基于声纳目标多线谱信息的目标运动参数估计

在方位信息基础上,利用频率信息可以在本艇不机动条件下完成对目标的观测,而一般情况下,水下目标辐射噪声存在多个线谱频率,根据单阵或多阵所测得的目标方位和多线谱频率信息建立量测方程,对于求解这种非线性问题,利用一种改进极大似然估计方法避免残差值较大时收敛性存在的不足,完成对目标的运动参数进行估计.通过蒙特卡罗仿真表明,此算法具有比方位一单频率算法收敛速度更快、精度更高、稳定性更好等优点.由于线谱一般都处于低频段,信噪比高,因此该算法可应用于远距离的水下被动目标运动参数估计.     

水下目标识别技术的研究

本文分析了水下目标识别技术的研究现状,阐述了水下目标识别技术的基本原理,为了提高水下目标识别的正确率,给出了三种新的研究方法,最后提出了水下目标识别面临的主要困难与亟待解决的问题。     

一种新的鱼雷垂直命中目标的制导方法

该文针对鱼雷采用前视角声纳和旁视声纳识别和跟踪目标,引入了初始导引段跟踪虚拟目标的概念,提出一种新的精确制导方法,给出了导引跟踪和垂直命中弹道的数学模型。经仿真和分析表明：该制导方法对攻击目标的初始态势几乎没有限制,即使目标为逃避攻击进行转向机动,也能垂直命中目标。     

拖曳声呐对舰运动性能的影响研究

拖曳声纳工作进,拖体的拖后距离、工作深度与载舰的航速及拖缆的长度有关。笔者通过对拖体、拖缆的水动力计算,得出了舰作变减速运动时浸润缆长的安全值,并与实船测量数据进行比较,检验了这些安全值的安全性;通过实船测量研究了载船回转时拖体的运动状态,研究结果对舰的操纵具有指导意义。     

水下三维声纳目标在线运动监测与识别

随着声学探测在海洋资源开发中的广泛应用,水声成像技术已成为水下目标监测的重要手段,文章提出了一种基于三维声纳技术的在线运动目标识别方法。通过对三维声学图像进行网格搜索和三角面片连接,进行单帧三维声学图像的多层实时重建,实现单帧图像内目标的重建、聚类与标示。结合GPS定位仪和姿态仪信息,修正位移和姿态变化引起的运动误差,利用反向投影和最近点搜索方法查找相邻图像帧之间两两匹配的控制点对,进行相邻图像帧的快速配准。根据配准矩阵将相邻图像帧的的各个目标转换到同一全局坐标系中,提取有效的声学目标特征变化相对值,并评估特征权重,实现相邻图像帧之间运动目标的在线检测与识别。通过室内水池和湖试实验,结果表明该方法能有效地实现三维声学图像在线运动目标实时识别。     

用于鱼雷制导的捷联式系统

本文论述了应用于鱼雷制导的激光陀螺捷联式系统的组成。计算原理以及初始对准的简单分析。     

基于贝叶斯推理和证据理论的船舶运动目标检测

随着船舶数量增多,船舶碰撞事故频繁发生。对运动船舶的实时检测是避碰的有效措施。针对这一问题,本文在研究贝叶斯推理和证据理论的基础上,选取RGB颜色矢量作为背景描述的主特征,推导前景和背景的概率计算公式,详细分析证据理论的合成原则和决策原则,最后设计算法进行实验。     

水下运动目标动态谱特征提取与增强的现状与展望

介绍了国内外关于水下运动目标动态谱特征提取与增强的相关函数与功率谱方法、自适应谱线增强方法、小波变换方法、基于神经网络的方法、混沌动力学与分形理论、高阶统计量方法等主要方法及研究成果,分析了各种方法的主要缺陷,指出了在所有方法中用高阶统计量方法提取与增强运动目标动态谱特征是最值得深入研究的课题。     

运动声纳界面混响仿真研究

研究了一种基于空间非均匀分布散射元信号合成的运动声纳混响信号仿真方法。综合考虑了发射信号形式、声纳运动特性、海洋环境等多种混响影响因素,实现了对运动声纳混响信号的数学仿真。对仿真混响信号及其概率密度分布、空间相关系数进行了检验,结果证明了仿真的有效性。     

