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侧扫声呐检测沉船目标的改进YOLOv5法

武汉大学学报（信息科学版） 2024年第6期49卷 977-985页

作者：汤寓麟边少锋翟国君刘敏张卫东海军工程大学电气工程学院湖北武汉430033 92116部队辽宁葫芦岛125000 海军海洋测绘研究所天津300061 91001部队北京100841 31016部队北京100088

基于YOLOv3模型的侧扫声呐沉船目标检测方法存在小目标漏警率高、模型权重大、检测速度未能满足实时性需求等问题,根据数据集特点,提出基于YOLOv5模型的侧扫声呐海底沉船目标检测方法。在YOLOv5模型的基础框架下,构建YOLOv5a、YOLOv5b、... 详细信息

基于YOLOv3模型的侧扫声呐沉船目标检测方法存在小目标漏警率高、模型权重大、检测速度未能满足实时性需求等问题,根据数据集特点,提出基于YOLOv5模型的侧扫声呐海底沉船目标检测方法。在YOLOv5模型的基础框架下,构建YOLOv5a、YOLOv5b、YOLOv5c、YOLOv5d、YOLOv5s、YOLOv5m、YOLOv5l和YOLOv5x 8种不同深度和宽度的模型结构进行对比实验,并选择最优的结构,使用GA+K(genetic algorithm and K-means)算法优化检测框,并对损失函数进行改进。实验结果表明,改进的YOLOv5a模型在交并比阈值设置为0.5和0.5~0.95的平均准确率分别较原始模型提高了0.3%和0.6%,较YOLOv3算法分别提高了4.2%和6.1%,检测速度达到426帧/s,提升了近一倍,更加益于实际应用和工程部署。

关键词：侧扫声呐沉船目标检测 YOLOv5模型损失函数 GA+K算法

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水下声学导航网络节点区域最优布局方法

中国惯性技术学报 2024年第3期32卷 282-289,313页

作者：王永召赵杨陈伟刘猛天津航海仪器研究所天津300131 31529部队北京100042 中国船舶航海保障技术实验室天津300131

为实现水下声学导航网络节点满足区域定位精度需求,同时满足节点布局数量及费效比最优,提出了一种水下声学导航网络节点最优布局方法。根据节点布局间距和定位误差关系,选定满足定位精度需求的最大节点布局间距,采用2D网格生成算法控制... 详细信息

为实现水下声学导航网络节点满足区域定位精度需求,同时满足节点布局数量及费效比最优,提出了一种水下声学导航网络节点最优布局方法。根据节点布局间距和定位误差关系,选定满足定位精度需求的最大节点布局间距,采用2D网格生成算法控制节点间距在最大间距,以实现导航网络节点的自动化最优布局。考虑海底地形遮挡声源情况,利用地形开角与临界开角和小开角临界值的对比,快速确定区域布局风险区并在2D网格生成算法中设置不可布局区域,进一步优化实际海底地形导航网络节点布局。通过某实际海域导航网络区域布局的仿真实验验证,所提方法可实现100 m定位误差的预期设计需求,并满足布局节点数量最优。

关键词：水下声学导航网络节点布局射线声学海底地形

沉箱码头在空中和水下爆炸作用下的累积毁伤效应研究

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振动与冲击 2024年第12期43卷 298-306页

作者：刘靖晗唐廷韦灼彬李凌锋董琪海军勤务学院天津300450 中国人民解放军91292部队河北保定071000 中国人民解放军91053部队北京100000

为了揭示沉箱码头在空中接触爆炸和水下近距离爆炸荷载作用下的累积毁伤效应,对沉箱码头模型开展多类型单次组合爆炸试验,并建立有限元模型对沉箱码头的毁伤过程进行数值模拟,分析了空中、水下单次组合爆炸作用下沉箱码头的毁伤发展和... 详细信息

