基于混合优化算法的单分量磁性定位方法

为解决现有磁定位方法的定位精度较大程度上依赖于定位参数初始值估计精度的问题,提出了基于混合优化算法的单分量磁定位方法.首先利用舰船垂向磁场的衰减特性构造了相关系数函数,该函数与测量面上磁场的拟合误差函数共同组成了一种新的多目标规划函数,然后将微分进化算法与方向加速法相结合形成了混合优化算法,再利用该算法通过多目标规划函数确定最优的定位参数解.实验证明,对于未安装定位系统的半合作舰船,该定位方法利用磁传感器所测目标的垂向磁场,能较准确地确定舰船相对于磁传感器的位置,定位结果稳定可靠,定位精度较高.     

舰船电力系统运行负荷估算方法研究

针对舰船电力系统的运行负荷估算常见算法的不足,提出了改进算法.改进算法用随机模型和回归模型描述舰船电力负荷,用回归模型描述的负荷采用回归算法,用随机模型描述的负荷采用逐步聚类法进行计算,并对获得随机负荷的计算参数提出了具体方法.通过对某船的计算和实测,进行了各算法的比较,验证了改进算法的可信性.     

基于贝叶斯方法的舰船辐射噪声估计

对于潜艇战和反潜战来说,目标的噪声特点和噪声等级是进行声纳作用距离估计的一个重要参数。为了对不确定水声战场环境中的舰船辐射噪声进行有效估计,运用贝叶斯方法分别对正态分布和均匀分布的辐射噪声作了最小均方误差估计和最大后验概率估计,对不同情况下的舰船辐射噪声的估计提供了一种可靠的方法。通过这种方法得出舰船辐射噪声一定的统计规律,为指挥员的精确决策提供信息基础。     

舰船固定磁场分量分离的一种新方法

为了准确了解舰船的固定磁场分布,进而对舰船磁性防护作出指导,用等效磁偶极子的方法对舰船固定磁场分量分离的方法进行了研究,通过对固定磁场垂直分量总和的曲线进行分析,根据磁偶极子组合产生磁场规律的先验知识,选择最佳的磁偶极子的排列方式,然后对磁偶极子磁矩范围进行估计,最后利用遗传算法这种全局优化算法求出磁源的参数,进而分离出固定磁场各个分量。仿真计算结果表明,该方法能够比较好地搜索到磁偶极子的最佳数目、位置和磁矩,可以用于舰船固定磁场的分离。     

含首尾删失数据的舰船维修器材寿命分布统计方法

针对含有首尾删失数据的舰船维修器材寿命分布统计难题,首先引入异常数据剔除规则,通过首删失数据的异常性判断来决定剔除或保留首删失数据库;其次,利用完整数据和尾删失数据,通过K-M估计获得可靠度阶梯下降曲线,并与4种常见分布的可靠度估计曲线拟合,确定舰船维修器材的寿命分布类型;再次,判断所有首删失数据的异常程度,从而剔除数值较小的首删失数据,并将保留的首删失数据认定为完整数据;最后,利用完整数据、尾删失数据、保留的首删失数据,根据EM算法估计舰船维修器材的寿命分布参数。实例验证表明:该方法结论略偏保守,但符合工程实际,可为舰船维修器材消耗率、随船携带标准等计算提供支撑。     

增量元学习IDBD算法在轴频电场信号检测中的应用

为了提高海洋环境电场背景中微弱舰船轴频电场的检测能力,针对传统的最小均方误差算法进行了改进,提出了一种基于增量元学习IDBD算法的自适应线谱增强器。利用所提算法对舰船缩比模型产生的实测轴频电场信号数据进行处理,结果表明该算法在低信噪比的情况下能够有效地将微弱轴频电场信号从宽带背景噪声中分离出来。所提算法相比于普通的自适应线谱算法,在改善信号的信噪比方面效果更加显著,且具有更快的收敛速度和更小的稳态误差,极大提高了舰船轴频电场的检测能力。     

