基于小波变换与支持向量机的舰船水压信号检测方法

采用小波变换与支持向量机相结合对舰船水压场信号建立检测模型.该方法通过对海浪信号进行小波分解并对某一特定低频频段信号重构,利用支持向量机对重构信号建立预测模型,预测误差值作为特征值对舰船水压信号进行检测.通过检测验算表明此方法的有效性,特别是在低信噪比情况下,仍能较好地检测到目标信号.     

海浪水压场的混沌特性分析及预测模型

海浪水压场作为水中兵器水压引信最严重的干扰源,对其混沌特性进行研究具有极为重要的意义.依据判断系统是否具有混沌特性的2个重要指标:关联维数和最大Lyapunov指数,分别通过G-P算法和小数据量的Wolf算法进行了计算.对一定数量的海浪水压场数据所进行的计算表明,海浪水压场具有分数的关联维数和正的Lyapunov指数,表现出明显的混沌特性.在此基础上依据混沌信号的相空间重构理论使用支持向量机对海浪水压场进行了预测建模,结果表明非线性混沌模型较常规的线性AR模型具有更高的预测精度.     

基于非高斯AR模型微弱信号双谱分析

采用高阶谱分析方法,基于非高斯AR参数模型对舰船微弱水声信号进行双谱分析.讨论了双谱和目标信号建模的相关概念;对实验数据进行高、低信噪比信号检测效果比较以及双谱与周期图功率谱的比较分析.分析结果表明,利用非高斯AR模型双谱技术分析水声微弱信号是一种新的有效方法,能够显著提高检测微弱信号的能力.     

舰船水压场实验的新方法

舰船水压场是舰船目标自身的特性之一．在压力直接测量法基础上,研制了舰船速度一压力场和舰船浪高一压力场套联合测试系统,建立了基于扰动速度和表面波高间接获取舰船水压场的理论反演模型,通过船模实验验证了所提出的2种方法效果良好．     

一种基于小波分解的信号特征提取方法

利用目标信号功率主要集中在低频部分的特点，对信号进行小波分解，提取在不同频率带内信号的能量作为特征，用费歇判别方法对目标进行检测．通过不同浪级情况下海洋水压力场的仿真信号数据，对某型目标舰船的水压力信号进行了检测计算，验证了该方法的有效性，尤其是在高海况、低信噪比条件下，达到了比较好的效果．     

舰船物理场信号的检测与测量研究

探讨了舰船及海洋环境噪声的提取及处理方法，讨论了微功耗三轴磁场传感器的工作原理，分析了其正交度误差。通过线性变换，三轴磁强计的正交性误差可控制在O．1以内，三轴灵敏度对称性误差小于0．1％。采用电路补偿法，在巨大静压背景下，测量小动态范围的舰船水压信号，给出了海上实际测量的结果。该成果已成功用于一种机动式舰船物理场测量系统中，实现了声、磁和水压场信号的同点测量。     

舰船水压场实验的新方法

舰船水压场是舰船目标自身的特性之一.在压力直接测量法基础上,研制了舰船速度-压力场和舰船浪高-压力场套联合测试系统,建立了基于扰动速度和表面波高间接获取舰船水压场的理论反演模型,通过船模实验验证了所提出的2种方法效果良好.     

一种基于RBF神经网络预测模型的舰船静电场检测方法

海洋环境中,舰船静电场信号易受背景噪声的影响,给目标检测带来了困难.通过对静电场的分析,提出了一种低信噪比下检测舰船静电场的方法,首先对信号进行小波分解并在低频段进行晕构,然后利用RBF神经网络对海洋环境噪声建立了预测模型,以模型对于接受信号的一步预测误差作为检验统计量来判断目标是否存在.将该方法用于实测舰船静电场信号的检测,取得了较好的效果.     

基于高阶FS谱对角切片的舰船轴频电场微弱信号检测方法

针对在实际海洋中对舰船轴频电场进行远程探测的问题,文中采用了一种基于高阶FS谱对角切片的微弱信号处理技术,通过该方法能简单有效地将微弱轴频电场信号从低信噪比的实测数据中分离出来.最后使用该方法和基于高阶谱对角切片的弱信号检测方法,分别对同一组实测的舰船轴频信号进行了处理,结果对比表明该方法的有效性.     

