多传感器用于多目标跟踪的优化分配方法

在多传感器对多目标的监视环境下,传感器对目标的优化分配是多传感器数据融合的重要研究内容。采用目标跟踪过程中信息增益最大的优化准则,探讨了多种约束条件下多传感器对多目标的优化分配问题,并对优化分配算法进行了实验仿真验证。     

船舶电力系统动态数据多信道调度研究

针对时分多址调度法在面对船舶电力系统中动态数据时表现出的控制信道饱和度过高的现象,设计一种基于无线传感器的多信道调度方法。在调度区布设一个无线传感网络,以收集动态数据的调度集,利用无线传感器高密度的优势,建立多信道、多功率的动态数据聚集簇,采用目标优化求解的方式,生成多信道数据调度规则,实现船舶电力系统中动态数据的多信道调度优化。仿真实验结果表明,该方法能够有效控制信道的饱和程度,并且快速完成电力系统的数据调度处理,具备有效性。     

一种自动化轨道式龙门起重机作业任务调度多目标优化方法

目前常规的轨道式龙门起重机作业任务调度多目标优化方法主要通过对机械设备的运行路径进行规划模拟,从而生成最优调度方案。针对该方法缺乏对集装箱作业顺序的有效约束、优化效果不佳等问题,提出一种自动化集装箱轨道式龙门起重机作业任务调度多目标优化方法。首先将调度优化问题进行分解,并对不同子问题下的决策变量进行提取;然后以轨道吊作业总延误时间最小作为优化目标,构建多目标优化函数;最后结合双层遗传算法,对目标函数进行求解,从而生成最优调度方案。实验结果表明,新方法具有较为理想的优化效果。     

改进粒子群优化算法的舰船三维路径规划

为了提高对舰船三维路径规划和协同调度能力,提出基于改进粒子群优化算法的舰船三维路径规划方法。采用视点模型跟踪方法实现对舰船三维路径移动任务规划设计,获得舰船的方位信息编队任务分布特征量。通过改进粒子群仿生算分获取虚拟刚体状态约束特征值,结合方位信息编队移动分布情况,实现对目标舰船编队的形成、保持与跟踪识别。通过对舰船目标三维参数估计结果,实现对舰船的路径规划。仿真结果表明,采用该方法进行舰船三维路径规划的空间规划能力和参数能力较好,能准确估计舰船位置和空间方位信息。     

水上多元救助力量协同调度系统总体研究

为了实现水上应急救援快速智能安全精准的目标,需要设计多元救助力量协同调度系统。针对该系统的能力需求,进行总体架构设计,重点对基于层次任务网络的协作任务规划框架、信息流程、数据交换平台、使用人工智能算法进行水下最佳救援作业路线进行了设计。最后分析了水上多元救助力量协同调度系统关键技术,包括多元探测传感器信息综合处理技术、多元救助力量协同调度专家系统、多元系统异构数据共享技术以及多元智能规划技术中的不确定HTN规划问题和HTN规划模型的扩展等。通过创新协同调度模式,满足应急救援作业不断深入的系统化、智能化、动态化、灵活化要求。     

时变海面舰船多目标优化跟踪数学模型

现有时变海面舰船多目标优化跟踪数学模型由于技术的不成熟,存在跟踪效果差的问题。为了解决上述问题,提出时变海面舰船多目标优化跟踪数学模型研究。以雷达获取的海面图像为前提,采用可变部件模型检测舰船多目标,利用光流法生成舰船多目标轨迹片段,将得到的舰船多目标轨迹片段映射到成本流量网络中,形成网络流图,得到最小网络流的舰船多目标方程,通过最短路径算法求解最小网络流网络,实现了时变海面舰船多目标的优化跟踪。通过仿真对比实验结果表明,与现有的时变海面舰船多目标优化跟踪数学模型相比较,构建的时变海面舰船多目标优化跟踪数学模型极大的提升了跟踪效果,充分说明构建的时变海面舰船多目标优化跟踪数学模型具备更好的性能。     

基于大数据分析的船用通信网络优化调度算法

为了提高船用通信网络优化调度效果,设计了基于大数据分析的船用通信网络优化调度算法。首先分析了船用通信网络优化调度原理,指出了影响船用通信网络优化调度结果的因素,然后收集船用通信网络优化调度的数据,采用大数据分析方法中的相关向量机和时间分析算法对船用通信网络优化调度问题进行建模,最后进行了船用通信网络优化调度算法性能的测试实验。结果表明,大数据分析算法解决了当前船用通信网络优化调度中存在的一些难题,提高了船用通信网络优化调度精度,船用通信网络优化调度时间得以减少,提升了船用通信网络优化调度效率,具有一定的实际应用价值。     

崔家营航电枢纽优化调度研究

水库优化调度是复杂的多目标问题,以往的优化调度研究工作中多以发电量最大、发电保证率最大或者最小出力最大为单一目标,局限于发电优化,无法兼顾供水、防洪以及航运调度。研究通过对崔家营航电枢纽复杂运行模式的研究,以航运和发电为目标,建立了崔家营枢纽多目标调度模型,以2012年水文年作为典型年,运用动态规划算法对模型进行求解,产生了模型最优解,首次提出了优化调度准则,对枢纽的实际运行具有较大意义。     

