FPGA在舰载视频光电跟踪系统的应用

近年来,舰载视频光电跟踪系统在海洋资源探测、海洋环境检测、海上救援等领域发挥着越来越重要的作用。在军事领域,舰载视频光电跟踪系统是武器装备的重要辅助设施,它能够实现对海面目标的跟踪、监控和搜索。本文对FPGA组成原理和开发设计流程进行深入研究,在此基础上,设计实现了基于FPGA的舰载跟踪系统。     

舰载光电跟踪系统软件优化研究

为了解决与战场环境相适应的红外目标警戒与跟踪问题,在介绍传统的目标检测与跟踪算法基础上,分析了先检测后跟踪算法（DBT）与先跟踪后检测算法（TBD）的优缺点,并结合海空背景下运动目标红外成像特点,提出了一个研究方向—边检测边跟踪算法模型。该模型通过对序列图像中相邻帧间进行匹配,完成一个基本的检测与跟踪过程,与输入单帧图像同步输出目标运动轨迹,适用于舰载光电跟踪仪的软件优化升级,具有较高可靠性、实时性和军事应用价值。     

动态规划算法在被动声呐目标检测中的应用

基于动态规划的检测前跟踪方法可用于检测跟踪低可观测目标。它利用检测前跟踪的技术在检测目标的同时给出目标航迹的优点,实现对低信噪比下目标的检测与跟踪。本文分析了动态规划法进行弱小目标检测的基本原理,结合水下目标检测的特殊性对该算法进行了修正,得到了适应水下目标的检测前跟踪方法。通过实际的海试数据进行验证,证实了检测前跟踪技术在水声领域进行目标检测跟踪的可行性。     

水下滑翔机的研究现状与面临的挑战

随着海洋科学研究的加深,水下滑翔机作为一种新型的无人水下航行器在经济、军事方面的价值逐渐凸显。首先介绍了水下滑翔机的研究意义以及分类情况,对水下滑翔机的研究现状以及国内外取得的具有代表性的成果进行了概括调研。然后对水下滑翔机的发展进行了分析,最后对低功耗水下滑翔机未来发展面临的导航问题、能源问题、控制问题以及通讯问题进行了讨论,提出了水下滑翔机技术的发展方向建议。     

水下铺排检测技术

以长江南京以下12.5 m 深水航道建设工程整治建筑物施工为研究对象,总结分析水下铺排采用传统方法及超短基线法、拉线法、实时声呐跟踪、侧扫声呐工后验收等检测技术在工程中的应用。同时基于现有科技发展,对未来铺排过程及工后检测提出展望。     

水下跟踪定位用接近觉传感器研究

针对水下机器人及机械手的作业特点,提出了新的目标定位跟踪方式,并根据此理论研制了新型水下跟踪定位用接近觉传感器.利用超声水下传播、反射的性质,以MSP430为控制器、配以收发一体化的探头阵列及控制电路,实现了水下目标的高精度定位与实时跟踪.实验表明,研究设计的传感器具有体积小、功耗低、实时性好等特点,适用于水下各型作业工具.     

水中目标噪声检测实时采集分析应用软件研究

本文介绍了已开发完成的一套用于舰船等水中目标噪声实时测试、采集、分析的系统,它不仅可以实时监测,而且可进行采集、存储数据,并进行后处理,在实际应用中发挥了很好的作用。     

面向水下搜救的自主水下航行器路径跟踪控制

对自主水下航行器（AUV）在执行水下搜救任务过程中遇到的三维路径跟踪控制和定点驻停问题进行研究。在固定坐标系和机体坐标系下建立AUV的运动学模型，引入流体坐标系，设计适宜进行运动控制的三维路径跟踪控制器，并在Serret-Frenet坐标系下建立AUV的路径跟踪误差模型；基于三维视距制导律控制设计AUV的三维路径跟踪控制器，在此基础上提出一种适于水下搜救工况的AUV路径跟踪控制方法，使AUV能完成对参数化路径的跟踪和在预设目标点的驻停；同时，基于李雅普诺夫稳定性原理证明该控制器的稳定性。仿真试验结果表明，设计的控制器有效，能实现对面向水下搜救的AUV路径跟踪控制。     

水下机器人的发展、军事应用及启示

文章介绍了水下机器人的发展及军事应用情况,特别是美国海军按9种功能研究开发水下机器人的新情况,军用机器人向标准化方向发展等情况,以及从中得到的启示。     

负浮力四倾转推进器水下机器人姿态跟踪控制

负浮力四倾转推进器水下机器人(NQTAUV)的姿态控制受到各种干扰的影响,导致姿态跟踪误差。为了实现干扰的估计与补偿,进行精确的姿态跟踪,设计干扰观测器和姿态控制器。首先,建立姿态跟踪误差模型,基于抗干扰控制理论,设计干扰观测器估计干扰,然后设计姿态跟踪控制器,并在三自由度实验平台上进行姿态跟踪实验。比较干扰观测器激活和关闭情况下,跟踪正弦信号的性能。实验结果表明,干扰观测器能够准确估计干扰,控制器能够对干扰进行补偿,实现了高精度的姿态跟踪。研究结果显示,基于干扰观测器的姿态跟踪控制能够对干扰进行补偿,提高了姿态跟踪精度。     

