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基于可见光与红外图像融合的装甲目标检测算法

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兵工学报 2024年第7期45卷 2085-2096页

作者：常天庆张杰赵立阳韩斌张雷陆军装甲兵学院北京100072 海军潜艇学院山东青岛266199

针对基于可见光图像的装甲目标检测算法易受地面复杂环境干扰的问题,提出一种基于可见光与红外图像融合的装甲目标检测算法,通过卷积神经网络自适应融合可见光和红外图像特征,提高对地面复杂环境下装甲目标的检测精度。针对装甲目标检... 详细信息

针对基于可见光图像的装甲目标检测算法易受地面复杂环境干扰的问题,提出一种基于可见光与红外图像融合的装甲目标检测算法,通过卷积神经网络自适应融合可见光和红外图像特征,提高对地面复杂环境下装甲目标的检测精度。针对装甲目标检测任务,通过实拍方式构建一个在复杂地面环境下的可见光-红外装甲(Visible-Thermal Armored Vehicle,VTAV)目标图像数据集;基于经典的单阶无锚框检测模型,设计前端特征融合结构、中端特征融合结构和后端特征融合结构;在VTAV数据集上对比不同融合结构和不同融合方式间的检测性能差异。实验结果表明,后端特征融合结构性能最佳,与基于可见光图像的装甲目标检测算法相比,mAP@0.5∶0.95提升2.6%,表明基于可见光与红外图像融合的装甲目标检测算法能够有效提升地面复杂环境下装甲目标的检测精度。

关键词：装甲目标目标检测可见光图像红外图像融合

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基于支持向量机集成的船舶舱室温湿度预测

海军工程大学学报 2024年第3期36卷 21-25,32页

作者：刘丙杰侯慕馨冀海燕海军潜艇学院山东青岛266119

针对船舶舱室温湿度保持困难、数据难以预测的问题,提出了基于克隆选择算法的支持向量机集成方法。首先,利用克隆选择算法优化个体支持向量机,根据个体预测误差进行自适应集成;然后,对舱室温湿度时间序列数据样本化,采用支持向量机集成... 详细信息

针对船舶舱室温湿度保持困难、数据难以预测的问题,提出了基于克隆选择算法的支持向量机集成方法。首先,利用克隆选择算法优化个体支持向量机,根据个体预测误差进行自适应集成;然后,对舱室温湿度时间序列数据样本化,采用支持向量机集成进行训练、测试;最后通过统计测试结果以及与BP神经网络、单支持向量机、GM(2,1)模型的预测误差对比发现,支持向量机集成模型可有效预测空调故障条件下船舶舱室温湿度的变化规律,为装备的使用和维护提供技术支持。

关键词：支持向量机集成船舶舱室温湿度预测

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潜艇强机动变深规避鱼雷攻击仿真研究

现代防御技术 2024年第1期52卷 124-129页

作者：丁文强丁浩赵志允海军潜艇学院山东青岛266199

潜艇利用强机动变深规避鱼雷末端攻击弹道是其规避鱼雷攻击的方法之一,也是潜艇防御鱼雷的最后措施。研究这种规避方法的可行性和有效性,可以为潜艇指挥员科学合理地操纵潜艇规避鱼雷攻击提供参考,对提高潜艇生命力和战斗力具有十分重... 详细信息

潜艇利用强机动变深规避鱼雷末端攻击弹道是其规避鱼雷攻击的方法之一,也是潜艇防御鱼雷的最后措施。研究这种规避方法的可行性和有效性,可以为潜艇指挥员科学合理地操纵潜艇规避鱼雷攻击提供参考,对提高潜艇生命力和战斗力具有十分重要的理论研究意义和军事应用价值。通过对强机动规避方案基本原理及不同机动方式的效果进行理论剖析,并对潜艇和鱼雷相对运动态势进行建模仿真计算,验证了潜艇强机动变深规避鱼雷攻击的效果。仿真计算表明,在一定距离范围内,高速机动的潜艇利用高压气吹除主压载水舱的水,同时采用上浮大舵角使潜艇大尾倾高速上浮至水面来规避鱼雷末端攻击弹道,随后迅速下潜到浅水层完成规避鱼雷攻击,这种战术机动规避措施在理论上是可行的,但是该方案采用时机亦应当充分考虑分析。

