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相干累加与AR滤波相结合的舰船轴频电场信号处理方法

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国防科技大学学报 2024年第3期46卷 229-236页

作者：程锦房谢昌奇张伽伟喻鹏海军工程大学兵器工程学院湖北武汉430033 中国人民解放军92214部队浙江宁波315000 海军士官学校兵器系安徽蚌埠233000

针对采用电场传感器阵列测量舰船电场的应用场景,为提升目标轴频电场的信噪比,提出一种相干累加结合自回归(autoregressive,AR)模型滤波的方法对阵列电场信号进行处理。对测量得到的阵列电场信号进行时延补偿后累加,同时对环境电场信号... 详细信息

针对采用电场传感器阵列测量舰船电场的应用场景,为提升目标轴频电场的信噪比,提出一种相干累加结合自回归(autoregressive,AR)模型滤波的方法对阵列电场信号进行处理。对测量得到的阵列电场信号进行时延补偿后累加,同时对环境电场信号进行AR建模,并利用AR模型参数构造滤波器,以对累加后的信号实施滤波处理。为验证所提方法在低信噪比条件下的有效性,对实测阵列式电场信号进行处理,结果表明,所提方法能够在信噪比为-25.39 dB的条件下有效压制噪声频谱,保留轴频线谱,处理后信噪比提高约21.92 dB。

关键词：轴频电场阵列信号处理相干累加 AR模型滤波

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带并行卷积的水下图像背景前景分割方法

现代防御技术 2024年第3期52卷 104-111页

作者：涂拥军林鸿生王智勇海军士官学校安徽蚌埠233012 中国人民解放军92682部队广东湛江524003

光电探测是水下目标近距离探测时不可缺少的技术手段。水下光学图像具有低信噪比和对比度、照明不均匀等特点,使得光电探测在水下应用时效果不佳。常见的水下光学图像处理方法是对图像进行背景前景分割。目前主要有2种分割方法,传统分... 详细信息

光电探测是水下目标近距离探测时不可缺少的技术手段。水下光学图像具有低信噪比和对比度、照明不均匀等特点,使得光电探测在水下应用时效果不佳。常见的水下光学图像处理方法是对图像进行背景前景分割。目前主要有2种分割方法,传统分割方法易受光照、噪声等因素影响,效果不佳;深度学习方法易受训练数据限制,泛化能力不强。设计了一个带并行卷积的神经网络结构以及带约束的损失函数,通过大量实验获得了损失函数的超参数最优取值,并在不同照明条件、不同浑浊度、光照不均匀的条件下进行了实验分析。结果表明:该方法实验所获的MAE值远小于FCN8,UNet等方法,mIoU值大于FCN8,Unet等方法,P-R曲线优于其他方法的P-R曲线,更加适应水下环境复杂多变的特点,可获得更好的目标分割结果。

关键词：阈值分割水下图像光照不均并行卷积深度学习

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基于压缩空气起动的柴油机瞬态特性仿真研究

舰船科学技术 2024年第12期46卷 108-115页

作者：刘楠霍柏琦童大鹏纪若冰海军士官学校机电系安徽蚌埠233012 中国人民解放军92942部队北京100161

利用一维仿真软件GT-Power建立大功率船用柴油机稳态模型,在此基础上对系统进行改进,增加高压气瓶、管路、空气分配器、起动空气阀模块,构建基于压缩空气分配器起动的柴油机起动过程瞬态模型,并试验验证2种模型的准确性。系统分析了环... 详细信息

利用一维仿真软件GT-Power建立大功率船用柴油机稳态模型,在此基础上对系统进行改进,增加高压气瓶、管路、空气分配器、起动空气阀模块,构建基于压缩空气分配器起动的柴油机起动过程瞬态模型,并试验验证2种模型的准确性。系统分析了环境压力、滑油温度和起动系统参数等对柴油机起动过程性能的影响,结果表明,该压缩空气系统驱动柴油机起动时间为2.6 s,能够实现连续6次起动,满足柴油机起动性能要求;选取压缩空气压力为30 bar、气瓶容积为350 L、空气管路直径为36 mm、供气起始角为-5° CA能够有效提高柴油机起动性能;从100%负载突加突卸计算结果来看,该柴油机瞬态调速率达到4.67%,不超过5%的指标要求,转速恢复到额定转速±2%的恢复时间增加至0.57 s,满足指标要求。

关键词：压缩空气起动柴油机瞬态调速特性 GT-Power

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舰艇抗击低空隐身目标能力分析和措施建议

舰船科学技术 2024年第15期46卷 140-144页

作者：王兆杰李丁山罗湘勇茆明王慎孙牧马晶王兆祺刘浩中国船舶集团未来发展研究中心北京100101 中国舰船研究院北京100101 中国人民解放军海军研究院北京100161 中国人民解放军海军士官学校安徽蚌埠233012 中国人民解放军92692部队广东湛江524000

