Optimal source placement for point coverage in active multistatic sonar networks

The allocation of underwater sensors for tracking, localization, and surveillance purposes is a fundamental problem in anti-submarine warfare. Inexpensive passive receivers have been heavily utilized in recent years; however, modern submarines are increasingly quiet and difficult to detect with receivers alone. Recently, the idea of deploying noncollocated sources and receivers has emerged as a promising alternative to purely passive sensor fields and to traditional sonar fields composed of collocated sources and receivers. Such a multistatic sonar network carries a number of advantages, but it also brings increased system complexity resulting from its unusual coverage patterns. In this work, we study the problem of optimally positioning active multistatic sonar sources for a point coverage application where all receivers and points of interest are fixed and stationary. Using a definite range sensor model, we formulate exact methods and approximation algorithms for this problem and compare these algorithms via computational experiments. We also examine the performance of these algorithms on a discrete approximation of a continuous area coverage problem and find that they offer a significant improvement over two types of random sensor deployment.     

基于特征值的单矢量水听器目标检测算法

针对水下目标检测在低信噪比与非平稳背景噪声情况下性能下降的问题,结合特征值检测算法原理,给出一种单矢量水听器联合信息互相关检测算法。该算法利用电子旋转导向角度与振速信息构成一种组合振速,并结合声压信息得到一种互相关值,在大快拍无信号条件下,该值满足渐进高斯分布;将该值除以解析振速与声压信息的协方差矩阵最小特征值,得到一种检测统计量;通过与门限值比较,实现目标检测。理论分析可见,所提检测算法无须背景噪声的先验信息,并且可以通过调节导向角度提高检测性能;在单目标情况下,利用检测统计量与导向角度的对应关系可实现目标方位估计。仿真与实测数据结果表明,相比于单矢量水听器最大最小特征值检测算法与能量检测算法,所提算法检测性能优良,适合于单矢量水听器目标预警检测。     

LiDAR点云纹理特征提取方法

针对图像纹理应用于LiDAR点云分类过程中存在的多义性问题,提出点云纹理特征的概念。该特征属性反映了点与其邻域点的属性值分布情况,提取过程基于KD树数据检索结构和灰度共生矩阵算法。分析搜索邻域、移动步长和灰度等级等参数对点云纹理特征的影响,并利用支持向量机分类方法验证点云纹理特征,可以有效地辅助高程和强度信息以改善LiDAR点云的地物分类结果。实验还证明了相比于栅格格式的图像纹理特征,点云纹理特征约束的地物分类具有更高的分类精度,并且点云纹理特征在微小地物的甄别和水陆的区分方面具有突出的能力。该特征的这些优秀特性可以为海岸带机载LiDAR数据的精细化分类、海岸带高精度DEM构建和海岸线提取等工作发挥重要作用。     

多种服役环境下航空铝合金疲劳裂纹扩展行为

通过收集机场环境数据并依据环境谱编谱流程,编制出试验室环境下航空铝合金加速腐蚀试验谱,并依据该谱开展LD2CS铝合金预腐蚀疲劳试验。统计分析试验数据,利用影响平均值方法,筛选出三个重要腐蚀损伤表征量,即最大蚀坑深度、最大蚀坑宽度、点蚀率。通过归一化无量纲处理和加权平均方法,计算出腐蚀损伤综合指标α。对比不同损伤程度下预制裂纹疲劳扩展行为特点,定义腐蚀加速系数Ω(α)。利用加速腐蚀第18—20a的试验数据验证Ω(α)表达式的有效性,得到预测值相对误差均小于10%,这说明修正后的疲劳裂纹扩展公式适用于表示腐蚀损伤对长裂纹扩展的加速作用,为航空铝合金的损伤容限设计提供新的思路。     

基于先验信息的分布式星载单基线SAR/ATI方法

在综述了分布式星载SAP/ATI技术的基础上,阐述了单基线SAP/ATI技术的原理和杂波、噪声对检测、测速性能的影响,给出了一种基于先验信息的单基线SAR/ATI检测和测速方法,最后基于多功能的天基雷达仿真系统进行了仿真实验和性能分析.     

坦克火控系统仿真研究

坦克火控系统仿真是坦克模拟训练研究的重要组成部分和重点研究内容.结合科研实践,运用单片机技术和计算机仿真技术,基于汇编和VC编程机制,着重对坦克火控系统系统仿真的基本原理、数据采集的实现(包括测试)、三维战场环境和弹丸外弹道模型的构建等方面进行分析研究.实践证明,该系统设计合理,运行稳定可靠,抗干扰性强,效费比高,能够很好地满足坦克模拟射击的需要.     

新的空间物点定位解算方法

目前近景摄影测量学空间物点定位主要应用的是空间点线线交会原理,其数学基本形式有两种:共线方程交会法和投影矩阵交会法.针对近景摄影测量学空间物点定位原理,在共线方程交会法的基础上,提出了一种新的空间物点定位解算方法.该方法应用多元函数极值定理和克莱姆法则对空间线线交会问题进行求解,给出了详细的运算过程.实验证明了该算法的准确性.     

舰空导弹毁伤目标所需弹耗量评估

舰空导弹毁伤目标所需的弹耗量是一个随机变量,提出了舰空导弹毁伤目标所需的平均弹耗量计算方法,计算舰空导弹毁伤单个目标、疏散目标、密集目标所需的平均弹耗量。示例分析表明,该计算方法简便易行,可为舰空导弹火力运用提供决策支持。     

飞机运动态势对航空深弹入水点散布影响分析

航空自导深弹具有结构简单、可靠性高、不受水文条件限制等特点,而且还具有自导捕获和跟踪目标能力,对于提高航空兵部队反潜能力具有重要作用。反潜机投放高度、投放速度等运动态势关系到使用航空自导深弹对目标实施准确打击。针对航空自导鱼雷攻潜实际过程,建立其入水点的散布误差模型和空中弹道模型,并仿真分析反潜机投弹高度、投弹速度对航空自导深弹入水点的影响。     

便携式自寻的反坦克导弹攻顶弹道研究

便携式反坦克导弹在通过击顶方式打击目标时,要同时满足落角和精度的要求,以达到对目标的毁伤效能。首先推导带落角约束的最优比例导引律;然后设计携式反坦克导弹击顶弹道方案,导弹先出筒无控,以指数规律完成爬升,采用定攻角进行滑翔飞行,弹道末端运用推导的导引律来满足对落点和落角的约束。仿真结果表明,当反坦克导弹攻击不同距离的目标时,该弹道方案具有较强的有效性。