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盲重构频域阵列信号的压缩感知水声目标方位估计

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声学学报 2019年第6期44卷 951-960页

作者：康春玉李文哲夏志军李军李昆鹏严韶光海军大连舰艇学院水武与防化系大连116018 海军大连舰艇学院研究生大队大连116018

针对复杂海洋环境条件下压缩感知水声目标方位估计性能下降的问题,利用盲源分离能够提高信噪比的优势,提出了一种盲重构频域阵列信号的压缩感知水声目标方位估计方法。首先将阵元域信号通过傅里叶变换方法得到多个子带阵列信号;然后对... 详细信息

针对复杂海洋环境条件下压缩感知水声目标方位估计性能下降的问题,利用盲源分离能够提高信噪比的优势,提出了一种盲重构频域阵列信号的压缩感知水声目标方位估计方法。首先将阵元域信号通过傅里叶变换方法得到多个子带阵列信号;然后对各个子带阵列信号进行复数域盲源分离得到子带解混矩阵和子带分离信号估计,并对子带分离信号进行属性分析和处理;再根据处理后的子带分离信号和子带解混矩阵重构子带阵列信号,对重构的子带阵列信号采用频域压缩感知方法进行空间谱估计,得到各个子带的空间谱;最后将各子带得到的空间谱进行求和,搜索求和后空间谱的峰值则可实现目标方位估计。模拟器数据和海上实测数据验证结果表明,同等条件下该方法的目标检测能力优于经典的最小方差无失真响应(Minimum Variance Distortionless Response,MVDR)方法、频域压缩感知(Compressed Sensing,CS)方法、盲源分离(Blind Source Separation,BSS)与MVDR相结合的方法(BSS+MVDR方法),测向精度更高,明显提高了弱目标信号的空间谱能量,增强了声呐检测弱目标的能力。

关键词：阵列信号盲源分离压缩感知目标方位估计空间谱最小方差无失真响应目标检测矩阵重构

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基于横向地球坐标的惯性导航方法

中国惯性技术学报 2016年第6期24卷 716-722页

作者：王海波张汉武张萍萍王军郝勇帅海军大连舰艇学院航海系大连116018 海军大连舰艇学院研究生管理大队大连116018 海军大连舰艇学院导弹系大连116018

针对极区经线迅速收敛于极点造成的传统惯导机械编排在极区不适用问题,提出了CGCS2000地球椭球体模型下基于横向地球坐标的惯性导航方法。在构建横向坐标系及伪经纬网的基础上,给出了横向惯导与传统惯导间导航参数的转换关系,推导了横... 详细信息

针对极区经线迅速收敛于极点造成的传统惯导机械编排在极区不适用问题,提出了CGCS2000地球椭球体模型下基于横向地球坐标的惯性导航方法。在构建横向坐标系及伪经纬网的基础上,给出了横向惯导与传统惯导间导航参数的转换关系,推导了横向地理坐标系机械编排,建立了系统误差模型,并以某型船舶为例,通过系统性能的静基座、动基座仿真分析,研究了基于横向地球坐标的惯性导航方法在极区的适用性。仿真分析表明,基于横向地球坐标的惯性导航方法可以克服传统惯导在极区存在的问题,在极点处不存在计算溢出,并可为载体穿越极点时提供高精度的姿态、位置信息,适用于极区。

关键词：惯性导航地球椭球体模型横向地球坐标极区

直觉模糊POWA算子及其在多准则决策中的应用

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控制与决策 2011年第1期26卷 129-132页

作者：徐永杰孙涛李登峰海军大连舰艇学院研究生管理大队辽宁大连116018

为了解决具有优先级的直觉模糊多准则决策问题,定义了直觉模糊优先有序加权平均(IFPOWA)算子.基于优先关系,利用直觉模糊值修正得分函数给出其关联权重向量的计算方法,分析并证明了IFPOWA算子的性质;提出了基于IFPOWA算子的具有优先级... 详细信息

为了解决具有优先级的直觉模糊多准则决策问题,定义了直觉模糊优先有序加权平均(IFPOWA)算子.基于优先关系,利用直觉模糊值修正得分函数给出其关联权重向量的计算方法,分析并证明了IFPOWA算子的性质;提出了基于IFPOWA算子的具有优先级的直觉模糊多准则决策方法.最后,利用实例对方法的有效性进行了分析.

