分析预测理论以及在空间位置探测数据处理中的应用(续四)--运动模式的识别技术

前面系列文章[1-3]将空间位置探测数据的处理问题转换成SSS^ 问题(单目标不同种类、不同精度，不同平台探测数据的处理问题，SSS问题是单平台单探测器单目标滤波问题)、关联技术^ (将来自相同或不同探测器、相同或不同平台的，相同或不同周期的同一个目标的探测数据构成一个集合的技术)、以及航迹融合技术；并证明了需要进行处理的探测数据可以根据其对应的空间位置序列是否来自相同的运动模式而分成三种类型；来自一个相同的运动模式类；来自两个不同相同的运动模式类；来自三个不相同的运动模式类(其中间的运动模式下的探测数据由于可能获得的探测数据数量有限，所以没有使用的价值)；以及SSS^ 问题在分析预测理论的处理方法与处理SSS的方法完全相同，唯一的区别在于获得构成约束的探测域的方式不同。本篇文章开始讨论SSS^ 数据的处理问题，SSS^ 处理技术包含三个部分，目标运动模式的识别技术(本篇讨论内容)，多项式与圆周运动模式的滤波技术(下一篇研究内容)，以及一般运动模式的滤波技术(第六篇主题)。在更加以后的文章里讨论关联技术^ 和航迹融合技术。本文集中讨论了，那些种类的目标运动模式的先验知识，如何获得这些目标识别的先验知识，以及在识别过程中如何使用这些先验知识。     

分析预测理论在空间位置探测数据处理中的应用（I）——空间位置探测数据处理问题和关键技术

这组系列文章将介绍作者研究提出的分析预测理论，以及该理论在目标空间位置探测数据处理问题中的应用。从宏观上讲这种应用几乎平行于传统方法地给出了一整套全新的空间位置探测数据理论和算法。从微观上看，这种应用还具有一些传统方法没有的特点，例如可以对目标运动的模式进行识别(因此确保我们以与目标运动模式相同的或类似的模拟方程对目标进行滤波，从而获得精度更高的预测值)，可以给出目标在未来时刻的真实值的范围为我们进行数据关联提供更好的判据，可以解决一维和两维探测数据的融合问题，可以对不同探测精度的数据进行点迹融合等。另外该系列文章研究的工作与传统的工作有较大的互补性。该系列文章首先给出空间位置探测数据的处理问题的定义，并从中抽象出关键技术。在接下来的系列文章中将讨论解决这些关键技术的思路以及关键技术的分解，理论数学模型，分析预测理论，分析预测处理方法的解的存在性证明，相关算法等。其核心有，目标运动模式的识别技术(模拟方程的选择问题)，模拟方程参数的选择技术，运动模式发生改变的识别技术，航迹聚类技术，航迹和点迹聚类技术，航迹融合技术，不同探测精度和维数的点迹融合技术，位置预测的评估技术等。最后给出仿真实验数据和结果，与传统方法对比的仿真实验数据和结果，以及分析和统计互补使用等问题。     

分析预测理论在空间位置探测数据处理中的应用(Ⅰ)--空间位置探测数据处理问题和关键技术

这组系列文章将介绍作者研究提出的分析预测理论,以及该理论在目标空间位置探测数据处理问题中的应用.从宏观上讲这种应用几乎平行于传统方法地给出了一整套全新的空间位置探测数据理论和算法.从微观上看,这种应用还具有一些传统方法没有的特点,例如可以对目标运动的模式进行识别(因此确保我们以与目标运动模式相同的或类似的模拟方程对目标进行滤波,从而获得精度更高的预测值),可以给出目标在未来时刻的真实值的范围为我们进行数据关联提供更好的判据,可以解决一维和两维探测数据的融合问题,可以对不同探测精度的数据进行点迹融合等.另外该系列文章研究的工作与传统的工作有较大的互补性.该系列文章首先给出空间位置探测数据的处理问题的定义,并从中抽象出关键技术.在接下来的系列文章中将讨论解决这些关键技术的思路以及关键技术的分解,理论数学模型,分析预测理论,分析预测处理方法的解的存在性证明,相关算法等.其核心有,目标运动模式的识别技术(模拟方程的选择问题),模拟方程参数的选择技术,运动模式发生改变的识别技术,航迹聚类技术,航迹和点迹聚类技术,航迹融合技术,不同探测精度和维数的点迹融合技术,位置预测的评估技术等.最后给出仿真实验数据和结果,与传统方法对比的仿真实验数据和结果,以及分析和统计互补使用等问题.     