关键词：潜艇强机动变深规避鱼雷攻击仿真

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水下平台潜在区域威胁评估方法

火力与指挥控制 2024年第5期49卷 145-151页

作者：唐帅张驰范培勤海军潜艇学院山东青岛266199

为进一步提升对水下平台任务过程的复盘量化分析能力,分析开展水下平台潜在任务空间区域威胁评估迫切需求,讨论了水下平台潜在活动区域所面临的主要威胁因素和典型海洋环境影响因素;从威胁评估特征分析及指标体系构建、贝叶斯网络构造... 详细信息

为进一步提升对水下平台任务过程的复盘量化分析能力,分析开展水下平台潜在任务空间区域威胁评估迫切需求,讨论了水下平台潜在活动区域所面临的主要威胁因素和典型海洋环境影响因素;从威胁评估特征分析及指标体系构建、贝叶斯网络构造与推理以及威胁评估仿真实验设计3方面论述了水下平台潜在区域威胁评估方法,给出了水下平台潜在区域威胁评估典型实验过程及结果;对水下平台潜在区域威胁评估方法在水下平台任务复盘评估保障应用前景进行了展望。

关键词：水下平台威胁评估贝叶斯网络海洋环境

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动载作用下高强度钢的层裂特性研究

兵器材料科学与工程 2024年第2期47卷 129-135页

作者：初建鹏冯建程鞠翔宇姜涛海军潜艇学院山东青岛266044

结合VISAR测试技术,进行平板撞击试验,得到G50和30CrMnSiNi2A钢试件的自由面速度-时间曲线,分析材料的层裂强度、层裂片厚度及各自的应变率;用LS-DYNA结合Johnson-Cook本构模型和最大拉应力断裂准则,数值模拟了平板撞击层裂现象。结果表... 详细信息

结合VISAR测试技术,进行平板撞击试验,得到G50和30CrMnSiNi2A钢试件的自由面速度-时间曲线,分析材料的层裂强度、层裂片厚度及各自的应变率;用LS-DYNA结合Johnson-Cook本构模型和最大拉应力断裂准则,数值模拟了平板撞击层裂现象。结果表明:G50钢抵抗冲击的能力优于30CrMnSiNi2A钢;层裂强度和弹性屈服极限随应变率增加而增加;最大拉应力断裂准则较好地描述了这两种材料的层裂现象;数值模拟结果与试验结果较吻合,验证了模型的可靠性。

关键词：平板撞击试验 G50钢 30CrMnSiNi2A钢层裂 Johnson-Cook 数值模拟

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无人潜航器解算目标运动要素的一种方法

现代电子技术 2024年第9期47卷 173-176页

作者：张严朱伟良程菲海军潜艇学院山东青岛266199

随着计算机技术、人工智能、能源技术的发展,无人潜航器也被应用于军事领域。在分析了无人潜航器水下侦察搜索、反水雷战、水下诱骗战应用的基础上,提出潜艇采用线导方式控制双无人潜航器进行目标运动要素解算的方法,并分别通过图解法... 详细信息

随着计算机技术、人工智能、能源技术的发展,无人潜航器也被应用于军事领域。在分析了无人潜航器水下侦察搜索、反水雷战、水下诱骗战应用的基础上,提出潜艇采用线导方式控制双无人潜航器进行目标运动要素解算的方法,并分别通过图解法和计算法分析了其解算的原理。该方式只需探测目标的方位信息,降低了目标其他要素探测的难度,不仅增加了潜艇的探测距离还利于潜艇隐蔽,这对水下无人潜航器应用具有一定的参考意义。