关键词：直觉模糊集优先有序加权平均算子直觉模糊优先有序加权平均算子模糊多准则决策

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多界面衰波隔振技术研究

应用力学学报 2016年第1期33卷 7-12,175-176页

作者：金良安艾葳迟卫海军大连舰艇学院航海系大连116018 海军大连舰艇学院研究生管理大队大连116018

鉴于传统隔振技术存在的低频隔振效率低下、控制频带窄、需外界供能等问题,深入研究了舰船振动噪声的特点和振动隔离的本质特性,提出了基于混合媒质多界面衰波隔振的舰船隔振技术思想;通过验证性实验,分析了多界面衰波隔振技术的实施效... 详细信息

鉴于传统隔振技术存在的低频隔振效率低下、控制频带窄、需外界供能等问题,深入研究了舰船振动噪声的特点和振动隔离的本质特性,提出了基于混合媒质多界面衰波隔振的舰船隔振技术思想;通过验证性实验,分析了多界面衰波隔振技术的实施效果以及液体层不同质量比例对隔振性能的影响规律。实验结果表明:通过向封闭的隔振装置填充气体、液体、多孔固体颗粒媒质形成的多界面混合媒质体系,在多孔固体颗粒填充量占液体表面积25%的条件下,液体总质量为0.5kg时,最大振级落差达14.08d B,其衰波隔振效果与最大振级落差为8.47d B的纯空气系、最大振级落差为9.61d B的空气-水二相系、最大振级落差为10.23d B的空气-油二相系相比有大幅提升;当水与油质量比为1:4时的隔振效果在整体上优于其他比例。本文的研究结果不仅为隔振的高效实施创造了有利条件,而且为隔振理论的进一步完善以及隔振装置的研制提供了必要的基础和依据。

关键词：多界面衰波隔振舰船

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舰船光学尾迹实时监测仿真系统研究

系统仿真学报 2013年第12期25卷 2919-2923,2929页

作者：陈明荣迟卫金良安李召龙海军大连舰艇学院研究生管理大队大连116018 海军大连舰艇学院航海系大连116018

如何快速提取舰船尾迹光学信号特征并实时动态监测其强度变化,是当前急需开展的舰船光学尾迹抑制这一新技术研究的重要基础课题,为此研究设计了一种舰船光学尾迹实时监测仿真系统。介绍了它的设计思想、系统组成与功能,以及它与C3I的关... 详细信息

如何快速提取舰船尾迹光学信号特征并实时动态监测其强度变化,是当前急需开展的舰船光学尾迹抑制这一新技术研究的重要基础课题,为此研究设计了一种舰船光学尾迹实时监测仿真系统。介绍了它的设计思想、系统组成与功能,以及它与C3I的关系,研制了专用的海上光学尾迹监测仿真实验装置并利用该装置进行了初步的海上仿真实验,最后采用了相关的图像处理方法对实验采集到的尾迹图像数据进行数字化处理,以及利用仿真计算得到的一无量纲值Ci表征为某时刻舰船尾迹光学信号特征强度。海上仿真实验结果表明了该仿真系统在舰船光学尾迹监测中的可行性与有效性,相比于传统的舰船尾迹监测技术和方法,该监测仿真系统具有快速采集和处理数据、实时动态监测等优点,可为指挥员防御基于光学尾迹制导的鱼雷提供更快速可靠的辅助决策信息。

关键词： C3I 舰船光学尾迹监测仿真系统海上仿真实验图像处理

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水下无源声呐目标听觉域张量特征提取方法

声学学报 2020年第6期45卷 824-829页

作者：康春玉夏志军章新华张忆郭德鑫海军大连舰艇学院水武与防化系大连116018 海军大连舰艇学院研究生队大连116018

特征提取是水下无源声呐目标分类识别的关键步骤,提出了一种基于听觉Patterson-Holdsworth耳蜗模型的听觉域张量特征提取方法。将耳蜗模型的滤波器冲激响应视为信号分解的基函数,根据听觉模型非线性尺度或常规线性尺度确定不同通道的中... 详细信息