分析预测理论以及在空间位置探测数据处理中的应用(Ⅲ)--分析预测理论和统计预测理论

介绍了分析预测理论的处理空间位置探测数据问题的原理和思路，比较了分析预测理论和当前流行的处理空间位置探测数据问题的统计理论在原理和思路之间的差异，介绍了分析预测理论解决统计预测理论不能处理或不太好处理问题的解决方案。这些问题有，目标空间运动模式的识别问题；目标空间运动模式改变的识别问题；单站一维探测数据和多维探测数据的融合问题；不同平台，不同探测精度探测器数据的融合问题。最后，讨论分析预测理论和统计预测理论的互补性和互补方案等问题。     

探测位置数据处理技术的现状、发展和对策

作战指挥系统的重要任务之一就是对获得的或／和探测到的目标空间位置数据进行处理(称为位置探测数据处理，滤波和数据融合等都属于这方面的技术)。由于位置探测数据处理是由计算机完成的。所以位置探测数据处理方法的选择都不可避免地受到当时计算机运算速度等技术的限制。随着计算机技术的发展。计算机对位置探测数据处理计算量的限制正在大幅度地减弱。那么那些在“老的”计算机限制下选用的位置探测数据处理方法是否还适应现在需求，是否有必要在“新的”计算机平台上重新研究和选用新的位置探测数据处理方法以适应未来军事的需求。新的位置探测数据处理方法可能改进领域和相关的解决方法，以及位置探测数据处理发展方向和趋势是本文研讨的主要内容。     

分析预测理论以及在空间位置探测数据处理中的应用(续五) --面向运动规律处理方法的约束极值模型

讨论的问题属于的范畴是如何使用目标的所有的探测数据来预测目标未来时刻的位置,无论目标在探测过程中,运动模式发生了什么样的变化,即面向运动规律的分析预测方法.由于该理论是通过约束极值问题来处理空间探测数据问题,所以这种处理方法的关键技术是约束极值建模技术（目标方程的确定和约束方程的确定技术）,约束极值问题的求解技术.讨论的问题是,约束极值模型包含所有历史数据的意义;历史数据能够有意义的必要条件;运动规律方法的数据支持,数据内容和使用方法;运动规律数据获取的理论方法,以及在确定运动规律的情况下,约束极值的建模技术.     

基于激光雷达相干探测技术的实验研究

基于激光雷达相干探测技术建立了探测转动目标（如舰载直升机）的数学模型,展开了应用激光相干技术探测运动目标的实验研究,并实现了目标运动特征的提取。实验对目标仅做转动运动和转动加平动的复合运动两种情况进行了实验对比,然后对目标的转动结构部分（如舰载直升机的旋转叶片）的不同运动状态进行了实验研究,采用时频分析方法提取出目标运动特征,成功估计出了运动参数,为目标识别和运动特征的探测提供了重要的信息。     

基于声磁复合的磁异常探测与定位

为提高在低信噪比条件下复杂水下环境中磁异常物体的位置探测精度,采用声呐系统提供初始目标定位,将磁强计按照一定配置排布以获得磁异常测量数据。将目标视为磁偶极子,磁异常在一个方向的梯度可以由3个线性无关的函数组合而成,据此可以利用声呐提供的位置初始值,结合总场磁强计提供的数据,使用L-M算法解算出偶极子的位置信息。为了降低噪声对位置解算的影响,本文对2个传感器之间噪声的相关性对数据进行预处理,进而推导出了磁异常物体位置的精确计算公式。结果表明,当信噪比为-10 dB时,该方法的求解相对误差小于5%,可为复杂环境下磁异常精密探测提供理论依据。     

基于EMI与ANN技术的水下目标探测系统

目前水下目标的探测方式主要是激光探测和声波探测。本文提出一种基于压电阻抗(EMI)与人工神经网络(ANN)技术的水下目标探测系统,设计了一种具有探测水下特定频率信号目标能力的潜航器,分析了该潜航器的主要结构、运动方式、控制方式;使用BP神经网络建立定位探测系统,结合三球定位原理,实现了对目标信号空间位置更精确的定位。     

匀速或匀加速运动目标的位置预测问题的分析

本文提出了一种计算匀速或匀速运动目标的空间位置分析预测的新理论。这种分析预测新理论与传统理论在预测方法的区别是改变了传统的观测方程和优化法则，增加了模拟方法阶的识别技术。它与传统理论在实际应用上的差别是对作出结论所需要的数据量没有要求，提供的运动目标位置预测值是有直接误差估计的，可提供一组满足不同时间需求的预测计算方法等。     