人工智能算法的舰船路径规划

为了实现对舰船航行的智能调度,需要进行舰船路径规划设计,提出一种基于人工粒子群智能算法的舰船路径规划方法。构建舰船航行路径分布的网格结构模型,将舰船航行区域内的各个对象表达为人工粒子群个体,采用四元素的扩展卡尔曼滤波方法构造舰船航行路径规划的约束参量模型。构造舰船航行路径规划的控制目标函数,以舰船动态性能和稳态性能为优化目标,采用人工智能群算法进行航行路径的自适应寻优,实现舰船路径规划。结果表明,采用该方法进行舰船路径规划,能准确跟踪舰船航行的方位角和姿态角,实现路径实时跟踪,提高了舰船路径的准确规划能力。     

船舶无线传感网络节点数据的采集方法研究

通过对船舶无线传感网络节点数据,进行船舶无线传感组网设计,提高对船舶运行状态的分析和监测能力,提出一种基于量化融合跟踪和多线程总线调度的船舶无线传感网络节点数据的采集方法。进行船舶无线传感网络的路由拓扑结构设计,进行网络节点的最优分布路由控制和定位。在传感器节点优化定位算法设计的基础上,进行数据采集系统的硬件设计,采用32位数据总线进行船舶无线传感数据的高速捕获和总线传输,在FIFO RAM缓冲区采用连续脉冲冲激方法进行数据激发,将采集的数据存储在SCSI数据硬盘和局部总线中,实现数据实时调度和分析。测试结果表明,该采集方法能有效实现船舶无线传感网络节点数据的多线程多通道采集,数据检测和输出的准确性和实时性较好。     

神经网络在多目标分布式融合中的应用研究

提出了适合分布式多传感器多目标(MSMT)数据融合估计算法，对这种推广的分层融合估计算法进行了数学推导和描述，研究了利用神经网络进行MSMT跟踪融合的网络结构和算法，进行了计算机模拟仿真。仿真结果表明神经网络融合估计可提高跟踪精度，并且这种融合方法是有效的。     

多目标跟踪中的目标位置及速度数据融合

基于多传感器数据融合理论，提出了一种在杂波环境下解决多目标跟踪的方法，即利用位置，速度的融合，得到比较满意的多目标跟踪运动轨迹，给出了有效的融合算法，并进行了仿真，通过仿真可以看出这是一种实用，有效的多传感器融合。     

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.     

基于粒子滤波的无人机侦察图像跟踪算法研究

针对无人机侦察图像跟踪的实时性以及战场环境复杂的特点,研究了在复杂背景下实现对单一目标跟踪,提出了一种基于粒子滤波的快速目标跟踪算法,通过计算机仿真将此方法与传统的目标跟踪方法进行了对比,实验结果表明,该算法能够稳健地跟踪目标,具有很好的准确性、实时性和鲁棒性。     

一种基于RSSI的无线传感器网络的改进定位算法

在无线传感器网络的各种应用中,传感器节点必须首先知道自身的地理位置信息,才能进一步进行目标实时监测、目标跟踪等应用。目前的节点自定位算法主要分为两大类：基于距离的和与距离无关的算法。文章提出了一种基于RSSI的改进定位算法,从三角形质心定位的模型和加权质心的权重系数这两个方面分别进行了优化。最后经过Matlab仿真表明,该改进的算法比传统的RSSI算法有更小的定位误差。     

基于UKF的潜艇机动目标跟踪

针对潜艇攻击机动目标难的问题,构造了潜艇针对机动目标的跟踪系统,建立了目标运动方程和观测方程,并将UKF算法运用于潜艇对机动目标的跟踪。仿真结果表明,此方法有效、可靠,较好地达到了跟踪机动目标的目的。     

基于大地坐标的多舰协同超视距目标指示研究

针对超视距目标指示问题,建立了基于大地坐标的目标运动方程和观测方程,并将UKF滤波方法运用于目标的跟踪.由多艘舰艇组成一个协同的目标指示系统,并将一种新的分布式融合算法运用于该系统,提高了目标的跟踪精度.仿真结果验证了该算法的有效性.     

基于加速度估计的复合导引头机动目标跟踪算法

信息融合算法是毫米波/红外复合导引头的关键技术之一,其中机动目标跟踪能力直接系统的跟踪性能。α-β作为一种常增益滤波器对CV或CA运动目标有良好的跟踪性能,但当目标机动时性能却大大下降。针对机动情况,提出一种目标加速度估计方法,并利用此加速度估计值来修正目标状态估计值,使其具有良好的机动跟踪性能。最后应用Matlab软件进行仿真分析,分析结果表明改进后的滤波器无论是对目标机动还是非机动跟踪性能良好,计算量少。     

船舶信息系统数据流设计方案研究

为缓解因船舶平台内所涉传感器/执行器数量增加所产生的船舶信息系统数据通信压力,在充分考虑系统能达性/能观性基础上,提出船舶信息系统数据流长度的普适判据,并结合执行器实时物理特性对执行器数据流通信内容进行设定;与此同时,通过提出一种基于传感器当次变值及上次估计误差为索引的双指标评价方法对传感器数据流通信内容优化设计。从而完成了对船舶信息系数据流整体设计方案的研究,在缩短数据流长度的前提下,保证了系统对数据信息采集、处理及应用的客观需求,进而优化系统资源、提升系统性能,并通过举例方式对其工作流程进行较为完整的分析。     

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。