舰船尾迹建模与电磁散射研究

船舶在行进过程中,由于螺旋桨和船体的作用,水体会产生随机的尾迹波浪,这些波浪的存在会直接影响到船舶的航行安全,对舰船的隐蔽性造成潜在的威胁,因此本文主要研究了在电磁散射条件下的舰船尾迹模型,从而为其控制参数的优化提供解决方案。文中首先对舰船的一般性尾迹进行数学建模,然后对尾迹数据进行离散化的处理,从而方便从不同的角度对尾迹的形态进行研究,接着通过提取尾迹的电磁散射特征,建立尾迹散射的优化模型,最后通过实验数值的模拟,进一步优化控制矩阵的散射参数。     

舰船尾迹图像的对比度特征提取方法

根据舰船尾迹图像尾迹区与海水背景区存在明显对照的特性,提出用对比度参数作为尾迹图像质量评价指标,进而表征舰船尾迹光学信号特征强度.为有效评价尾迹图像质量,在改进对比度基本计算模型的基础上,充分考虑人的视觉特性,引入尾迹区与海水背景区的加权因子进行组合评价,将主观与客观评价方法有机结合起来,并通过专门研制的海上特征提取实验装置进行对比度特征提取实验分析.结果表明,对比度参数能较好地反映人眼对尾迹图像实际质量的主观视觉感受,更能体现尾迹图像处理应用的本质,且能定量可靠地描述舰船尾迹光学信号特征强度的变化规律.     

海洋遥感图像舰船尾迹检测研究

针对传统小波变换的不足,提出利用方向小波进行遥感图像舰船尾迹检测算法。在理论分析的基础上,对模拟船舶尾迹进行不同方向的尾迹区分,方向性明显。最后通过传统小波变换和方向小波变换对比的仿真实验验证,本文所采用的算法更加接近真实的尾迹,且尾迹平滑、清晰,能够体现尾迹的纹理和方向。     

基于Hough变换的舰船尾迹检测研究

提出一种采用小波变换和Hough变换结合的对SAR图像中舰船尾迹检测的算法。该方法首先对SAR图像进行预处理,降低相干斑噪声的影响;然后采用小波变换对SAR图像进行多尺度分解,并利用归一化Hough变换对不同尺度的子图像进行处理,检测图像中的直线,再将多个尺度的直线检测结果结合起来考虑,剔除错误判断,选定准确的舰船尾迹检测直线。最后通过实验对本文算法进行验证,结果表明该方法能够有效检测舰船尾迹。     

加权k-均值在舰船尾迹识别中的应用研究

首先描述加权k-均值的原理;然后利用对舰船尾迹原始进行分块,并且以此提高尾迹的对比度,对分块后子图像进行归一化Hough变换;最后基于加权k-均值进行舰船尾迹识别。实验结果表明本文算法识别率高,识别时间短。     

舰船尾迹图像去噪处理方法研究

针对现有去噪处理方法获得的舰船尾迹图像质量较差,边缘信息模糊等缺点,提出一种基于MCA与特定滤波器相结合的舰船尾迹图像去噪处理方法,对舰船尾迹成像模型和相干斑噪声模型以及统计特性进行了分析和计算;采用MCA对舰船尾迹结构成分与水面复杂背景纹理成分进行有效分离,分别选择双正小波变换和剪切波变换构建舰船尾迹纹理字典和结构成分字典,将舰船尾迹图像形态成分分离过程转化成最优化问题进行求解,去除了干扰;采用同态滤波对去噪处理后的舰船尾迹图像进行增强,并设计了高通滤波器来替代同态滤波函数中的滤波器,实现了舰船尾迹图像的中低频成分抑制和高频部分增强。实验结果表明,所提方法对舰船尾迹图像的去噪处理效果最好,得到的图像边缘清晰度更高,纹理特征也更加显著,且细节信息得到了增强。     