基于KPCA与KFDA的SAR图像舰船目标识别

针对SAR图像中舰船目标识别的问题,提出了基于核主成分分析(Kernel Principal Component Analysis,KPCA)和核Fisher判别分析(Kernel Fisher Discriminate Analysis,KFDA)相结合的舰船目标识别算法.用核主成分分析的方法对实测的SAR舰船目标数据进行特征降维,再结合核Fisher判别分析法对降维后的样本数据进行多类别分类.将该方法用于对实测的四类舰船目标进行识别,平均识别率可达91.25%.实验结果表明,核主成分分析与核Fisher判别分析相结合的方法可提取目标的有效特征,在较低特征维数情况下获得较高的目标正确识别率.     

长江航道抛枕船的设计

本文阐述了长江航道抛枕船设计的主要尺度、参数、作业环境及方式．设计目标和为达到目标所采取的主要措施、主要功能．技术关键问题的处理等，可供设计使用部门参考。     

未来空域窗体制下小口径舰炮反导效能分析

针对高射速小口径舰炮如何进行防空反导的问题,文章论述了未来空域窗的构造和设计,并通过仿真比较不同射击误差协方差矩阵和空域窗半径下的毁伤效能,得出不同射击协方差矩阵和空域窗半径影响了未来空域窗毁伤区域的大小。因此,在保证一定命中概率的前提下,通过调整射击误差协方差矩阵和未来空域窗半径可以有效提高空域窗毁伤区域的大小,从而在目标大范围机动的情况下,保证了舰炮的反导效能。     

Development of a shipyard simulator based on Petri nets

There are many restrictions on production in the factory. The most efficient production schedule should be planned taking these restrictions into account. Professional skill is necessary to plan the best schedule. A schedule planner has to deal with so much information during production planning that it is difficult to plan the best production schedule with a consideration of so many restrictions. In this study we introduced the use of Petri nets to support such production planning with a computer. Petri nets have been widely used to simulate production because of their capability of modeling concurrency, synchronization, and sequencing in discrete-event systems. This paper reports on implementing a simulation system for the shipyard. We had already implemented a production planning support system for a shipyard that is a part of the computer integrated manufacturing (CIM) system in shipbuilding. Based on this system, we implemented a shipyard simulator that can simulate the production activity in the shipyard. We therefore have defined a shipyard model. The production conditions can be changed, and the efficiency of a schedule can be evaluated. This paper discusses the effectiveness of using a factory simulator. Received for publication on Oct. 5, 1998; accepted on May 12, 1999     

电子装备故障诊断自适应策略研究

电子装备中采用的大多数故障诊断系统不能适应多种应用条件的变化,即不具备自适应性。针对这种情况,系统研究并提出了故障诊断自适应策略,该自适应策略由状态空间和策略空间构成,状态空间用来描述环境状态,策略空间用来描述采用的策略。对于状态空间中的某一具体的环境状态,在策略空间存在唯一的策略与之对应。在某一电子装备应用的实验结果表明,所提出的故障诊断自适应策略是比较有效的。     

海上平台管节点疲劳性能研究

在研究D500系列管节点疲劳特性的基础上，吸取国内外研究成果，建立了适用较广的可靠的管节点疲劳寿命计算方法．文章给出了建立在大量数据基础上的S－N曲线，探讨了影响疲劳寿命的因素，进行了局部应力—应变法及断裂力学法计算分析，对海洋平台管节点提出了适用于工程实际的建议．     

内河架空直立式集装箱码头结构计算模型探讨

利用有限元法对内河架空直立式集装箱码头结构进行了计算分析,采用有限元法建立了3种不同的有限元模型(平面刚架模型、不考虑面板刚度的空间刚架模型、考虑面板刚度的空间刚架模型),分别对内河架空直立式集装箱码头结构进行了静力计算和比较分析。分析表明,考虑面板刚度的空间刚架模型是适合内河大水位差架空直立式码头结构的计算模型。     

基于统计量的声呐图像目标检测算法

水下声呐图像目标检测问题是一项重要而困难的工作,采用滑动窗计算图像中各像素点处邻域像素灰度的统计量,利用最大熵图像分割算法确定检测阈值,并利用均值、标准差、偏态和峰度等统计量对算法进行了仿真验证,对声呐图像中的目标回波区和阴影区域均可实现较好的检测效果。结果表明,该方法具有原理简单、运算效率高、实时性好等特点,具有较强的工程应用价值。