为了揭示沉箱码头在空中接触爆炸和水下近距离爆炸荷载作用下的累积毁伤效应,对沉箱码头模型开展多类型单次组合爆炸试验,并建立有限元模型对沉箱码头的毁伤过程进行数值模拟,分析了空中、水下单次组合爆炸作用下沉箱码头的毁伤发展和破坏机理。结果表明,在空中爆炸和水下爆炸下,沉箱码头呈现出不同的破坏模式,空中接触爆炸下沉箱码头仅上部面板局部破坏,面板爆心位置形成局部破口,而水下近距离爆炸下沉箱和面板均发生明显破坏,沉箱迎爆面中下区域混凝土保护层破碎,面板与管沟连接处形成横向通长裂缝。在空中和水下单次组合爆炸荷载下,沉箱码头上部结构的破坏现象和毁伤程度存在叠加效应,码头面板的二次毁伤在已毁伤形态的基础上发展形成,二次毁伤现象与单次爆炸下的毁伤现象具有一定相似性和累积效应。空中和水下单次组合爆炸作用下,码头面板和管沟连接区域由于应力集中为码头的薄弱部位,沉箱封仓板由于上下填砂的缓冲作用毁伤效应较轻微。

关键词：水下爆炸空中接触爆炸单次组合爆炸沉箱码头累积毁伤效应毁伤机理

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声速剖面精简的有效面积算法

导航定位学报 2024年第3期12卷 137-144页

作者：王雅鹏李林阳邝英才王文博宋学成 61365部队天津300140 信息工程大学地理空间信息学院郑州450001 火箭军士官学校作战保障系山东青州262500

针对海洋大地基准网建立过程中,深海环境下水声定位声速数据量庞大、声线跟踪耗时长、效率低的问题,提出一种采用有效面积算法的声速剖面高效精简方法,通过计算声速曲线上相邻三点间的有效面积,设定比例系数搜索阈值,并将各数据点计算... 详细信息

针对海洋大地基准网建立过程中,深海环境下水声定位声速数据量庞大、声线跟踪耗时长、效率低的问题,提出一种采用有效面积算法的声速剖面高效精简方法,通过计算声速曲线上相邻三点间的有效面积,设定比例系数搜索阈值,并将各数据点计算得到的面积值与阈值进行比对,来判断是否剔除数据点,实现声速剖面的高效精简。采用南海某海域的实测水声数据进行实验分析,结果表明,提出的方法对声速剖面的简化率可达到84%以上,声线跟踪效率提高6倍以上。并给出了方法中阈值系数的最优解,使定位误差控制在0.2 m以内,为声速剖面精简提供参考。

关键词：水声定位声速剖面精简有效面积阈值系数声线跟踪误差

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一种精密位移对中设备及其应用

测绘与空间地理信息 2024年第7期47卷 215-216,220,224页

作者：苏明晓汤进九张勇陈勇李彦敏 96944部队北京100096 61365部队天津300140 信息工程大学地理空间信息学院河南郑州450001

某类航天工程的精密方位基准测量作业中,有大量几米到数十米的短边,测量点位的对中误差成为制约方位基准测量成果精度提升的主要误差源;点位对中速度则是影响测量作业效率和成果时效性的重要因素。为提高方位基准测量成果的精度,运用螺... 详细信息

某类航天工程的精密方位基准测量作业中,有大量几米到数十米的短边,测量点位的对中误差成为制约方位基准测量成果精度提升的主要误差源;点位对中速度则是影响测量作业效率和成果时效性的重要因素。为提高方位基准测量成果的精度,运用螺旋微动步进原理和垂直轴可视技术,设计了精密对中设备及其作业使用流程,实现了测量点位的快速精密对中。

关键词：精密工程测量方位基准精密对中

基于一维变分法的微波辐射计反演边界层温湿廓线

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地球物理学报 2024年第5期67卷 1699-1708页

作者：黄威李宛桐胡帅脱宇峰鱼艇倪祥龙中国人民解放军63898部队河南济源459000 天津气象雷达研究试验中心天津300061 中国人民解放军国防科技大学气象海洋学院长沙410073 中国人民解放军63891部队河南洛阳471000

地基微波辐射计能够克服星载遥感对低层大气不敏感的缺点,在边界层大气探测方面更具优势.一维变分反演算法考虑了辐射传输过程等物理机制,在应用于微波辐射计的反演时具有很高的可信度.针对微波辐射计信息含量较低以及一维变分算法收敛... 详细信息

地基微波辐射计能够克服星载遥感对低层大气不敏感的缺点,在边界层大气探测方面更具优势.一维变分反演算法考虑了辐射传输过程等物理机制,在应用于微波辐射计的反演时具有很高的可信度.针对微波辐射计信息含量较低以及一维变分算法收敛率不高等问题,提出利用地面气象要素改进算法在近地面层的反演精度和引入正则化算子提升算法的收敛特性.利用探空数据对上述改进方法的提升效果进行验证,结果表明:地面气象要素的引入使得反演算法在地表温湿度的均方根误差分别降低了78.2%和55.5%,对于上层大气温湿廓线也有小幅提升;正则化算子对算法的反演时间和反演精度影响很小,但是可以显著地减少未收敛样本个数和提升反演廓线的质量.