针对以LRASM导弹为典型代表的低空隐身目标对水面舰艇生存的威胁,研究了单舰和编队应对LRASM导弹攻击的能力,提出了舰艇抗击低空隐身目标的制胜机理和行动要点;主张协同运用各海战场全域作战空间有人/无人装备,构建“全域探测—协同跟... 详细信息

针对以LRASM导弹为典型代表的低空隐身目标对水面舰艇生存的威胁,研究了单舰和编队应对LRASM导弹攻击的能力,提出了舰艇抗击低空隐身目标的制胜机理和行动要点;主张协同运用各海战场全域作战空间有人/无人装备,构建“全域探测—协同跟踪”的探测网,“抗扰通联—分布协同”的指控网,“梯次衔接—软杀硬毁”的杀伤网,以空间布局拓展换取时间窗口延长,以宽频协同探测对抗前向隐身设计,打造新型海战场低空隐身目标防空作战体系。进一步分析了海上对抗低空隐身目标的体系组成、能力、关键技术,建议通过加强早期预警探测、海空共享火控数据、增加中层拦截层数、增大近层火力密度等方式,层层抗击来袭弹群。

关键词：低空隐身目标水面舰艇对空杀伤网

改进自适应遗传算法优化的船用增压锅炉上锅筒水位滑模控制方法

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中国舰船研究 2024年第2期19卷 181-186页

作者：丁志龙王鹏王永刚苏博群中国人民解放军海军士官学校机电系安徽蚌埠233000 哈尔滨船舶锅炉涡轮机研究所黑龙江哈尔滨150078

[目的]船用增压锅炉的上锅筒水位由于航行中负荷的频繁变化,难以获得理想的控制效果。为了保证上锅筒水位的稳定,对大负荷扰动下的上锅筒水位控制方法进行研究。提出一种基于改进自适应遗传算法优化的增压锅炉上锅筒水位滑模控制方法。... 详细信息

[目的]船用增压锅炉的上锅筒水位由于航行中负荷的频繁变化,难以获得理想的控制效果。为了保证上锅筒水位的稳定,对大负荷扰动下的上锅筒水位控制方法进行研究。提出一种基于改进自适应遗传算法优化的增压锅炉上锅筒水位滑模控制方法。[方法]将上锅筒水位偏差的速度和速度变化率引入S函数来设计滑模控制器,采用李雅普诺夫稳定性原理证明其稳定性。在此基础上,利用改进的自适应遗传算法优化滑模控制器。[结果]将改进的自适应遗传算法优化的增压锅炉上锅筒水位滑模控制方法与传统的PID控制方法进行了对比分析。在响应斜坡扰动信号和阶跃扰动信号时,改进自适应遗传算法优化的滑模控制器均能够无差跟踪输入信号,其稳定时间比PID缩短5 s,超调量也小于PID。[结论]仿真结果表明,改进自适应遗传算法优化的滑模控制方法具有更优的控制效果。

关键词：增压锅炉水位控制滑模控制自适应遗传算法

基于大数据聚类的飞行探测器复合跟踪控制系统设计

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计算机测量与控制 2024年第8期32卷 161-167,180页

作者：周怡伶陶金王建刚中国人民解放军海军士官学校安徽蚌埠233000 中国人民解放军第91428部队浙江宁波315400

飞行探测器会受到气象条件、磁场等环境干扰,影响探测器的运动轨迹,进而影响跟踪精度;为实现对飞行探测器运动轨迹的实时跟踪与控制,设计基于大数据聚类的飞行探测器复合跟踪控制系统;在复合框架体系中,设置主控芯片、伺服驱动设备两类... 详细信息

飞行探测器会受到气象条件、磁场等环境干扰,影响探测器的运动轨迹,进而影响跟踪精度;为实现对飞行探测器运动轨迹的实时跟踪与控制,设计基于大数据聚类的飞行探测器复合跟踪控制系统;在复合框架体系中,设置主控芯片、伺服驱动设备两类应用结构,并联合信标机元件,调节微惯性传感器器件的实时连接状态,完成飞行探测器复合跟踪控制系统的硬件设计;完善大数据聚类算法,根据跟踪路径节点标定结果,定义具体的复合跟踪坐标系,完成对飞行探测器复合跟踪的实时控制建模,结合相关硬件,实现基于大数据聚类的飞行探测器复合跟踪控制系统的设计;实验结果表明,所设计系统在跟踪1号、2号目标的跟踪准确率平均值分别为96.5%、97.0%,对目标跟踪时延的平均值为0.9 ms,可以保证基站主机对飞行探测器运动轨迹的实时控制能力。