组合权重舰船装备技术保障能力评估证据理论模型

在分析舰船装备技术保障能力影响因素的基础上,建立了相应的评估指标体系。提出了确定指标组合权重的方法,综合考虑了主客观因素,更为合理。基于证据理论建立了舰船装备技术保障能力评估模型,并给出了具体的算法步骤。可为舰船装备技术保障能力评估提供理论和方法指导。     

基于编队结构特征的海面舰船目标关联方法

为综合利用星载光学成像、星载电子侦察数据对海面舰船编队进行监测,提出了一种基于舰船编队结构特征的二次匹配目标关联算法,通过构造加权二分图进行最优匹配求解。仿真结果表明,该方法在目标定位精度差别较大、目标存在漏检测等情况下相比传统关联算法的匹配正确率有较大提高,证明了算法的有效性。     

基于纯方位理论的运动舰船长度测量方法

获得运动舰船的船体长度对于航海避碰和目标识别具有重要的参考价值。然而,由于诸多因素的限制,现有视觉技术难以精确测量。为此,引入了纯方位目标运动分析理论结合双目视觉技术实现对运动舰船长度的测量。首先就所研究问题建立运动模型,推导了基于目标舰船方位、距离参数的舰船长度测量方法,针对该方法测量误差大的问题提出了基于航向、距离、方位的舰船长度测量方法。目标航向无法直接获取,为此引入基于纯方位理论的目标航向视觉估计方法,并进行了仿真验证。最后对两种舰船长度测量模型的误差进行了仿真比较分析,结果表明采用本文提出的"距离航向"法,当观测点位于目标舰船正横左右范围内时误差可以控制在10%内,"方位距离"法误差更小,适用的舷角范围更大。     

基于目标先验知识的二次CFAR检测算法

舰船检测与监视有着广泛的军事和民用意义,而SAR图像是舰船检测的有效手段。针对双参数CFAR算法存在的问题,本文提出了一种基于目标先验知识的二次恒虚警检测(CFAR)算法,能自适应的调整检测窗口的大小,有效提高算法的效率。实验证明,该算法在效率和精度方面都有较大提高。     

基于ICP的编队预定目标选择方法

如何对编队预定目标进行自动选择,是超视反舰导弹亟待解决的一个问题.反舰末制导雷达对编队预定目标的选择,可通过点集匹配来实现,基于此提出了一种运用ICP (Iterated Closest Point)算法进行编队预定目标选择的方法.首先通过一个粗搜索过程来确保ICP算法的初始值选取性能,然后运用ICP算法精确搜索最佳匹...     

海天背景下舰船可见光图像目标区域定位方法

针对行均值法用于海天背景下舰船目标区域定位可靠性不高、容易受到舰船目标大小和海天背景复杂程度影响的不足,提出一种基于图像行灰度熵的舰船目标区域定位方法。该方法在分析海天背景下舰船目标可见光图像成像特点基础上,结合信息熵理论给出了图像灰度熵及行灰度熵的概念,利用图像行灰度熵描述图像在行方向上的灰度变化程度,选用滑动区间方差搜索策略得到图像行灰度熵曲线的突变区间,从而实现舰船目标区域定位,最后通过实际图像进行了实验验证。实验结果表明,该方法能对舰船目标所在区域有效定位,其准确性及鲁棒性均优于行均值法。     

基于方位量测的舰艇对潜定位技术研究*

结合舰艇拖曳线列阵声纳实际搜潜装备,利用舰载线列阵声纳测得的潜艇目标方位信息,建立了基于方位量测的舰艇对潜艇目标定位的数学模型,给出求解潜艇运动参数的定位算法,并对定位误差进行了分析,在定位模型及算法的基础上,仿真研究了潜艇与舰艇之间的初始距离、舰艇测得潜艇目标初始方位角、潜艇航向等因素对定位性能的影响,给出仿真结果并进行了分析,该结果对于指导实际反潜具有一定的实用价值.     