关键词：一维变分温湿廓线微波辐射计正则化算子

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水深点与等深线协同综合的强化学习方法

测绘学报 2024年第7期53卷 1345-1354页

作者：宋子康贾帅东梁志诚张立华梁川海军大连舰艇学院军事海洋与测绘系辽宁大连116018 海图信息中心天津300450 海军大连舰艇学院海洋测绘工程军队重点实验室辽宁大连116018 91001部队北京100036 91937部队浙江舟山316041

针对当前海图中水深点与等深线两要素的自动综合过程相对独立,二者相互影响考虑不够充分,导致结果不够理想的问题,提出一种水深点与等深线协同综合的强化学习方法。首先,获取用于水深点与等深线协同综合的训练样本;然后,构建并训练强化... 详细信息

针对当前海图中水深点与等深线两要素的自动综合过程相对独立,二者相互影响考虑不够充分,导致结果不够理想的问题,提出一种水深点与等深线协同综合的强化学习方法。首先,获取用于水深点与等深线协同综合的训练样本;然后,构建并训练强化学习模型,挖掘水深点与等深线在综合过程中的相互影响关系;最后,利用训练后的模型,动态自适应调整水深点与等深线的综合策略。试验结果表明,在航海安全保证的可靠性、制图综合结果的图理性、海底地貌表达的准确性及海图要素分布的美观性等方面,强化学习法的性能均要优于当前常见的简单综合法、冲突避免法及协调水深法,更适用于处理水深点与等深线的协同综合问题。

关键词：海图制图海底地貌综合水深点自动选取等深线自动化简强化学习

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浅析通信光缆线路故障与维护对策

锚杆支护方式对深埋洞室隔冲击效果影响的数值模拟研究

科学与信息化 2024年第4期 106-108页

作者：姚若蘅栾合禹李达 66389部队天津 300100

通信光缆已经成为当前信息传输的主要媒介,并在各个领域中都得到了广泛应用.加强对通信光缆线路的维护和管理,有利于提高通信光缆线路的维护和管理水平,具有重要的现实意义.本文针对在通信光缆维护工作的运行过程中出现的各类故障分析,... 详细信息

通信光缆已经成为当前信息传输的主要媒介,并在各个领域中都得到了广泛应用.加强对通信光缆线路的维护和管理,有利于提高通信光缆线路的维护和管理水平,具有重要的现实意义.本文针对在通信光缆维护工作的运行过程中出现的各类故障分析,提出通信光缆维护的具体对策,希望对相关从业人员有借鉴意义.

关键词：通信光缆线路故障维护

来源：博看期刊评论

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应用力学学报 2024年第1期41卷 129-139页

作者：王雪杨帅史志杰郑际镜王艳锋天津大学机械工程学院天津300350 安阳师范学院建筑工程学院安阳455000 96911部队北京100120

与浅埋洞室相比,随着埋深增加而产生的高地应力现象使深埋洞室安全性评价更加复杂。本研究在考虑地应力平衡的前提下,采用有限元与无限元相结合的方法,对冲击荷载作用下深埋洞室的锚杆支护方式进行了设计与优化。计算结果表明:在平衡初... 详细信息

与浅埋洞室相比,随着埋深增加而产生的高地应力现象使深埋洞室安全性评价更加复杂。本研究在考虑地应力平衡的前提下,采用有限元与无限元相结合的方法,对冲击荷载作用下深埋洞室的锚杆支护方式进行了设计与优化。计算结果表明:在平衡初始地应力之后,Mises应力会随着锚杆长度、疏密程度的增加略有增长。当锚杆长度和疏密程度增至某一特定值时,洞室洞壁的位移和塑性应变将达到最小值,洞室围岩将达到相对安全状态。锚杆间隔布置下,长锚杆数量的增加将提高洞室围岩的安全性。当对洞室拱脚进行重点支护时,整个洞壁的位移均有所减小。

关键词：深埋洞室地应力平衡锚杆支护围岩应力