关键词：大数据聚类飞行探测器跟踪控制伺服驱动设备信标机微惯性传感器路径节点复合坐标系

基于P640的船舶电气设备控制箱典型发热故障诊断及分析

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机电工程技术 2024年第6期53卷 265-267页

作者：于忠杰王飞章高洪滨王威于习武中国人民解放军92601部队广东湛江524000 中国人民解放军海军士官学校安徽蚌埠233010 中国人民解放军92511部队广东湛江524000

简要介绍了P640红外热像仪的组成、温度量程,以及目前常用的红外监测诊断标准及适用范围。通过3起不同类型的电气设备异常发热故障,系统分析了故障隐患的排除方法和排除依据,总结了故障产生的原因,给出了处理建议,并就检测中遇到的问题... 详细信息

简要介绍了P640红外热像仪的组成、温度量程,以及目前常用的红外监测诊断标准及适用范围。通过3起不同类型的电气设备异常发热故障,系统分析了故障隐患的排除方法和排除依据,总结了故障产生的原因,给出了处理建议,并就检测中遇到的问题给出了快速准确锁定异常点位置和正确判断内部缺陷的经验做法,提出评价电子元器件异常点发热的建议,对于配电箱及控制箱的电气设备检测诊断工作具有很好的指导作用和借鉴意义。

关键词：红外热像仪电气设备电子元器件

基于大数据聚类的飞行探测器复合跟踪控制系统设计

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计算机测量与控制 2024年

作者：陶金周怡伶王建刚中国人民解放军海军第91428部队海军士官学校

飞行探测器会受到气象条件、磁场等环境干扰，影响探测器的运动轨迹，进而影响跟踪精度；为实现对飞行探测器运动轨迹的实时跟踪与控制，设计基于大数据聚类的飞行探测器复合跟踪控制系统；在复合框架体系中，设置主控芯片、伺服驱动设... 详细信息

飞行探测器会受到气象条件、磁场等环境干扰，影响探测器的运动轨迹，进而影响跟踪精度；为实现对飞行探测器运动轨迹的实时跟踪与控制，设计基于大数据聚类的飞行探测器复合跟踪控制系统；在复合框架体系中，设置主控芯片、伺服驱动设备两类应用结构，并联合信标机元件，调节微惯性传感器器件的实时连接状态，完成飞行探测器复合跟踪控制系统的硬件设计；完善大数据聚类算法，根据跟踪路径节点标定结果，定义具体的复合跟踪坐标系，完成对飞行探测器复合跟踪的实时控制建模，结合相关硬件，实现基于大数据聚类的飞行探测器复合跟踪控制系统的设计；实验结果表明，所设计系统在跟踪1号、2号目标的跟踪准确率平均值分别为96.5%、97.0%，对目标跟踪时延的平均值为0.9ms，可以保证基站主机对飞行探测器运动轨迹的实时控制能力。

关键词：大数据聚类飞行探测器跟踪控制伺服驱动设备信标机微惯性传感器路径节点复合坐标系

IRS辅助去蜂窝大规模MIMO系统反窃听安全波束赋形研究

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重庆理工大学学报（自然科学） 2024年第7期38卷 133-141页

作者：鲜永菊于东方邢智童梁吉申李云重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 中国人民解放军陆军工程大学通信士官学校重庆400035

为提高物理层安全通信性能,针对目前物理层通信容易受到建筑物遮挡和非法用户窃听的问题,提出了一种智能反射面(intelligent reflecting surface,IRS)辅助去蜂窝大规模多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)系统反窃听安... 详细信息

为提高物理层安全通信性能,针对目前物理层通信容易受到建筑物遮挡和非法用户窃听的问题,提出了一种智能反射面(intelligent reflecting surface,IRS)辅助去蜂窝大规模多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)系统反窃听安全传输波束赋形方案。考虑信道理想的情况下,以还原合法用户接收信号和阻止非法用户接收信号为目标,最小化发射波束赋形向量,构建了一个基站主动波束赋形向量和IRS相移的联合波束赋形问题。通过交替优化将原问题分解为基站波束赋形向量优化子问题和IRS相移优化子问题,并通过解非齐次线性方程组思想的方法,对优化子问题进行求解。仿真结果表明,相较于传统物理层安全通信方案,提出的方案能够有效使非法用户窃听信号为0,降低传输功率,并且具有较好的误码率。

关键词：智能反射面去蜂窝大规模MIMO 波束赋形物理层安全