基于方位量测的舰艇对潜定位技术研究

结合舰艇拖曳线列阵声纳实际搜潜装备,利用舰载线列阵声纳测得的潜艇目标方位信息,建立了基于方位量测的舰艇对潜艇目标定位的数学模型,给出求解潜艇运动参数的定位算法,并对定位误差进行了分析,在定位模型及算法的基础上,仿真研究了潜艇与舰艇之间的初始距离、舰艇测得潜艇目标初始方位角、潜艇航向等因素对定位性能的影响,给出仿真结果并进行了分析,该结果对于指导实际反潜具有一定的实用价值。     

Modeling and solution for the ship stowage planning problem of coils in the steel industry

We consider a ship stowage planning problem where steel coils with known destination ports are to be loaded onto a ship. The coils are to be stowed on the ship in rows. Due to their heavy weight and cylindrical shape, coils can be stowed in at most two levels. Different from stowage problems in previous studies, in this problem there are no fixed positions on the ship for the coils due to their different sizes. At a destination port, if a coil to be unloaded is not at a top position, those blocking it need to be shuffled. In addition, the stability of ship has to be maintained after unloading at each destination port. The objective for the stowage planning problem is to minimize a combination of ship instability throughout the entire voyage, the shuffles needed for unloading at the destination ports, and the dispersion of coils to be unloaded at the same destination port. We formulate the problem as a novel mixed integer linear programming model. Several valid inequalities are derived to help reducing solution time. A tabu search (TS) algorithm is developed for the problem with the initial solution generated using a construction heuristic. To evaluate the proposed TS algorithm, numerical experiments are carried out on problem instances of three different scales by comparing it with a model‐based decomposition heuristic, the classic TS algorithm, the particle swarm optimization algorithm, and the manual method used in practice. The results show that for small problems, the proposed algorithm can generate optimal solutions. For medium and large practical problems, the proposed algorithm outperforms other methods. © 2015 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics 62: 564–581, 2015     

基于峰值点形态信息的SAR图像舰船尾迹检测算法

在分析合成孔径雷达(SAR)图像中舰船尾迹线性特性的基础上,针对SAR图像线性特征产生因素的多样性,及由此引起的Radon变换域中尾迹峰值点检测的不确定性,提出了一种基于峰值点形态信息的尾迹检测算法。算法门限化图像的Radon变换系数,提取出所有可能的峰值点;对这些相应的局部峰值点的一维截面进行连续小波变换峰值点匹配,根据提取到的参数形成决策矢量在特征空间中进行决策。仿真和实际数据处理的结果表明,该方法能有效、准确地检测到SAR图像中的舰船尾迹并判决其真假类别。     

基于滤波与BP神经网络的水下探测信号检测算法

针对水下探测系统探测船舶磁场信号时信噪比较低的问题,首先根据磁异常信号的频域特征,设计了约束最小二乘FIR滤波器,通过对含噪信号进行带通滤波,滤除高频噪声;再采用BP神经网络对低频分量进行学习,提取船舶目标特征信号。将该算法应用于船模实测实验,结果表明:该算法可以显著提高信噪比,增强对船舶磁场信号的检测能力。     

基于正则化的多平台导航定位及探测偏差估计方法

影响舰载雷达探测误差主要为平台导航定位误差和传感器自身探测误差,针对对这两类误差的影响因素进行了分析,首次综合考虑这两种系统误差,提出了一种基于正则化的多平台导航定位及探测偏差估计方法,利用不同舰艇上传感器对公共目标探测的迭合条件,建立系统误差观测方程,利用LS对两种系统误差同时进行了估计,并在偏差估计中采用正则化估计方法,提高估计结果的稳定性,最后进行了仿真验证,仿真效果验证了算法的有效性,具有较高的工程应用价值.