搜索雷达抗干扰效果评估

分析了有源压制噪声干扰对搜索雷达的影响和评估搜索雷达抗干扰效果的常用指标，提出了一种战术条件下搜索雷达抗干扰效果评估指标。     

舰船尾迹浊度计算方法

阐述了尾迹的浊度、消光系数及尾迹气泡数密度之间的关系,研究了尾迹浊度的计算方法,并给出1个计算实例。利用单个气泡的Mie散射理论,对尾迹不同直径气泡的消光系数进行求解。根据舰船尾迹中不同直径气泡数密度随深度的变化规律,以及尾迹各区域的气泡直径分布,建立了尾迹气泡直径分布模型。计算实例表明:尾迹深度越大,其浊度越小,尾迹对光线衰减能力越小。尾迹中心处浊度最大,尾迹对光线的衰减作用最强。该计算方法具有通用性。     

基于局部脊波变换的SAR图像舰船尾迹检测方法

分析舰船尾迹的分类及SAR图像特征,提出一种结合局部Radon变换与脊波变换的检测尾迹的方法,即将图像分成若干个小窗口,在小窗口内进行局部的脊波变换。该方法克服了全局脊波变换的局限,使尾迹能够在较复杂的海况检测出由断续线段组成的尾迹。     

舰船尾迹气泡上浮运动的一种表征模型

气泡上浮运动是舰船远程尾迹气泡场特征的重要组成部分。本文首先综合考虑水中气泡上浮与扩散传质这两个相互耦合的因素,构建了能够表征舰船远程尾迹场中气泡上浮运动的数学模型：进而利用该模型计算分析了远程尾迹气泡场气泡数密度的变化情况,计算值与实验结论吻合良好,表明了该模型的正确性与应用价值。     

海洋浮标无线通信网络多维度信息聚类算法

传统无线通信网络中采用的通信聚类算法,在海洋浮标无线通信网络使用中,受到海洋浮标收发基点数据维度影响,无法对交互数据进行权重参量进行多维度变量计算,导致多个浮标基点间的数据交互面变窄,数据流量下降的问题。因此,本文提出海洋浮标无线通信网络多维度信息聚类算法研究。通过引入多维度交互算法,对海洋交互面上的每个浮标无线通信基点信号,进行多维度数据交互逻辑修正;接着引入多维度信息聚类算法,对修正后的多维度交互信号进行多维度空间下的数据交互加权的聚类计算,从而实现多个海洋浮标基点间无线通信交互的量化有优化;最后,通过仿真实验,证明提出的海洋浮标无线通信网络多维度信息聚类算法,能够有效解决传统算法存在的问题。     

一种基于无线传感器网络的海洋信息智能采集方法

海洋信息的实时采集是认识海洋、开发海洋资源的前提。随着物联网技术在海洋环境领域的广泛应用,海洋信息智能采集的水平得到显著提高,成为保证海洋环境监测的基础。本文在物联网的基础上,提出一种基于无线传感器的信息采集系统,利用ZigBee设备组网完成海洋信息的智能采集。着重介绍系统架构和模块组成,并针对采集节点功耗问题设计了节能方案,实现海洋环境监测系统模块化和数据实时化的目标,为未来海洋资源的系统管理和环境保护提供思路。     

SAR船舶尾迹图像质量增强方法研究

在合成孔径雷达(SAR)系统中,由于存在外部的相位干扰,常常导致所采集的图像信息不完整,甚至会导致非常严重的后果。而在船舶尾迹图像识别与跟随时,其图像质量也受到多种干扰因素的影响,当电磁波信号照射到船舶目标时,其船体的散射系数会造成较大的不确定,此时的SAR图像中的尾迹图像的斑点噪声会发生非线性的变化。本文主要设计一种算法,能够显著降低这种非线性的变化,进一步增强SAR图像的质量,在对噪声信号进行滤波处理后,增强尾迹SAR图像的识别成功率,同时改善船舶尾迹细节特征的识别效果。     