欧洲国家海军舰艇力量

冷战结束和前苏联解体20年后的今天,全球军事环境已发生了很大变化。面对这样的世界局势,欧洲各国海军不得不在严峻的财政压力背景下整备军舰。而冷战末期服役的舰船也开始逐渐退役,正是到了为适应新军事环境而设计建造的舰船登场的时刻……     

分布式云平台在舰船目标检测中的应用研究

在现代海上军事领域,船舶目标跟踪监测系统一直是其重要的研究方向,其监测跟踪的精度、准确度及效率是衡量系统的3个最重要的性能指标。传统的舰船目标跟踪监测系统是基于单处理中心,监测跟踪算法的处理精度及效率已经越来越不能满足现代海上军事系统的性能要求。本文研究基于云计算的分布式平台,分析海上目标跟踪监测中的噪声滤波,结合帧间差分法及背景差分法,提出的基于分布式云平台的舰船目标监测算法,提高了算法效率。     

物联网结构在舰船多目标检测系统中的研究

舰船多目标检测系统是海上军事领域的重要研究方向之一。随着物联网技术的发展,无线传感网络在舰船多目标识别系统中的应用越来越广,其无线传感网络的节能问题﹑通信带宽及信道衰落都影响着目标检测系统的时效性及准确性。本文研究现有的多传感器网络的目标检测系统原理,重点分析基于舰船纯方位角度的多目标检测跟踪算法,并利用UFK方法对算法中的非线性扰动问题进行分析,解决多目标检测中的滑动窗口稳定性问题,最后进行仿真。     

一种水工结构物检测用ROV的设计与应用研究

介绍了一种用于水工结构物检测的遥控式水下机器人研究方案。探讨了其系统组成、基本功能和工作原理,以工程应用的有效性和实用性为目标,提出了机器人本体结构、探测系统、定位系统、动力系统以及控制系统的设计方案。最后通过实物的水池试验和外场试验,对该ROV具备的水下探测和运行性能进行了检验。     

浅析毫米波雷达及无源干扰技术

针对毫米波具有的多普勒分辨率高、等离子体穿透能力强、高跟踪精度和制导精度等特点,介绍了毫米波雷达在空间目标识别、精密跟踪、炮弹弹道测量、导弹的末制导系统、主动寻的技术等军事领域中的典型应用。分析了可用于毫米波无源对抗的几种措施,最后介绍了毫米波无源干扰的战术措施。     

海面分布式传感器多信息融合技术

在海上军事指挥系统及其目标识别中,基于分布式的多传感器信息融合技术一直是海上作战体系中的重要研究课题。由于受海面环境噪声等因素影响,单个传感器对目标物数据的采集往往精度比较低甚至会出现误差。本文重点研究信息融合技术中的数据关联算法,提出一种联合概率数据关联算法,较好的克服了在海面噪声干扰及多径信道干扰条件下的多目标定位跟踪的精度。最后对算法进行实验仿真,通过分析得出此算法的有效性。     

空气中噪声源激发水下声场的国外研究进程

对空气中噪声源激发水下声场的研究是在军事需求与民用需求推动下开展起来的.本文主要针对国外在该领域的研究进程进行讨论,其主要思路是以理论建模为基础,利用射线声学理论、简正波理论及波数积分等波动声学方法来建立空气中噪声源激发的水下声场模型,得到其水下声传播规律,包括指向性、传播损失及空间分布特性的理论结果.同时以实验室研究为指导,通过海上试验获取空气中噪声源激发的水下声场特性.最终形成海军武器装备.     

纯方位水下被动目标跟踪与卡尔曼滤波

针对水下被动目标跟踪的特点，本文对基于扩展卡尔曼滤波，修正增益扩展卡尔曼滤波，协方差平方根滤波，变系数衰减记忆滤波等纯方位水下被动目标跟踪算法进行了系统的仿真实验，比较和分析了仿真结果，研究了一些滤波器的参数选择，指出了修正极坐标系的优越性，为水下被动目标跟踪的实现提出了参考。     

水下网络的发展与应用

在对美军水下网络发展进行研究的基础上,对水下网络的组成、特点、应用等进行简要介绍。水下网络由传感器节点、浮标网关节点、遥控声纳中继节点等组成,尽管由于水声信道的特殊性,使水下网络存在信道带宽窄、数据传输速率低、收发数据率的非对称性、网络配置的机动性和稀疏性、成本高等问题,但它将逐渐被应用于军事海洋环境遥感、战场环境分析、远程水下控制、水下探测、反潜战等领域。     

粒子滤波器在船舶海天背景下目标跟踪技术的应用

船舶在海天背景下的目标跟踪技术在军事侦察、目标搜寻和海上监控等领域有重要的应用,近年来引起了研究人员的广泛关注。随着图像处理技术和计算机技术的迅速发展,目标追踪技术的理论与技术基础更加完善。本文以船舶在海天背景下的目标跟踪技术为研究对象,结合粒子滤波跟踪算法,研究和开发新型的船舶目标跟踪系统,显著提高了船舶的目标跟踪精度和跟踪效率。