基于线谱特征提取的被动声纳目标识技术研究

该文针对被动声纳目标识别,着重研究了线谱特征提取方法,提出了一种自适应遗传BP算法,并用该算法训练神经网络目标分类器。经对上海上实录三类目标噪声分类识别实验结果表明,所设计的被动声纳目标识别系统具有很好的分类效果。     

GPS运动目标跟踪系统

本文以作者研制并已实际运用的船舶动态监测系统为基础，讨论ＧＰＳ运动目标跟踪系统的一般构成，技术性能，设计原理及其推广应用。     

云计算技术的舰船运动目标自动跟踪

针对传统舰船运动目标的自动跟踪方法存在滞后性,导致舰船运动目标无法完整出现在搜索窗中的问题,提出一种云计算技术的舰船运动目标自动跟踪方法。首先提取舰船运动目标特征点,使用Harris算子图像的一阶导数提取出舰船运动目标特征点,然后利用云计算的分布式的计算特点,分布计算舰船运动目标的跟踪向量,得到循环跟踪矩阵,选取跟踪目标搜索窗,计算目标搜索窗的大小后,实现舰船运动目标自动跟踪。实验结果表明,与传统舰船运动目标自动跟踪方法相比,云计算技术的舰船运动目标自动跟踪方法不存在滞后性,搜索窗中可以全部呈现出舰船运动目标。     

基于神经网络的主动声纳目标分类器

人工神经网络是当前模式识别领域非常活跃的工具之一，本文在传统ＢＰ算法的基础上，引进了误差范围ＢＰ－ＥＲ算法，利用各种统计方法所建立的主动声纳目标信号的模式表示，提出二上网络结构对信号进行训练分类，比传统的分类器，性能有明显的提高。在６ｄＢ的信噪比情形下，对实际海上回声信号进行分类，取得了令人满意的正确分类率。     

无线网络舰船运动目标检测动态聚类图

在舰船航行的过程当中会受到海面随机因素的影响,使舰船自身特征被周边环境所掩盖,导致其统计显著性不明显。针对上述问题,提出无线网络的舰船运动目标检测动态聚类图研究。将海上原始流量数据聚类,采集环境信息,定位舰船运动轨迹,计算舰船理想位置与目标位置间的距离残差,利用谱图划分的模式,从不同角度提取目标舰船特征,从微观层次转变到介观层次,完成无线网络的舰船运动目标检测动态聚类图研究。实验结果表明,所提出的新型方法将检测范围加以细化后,提高了运动目标的显著度,使舰船自身特征识别能力得以提高,从而有效减小了周边环境对聚类结果的影响。     

拖线阵目标左/右舷分辨技术研究(Ⅰ)——几何相移量模型

本文针对拖曳线列阵的目标左／右航模糊问题,介绍了一种将现有单元水听器改进为三元水听器组的模型,该模型利用的是目标信号到达三个水听器的相位不同而作相移波束形成,故称之为几何相移量模型。本文分析了该模型的分辨性能、并通过湖试,验证了理论分析的结果。     

基于距离参数化EKF滤波器的纯方位目标运动分析

针对纯方位机动目标运动分析问题,提出一种距离参数化EKF(RPEKF)滤波器设计方法,该方法能够有效降低探测平台与目标初始距离不确定性影响,提高目标运动状态估计滤波收敛性。针对水面目标典型机动形式,给出一种适用于RPEKF滤波器目标机动检测方法,基于评估目标方位角观测误差与目标运动状态协方差矩阵检测目标机动,通过重置滤波器保证目标运动状态估计滤波稳定。数字仿真分析结果表明,本文提出的算法能够实现对水面机动目标运动要素的快速无偏估计。     

基于反蛙人声纳的小目标检测算法

随着蛙人侵扰活动的日益频繁,在一些重要的部位如港口、码头、海岸洞库和锚泊水域中都安装了水下监控系统,在这些系统中,基于反蛙人声纳的小目标检测既是研究的重点也是难点之一。文章针对小目标检测问题进行了讨论,提出反蛙人声纳图像处理和小目标检测算法。由实践结果可以得出,此算法具有较高的小目标检测率,有效提高了水下监控系统的可靠性。