关键词：无人潜航器目标运动要素线导方位解算图解法

不确定环境下潜艇综合防御鱼雷的作战决策分析与优化方法

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兵工学报 2024年第2期45卷 564-573页

作者：杨静陆铭华郭力强马洁琼吴金平张会国防科技大学系统工程学院湖南长沙410073 海军潜艇学院山东青岛266041 92020部队山东青岛266001

针对潜艇综合防御决策时存在的目标类型不明、目标运动信息解算不明、对抗环境信息不明3类信息不确定问题,构建基于不确定信息的潜艇防御鱼雷组合优化框架,设计基于蒙特卡洛模拟的随机搜索优化模型,采用基于离散边界收缩的粒子群优化(Pa... 详细信息

针对潜艇综合防御决策时存在的目标类型不明、目标运动信息解算不明、对抗环境信息不明3类信息不确定问题,构建基于不确定信息的潜艇防御鱼雷组合优化框架,设计基于蒙特卡洛模拟的随机搜索优化模型,采用基于离散边界收缩的粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)方法计算局部最优决策。建立战术对抗仿真模型对潜艇防御鱼雷策略进行选择与优化,针对不同鱼雷报警位置和行动策略,以安全余量作为评价标准,综合考虑3类不明条件下使用潜艇转向+定深规避与潜艇转向+使用水声器材防御两种策略,并结合PSO方法与过程仿真分别给出两类策略的选择边界条件及不同作战态势下的决策建议。防御效能分析结果表明:目标解算不收敛是最主要的防御行动影响因素,基于PSO方法的潜艇转向角度决策精度为±10°/20°;在相同的条件下,组合优化框架的决策加速比相比于传统搜索方法达到92~156,相比于并行计算方法达到10~16,在满足决策实时性的基础上可以为潜艇防御鱼雷争取更大的防御决策时间。

关键词：不确定信息潜艇防御鱼雷粒子群优化方法过程仿真

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近冰面航行潜体受力及操纵仿真研究

舰船科学技术 2024年第14期46卷 21-25页

作者：张平黄海峰张建华胡坤海军潜艇学院山东青岛266199

冰层可以为潜体提供良好的隐蔽性,为潜体作战效能发挥提供极大帮助。研究潜体在冰层下航行时的受力及操纵方法,可以为潜体更好地履行使命任务提供有力支撑。以美国SUBOFF潜艇模型为研究对象,采用STAR-CCM+流体计算软件,对不同航速下的... 详细信息

冰层可以为潜体提供良好的隐蔽性,为潜体作战效能发挥提供极大帮助。研究潜体在冰层下航行时的受力及操纵方法,可以为潜体更好地履行使命任务提供有力支撑。以美国SUBOFF潜艇模型为研究对象,采用STAR-CCM+流体计算软件,对不同航速下的潜体近冰面运动进行数值计算分析,计算潜体受力及力矩。将潜体所受力及力矩与潜体空间六自由度方程结合,模拟潜体近冰面航行运动趋势,给出操纵方法。研究表明,近冰面航行会影响潜体航行深度及姿态保持,及时采用降速、首尾舵操舵、纵倾平衡水舱调水等操纵措施可有效控制潜体航行深度及姿态,避免触冰情况发生。

关键词：潜体冰面受力分析仿真计算操纵方法

基于海试数据的水声信号自适应波束形成方法性能分析

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舰船科学技术 2024年第6期46卷 131-134页

作者：李智忠徐仲恩郭启超海军潜艇学院山东青岛266199

为了更好验证自适应波束形成技术的实际应用,本文研究了基于海试数据的不同自适应波束形成方法的性能,对比分析CBF算法、MVDR算法、MUSIC算法的优缺点,总结了各算法适用条件及实用性。研究结果表明,在声呐的实际应用中,CBF算法更适用于... 详细信息

为了更好验证自适应波束形成技术的实际应用,本文研究了基于海试数据的不同自适应波束形成方法的性能,对比分析CBF算法、MVDR算法、MUSIC算法的优缺点,总结了各算法适用条件及实用性。研究结果表明,在声呐的实际应用中,CBF算法更适用于实时性要求较高、目标数量较少的方位探测;MUSIC算法更适用于实时性要求不高、目标数量较多、目标数量已知的方位探测;MVDR算法更适用于实时性要求不高、目标数量较多、目标数量未知的方位探测。

关键词：自适应波束形成 MUSIC算法 MVDR算法海试数据