水中目标水压场信号特征提取与检测研究

利用目标信号功率主要集中在低频部分的特点，用功率谱估计方法提取低频信号的能量作为特征，提出了所谓的浮动阈值方法，对信号滑动地进行目标检测．通过对实验船模水压场信号进行检测验证。讨论了在各种不同情况下，目标信号的特征提取及目标检测方法的效果，验证了该方法的有效性．     

基于三维时域Green函数法的船舶在规则波浪中的运动数学模型

在小时间区域采用级数展开法, 在大时间区域采用渐进展开法, 在大、小时间过渡区域采用精细积分法, 对三维时域Green函数进行数值计算; 采用线性叠加原理求解船舶辐射与绕射问题, 构造出船舶在规则波浪中的运动数学模型, 并采用数值方法计算WigleyⅠ型船舶和S60型船舶以Froude数为0.2迎波浪航行时的水动力系数、波浪激励力与运动时间历程。计算结果表明: 由于不规则频率的影响, 当量纲一频率为1.7时, WigleyⅠ型船舶的垂荡附加质量计算结果比试验结果小44%, 当量纲一频率为2.5时, S60型船舶的纵摇阻尼系数计算结果比试验结果小43%;随着入射波频率的增加, WigleyⅠ型船舶和S60型船舶的水动力系数和波浪激励力的大部分计算结果与试验结果的相对误差小于30%, 且二者的变化趋势一致; 对于WigleyⅠ型船舶, 当波长与船长比为1.25时, 采用三维时域方法计算的垂荡幅值响应因子和纵摇幅值响应因子分别比试验值小11.3%和4.8%, 采用三维频域方法计算的垂荡幅值响应因子比试验值大48.4%, 纵摇幅值响应因子比试验值小48.4%, 当波长与船长比为1.50时, 采用三维时域方法计算的垂荡幅值响应因子和纵摇幅值响应因子分别比试验值小3.0%和11.3%, 采用三维频域方法计算的垂荡幅值响应因子比试验值大9.8%, 纵摇幅值响应因子比试验值小23.6%。可见, 采用三维时域方法能准确地仿真船舶在波浪中的运动时间历程。      

水底涡压力场的计算与分析

水底涡主要是由于海流绕过海底凸起物后形成的,经扰动,旋涡脱体,随水流动.计算结果表明,水底涡的速度分布规律与龙卷风速度分布规律相同,在水底引起负压分布,其分布规律与舰船水压场类似,难以滤除,很容易引起水压引信误动.     

Separation method of bi-directional reflected waves and oblique incident regular waves

Wave reflection is one of the key problems affecting wave simulation quality in ocean engineering basin. The deep ocean engineering basin is equipped with two-sided segmented wavemakers and two wave absorbing beaches, which are located opposite to wave generators to reduce wave reflection effects. When an oblique longcrested wave is made by two-sided segmented wavemakers in a wave basin, two bi-directional reflected waves with the same azimuth but opposite propagation directions are generated. According to this feature, based on the two-point approach developed by Goda, a method to separate an incident regular wave from two bi-directional reflected waves using three wave gauges is proposed. The validity of this method is proved by numerical composite waves. The results indicate that the method can separate incident wave from reflected waves effectively. The method can be used to determine the reflection coefficient and verify the capacity of wave absorbing beaches in deep ocean engineering basin.     

Experimental study on performance of combined cambered-type wave absorbing beach

Wave simulation performance and its quality are key factors to reflect the overall capacity and level of an ocean engineering basin. They include wave simulating and absorbing capacity of reflected waves. In order to reduce the influence of reflected waves, various wave absorbing devices are equipped in ocean engineering basins across the world. The experimental investigation into the performance of combined cambered-type wave absorbing beach (CCTWAB) with damping bars equipped in Deepwater Offshore Basin is conducted. The experiment adopts the two-point method. The reflection coefficients are calculated by the method, in which the incident and reflected waves can be separated from the physically simulated composite waves with different periods and wave heights in the time domain. The experimental results indicate that in the range of normal wave heights and periods for model tests, the CCTWAB with damping bars is excellent in eliminating the reflected waves.     

雷电信号对船舶轴频电场检测算法影响的研究

针对现有船舶轴频电场检测均未考虑雷电信号对其影响,实测了因雷电引起的1～10Hz频段内的水下电场信号,总结了该信号的特征,并分析了其对船舶轴频电场检测算法的影响.提出通过调整轴频电场检测算法中数据窗时间长度、滑动数据窗的时间间隔和特征值大于门限值的持续时间来消除雷电信号对船舶轴频电场检测算法的影响.通过对实测船舶轴频电场和雷电信号的验证表明,该方法行之有效.     

Regularization method and immune genetic algorithm for inverse problems of ship maneuvering

Ship maneuverability, in the field of ship engineering, is often predicted by maneuvering motion group MMG) mathematical model. Then it is necessary to determine hydrodynamic coefficients and interaction force coefficients of the model. Based on the data of free running model test, the problem for obtaining these coefficients is called inverse one. For the inverse problem, ill-oposedness is inherent, nonlinearity and great computation happen,and the computation is also insensitive, unstable and time-consuming. In the paper, a regnlarization method is introduced to solve ill-posed problem and genetic algorithm is used for nonlinear motion of ship maneuvering. In addition, the immunity is applied to solve the prematurity, to promote the global searching ability and to increase the converging speed. The combination of regnlarization method and immune genetic algorithm(RIGA) applied in MMG mathematical model, showed rapid converging speed and good stability.