舰船智能巡检机器人的运维信息自助交互方法

传统舰船巡检机器人能够完成舰船的运行与维护检查工作,但存在运维信息的自助交互性差,多任务交互能力不足的问题。为此提出舰船智能巡检机器人的运维信息自助交互方法研究。通过构建自助交互系统服务器,搭建多通道运维信息交互接口,实现智能巡检交互平台的建立;依托交互平台的建立和自助交互信号的布置以及交互信息集成机制,完成机器人的多任务自助交互,实现舰船智能机器人的运维信息自助交互。实验数据表明,设计的运维自助交互方法具有良好的交互能力和使用性能。     

面向信息集成的装配BOM转换方法研究

物料清单(BOM)贯穿于制造业产品生命周期的各个阶段,是制造业企业的核心数据.针对BOM数据在多视图转换过程中普遍存在流传不畅的现状,提出一种基于相似匹配算法的BOM视图转换方法.在分析企业中各种BOM视图差异性的基础上,采用基于组合规则的BOM转换方法,创建了装配BOM转换的基础模型,给出了BOM结构图匹配算法的定义规则及其转换方法,最终以BOM结构重用的方式实现装配BOM的高效转换.以某型号船用柴油机关键件为对象,进行装配BOM转换,验证了该方法的可行性和高效性.     

船舶物联网海量多维信息的按需采集决策问题研究

船舶物联网系统汇聚了海量的控制系统数据,在船舶航行时,可以通过物联网对所有设备状态进行实时的数据采集和分析。但是,物联网系统中还包含了许多无用信息,因此有必要对这些信息进行综合分析,从而对船舶的状态作出正确的判断。本文采用多维度分析方法,将船舶物联网中的海量信息进行特征分类,通过设定不同的控制目标,将这些多维度的信息进行不同层次的提取,并按照优先级的不同,设定不同的权重值,在最后的决策环节,可以按照权重的不同对各个系统的影响进行权衡,这种方法极大地提高了控制系统的决策效率。     

船舶航向在线自学习模糊神经网络智能控制方法研究

船舶航向控制是航行控制系统中非常重要的一个环节,在航线自动跟随系统中,航向控制系统的自学习能力会直接决定船舶的航行效果。本文重点对船舶航向在线学习系统进行升级,能够自我学习、自我判断航线的跟随准确度,通过采用先进的模糊神经网络算法,有效改善控制系统的参数,通过不断的自我学习、自我修正,能够使船舶的航行线路始终保持在一定的范围内。本文提出的智能化控制方法能够有效提升航行的稳定性,一定程度上降低事故的发生率。     

舰船动力装置智能诊断方法研究

文章围绕动力装置故障监控诊断的三种常用方法——热参数分析、油液分析、振动分析,归纳和总结了舰船动力装置智能诊断的基于专家系统的方法、人工神经网络方法、模糊逻辑方法和知识发现的方法,从专家系统的发展、混合智能诊断、不确定性人工智能3个方面对现代动力装置诊断技术的发展趋势和有待解决的问题进行分析与探讨,提出了装置故障诊断领域未来的研究方向。     

多舰船通信中的抗干扰技术研究

传统多舰船通信中抗干扰技术,使用频率跳闪以及多导位数据技术进行抗干扰,但由于多舰船通信设备已经具备低频化,因此传统抗干扰技术已经无法适用,为此提出多舰船通信中的抗干扰技术。设计瞄准式定向过程对多舰船进行低频数据抗干扰定位,使用阻塞式抗干扰对定位舰船进行优先频率覆盖抗干扰。采用自适应非线性预测滤波对多舰船低频波段进行过滤,计算出通信要频,使用纠错编码完成通信抗干扰。实验数据表明,设计的抗干扰技术能够进行多舰船的低频抗干扰。     

舰船尾流后向光学检测方法研究

舰船在航行过程中会在尾部产生大量的气泡,通过检测气泡可以有效的跟踪船舶。本文在Monte Carlo模型的基础上研究激光脉冲后向散射特性,并进行后散射信号的特征提取,获得其频域特性。最后进行仿真实验,通过仿真结果可以看出,通过气泡对信号的后沿位置、时域宽度、峰值大小和位置、能量和形状等的影响,可以有效的检测到气泡,确定出船舶的位置。