特征提取是水下无源声呐目标分类识别的关键步骤,提出了一种基于听觉Patterson-Holdsworth耳蜗模型的听觉域张量特征提取方法。将耳蜗模型的滤波器冲激响应视为信号分解的基函数,根据听觉模型非线性尺度或常规线性尺度确定不同通道的中心频率,然后计算出相应通道的增益和带宽,并量化冲激响应的阶数和相位参数,得到信号分解基,再根据信号分解原理得到通道数×阶数×相位数的三阶张量特征,并通过计算测试样本张量特征与训练样本张量特征间的相似性实现了水下无源声呐目标的分类识别。海上实录无源声呐目标的分类识别实验表明,提取的张量特征具有比较好的分类识别性能,听觉模型等效矩形带宽尺度优于线性尺度划分中心频率,能够提高无源声呐的目标指示能力。

关键词：特征提取分类识别听觉模型冲激响应信号分解通道数张量耳蜗模型

频域单快拍压缩感知目标方位估计和信号恢复方法

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声学学报 2016年第2期41卷 174-180页

作者：康春玉李前言章新华李军海军大连舰艇学院信息作战系大连116018 海军大连舰艇学院研究生队大连116018 海军大连舰艇学院军事海洋系大连116018

方位估计和信号恢复分别是水下目标定位、跟踪和目标识别的前提。提出了一种阵列频域单快拍压缩感知的水下目标方位估计和信号恢复方法。首先将阵列接收数据变换到频域,取频域单快拍数据作为压缩感知的测量值,然后根据频域快拍对应的频... 详细信息

方位估计和信号恢复分别是水下目标定位、跟踪和目标识别的前提。提出了一种阵列频域单快拍压缩感知的水下目标方位估计和信号恢复方法。首先将阵列接收数据变换到频域,取频域单快拍数据作为压缩感知的测量值,然后根据频域快拍对应的频率、搜索方位和阵列流形构造过完备的阵列流形矩阵作为压缩感知的感知矩阵,最后通过基追踪算法估计搜索方位上目标信号和功率,实现DOA估计与信号恢复。宽带仿真实验数据验证结果表明,同等条件下完成同样的目标方位分辨,提出的方法比最小方差无失真响应方法要求的阵元数和快拍数较少,要求的信噪比更低,恢复的目标信号更加准确,波形相关系数达到89%以上。海上实验数据处理结果表明,目标检测能力优于最小方差无失真响应方法,证明该方法可以适用于实际声呐系统。

关键词：目标方位估计信号恢复恢复方法感知频域压缩最小方差无失真响应水下目标定位

波束形成与独立分量分析融合的宽带高分辨方位估计方法

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声学学报 2009年第4期34卷 303-310页

作者：章新华范文涛康春玉高成志韩东许策海军大连舰艇学院信号与信息技术研究中心大连116018 海军大连舰艇学院研究生一队大连116018 海军大连舰艇学院博士生队大连116018

针对波束域高分辨方位估计存在方位估计偏差大等缺点,提出了将波束形成与独立分量分析融合的宽带高分辨方位估计方法:(1)阵元域数据转换到波束域后,对多波束数据利用基于二阶统计量的独立分量分析算法处理,(2)将波束域独立分量分析融合... 详细信息

针对波束域高分辨方位估计存在方位估计偏差大等缺点,提出了将波束形成与独立分量分析融合的宽带高分辨方位估计方法:(1)阵元域数据转换到波束域后,对多波束数据利用基于二阶统计量的独立分量分析算法处理,(2)将波束域独立分量分析融合方法输出结果重构回阵元域信号,(3)对重构后的阵元域数据,使用约束最优化方法改进的MUSIC算法做高分辨方位估计。最后利用ICS(Interactre Circuts & System)声呐模拟器数据和海试数据对算法进行了验证。结果表明:本文方法在弱目标检测、观测区域外强干扰抑制、方位分辨率方面都优先于波束域MUSIC和波束MVDR方法。

关键词：波束域高分辨方位估计独立分量分析波束形成估计方法宽带 MUSIC算法算法处理二阶统计量

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用于HLA实时仿真的海洋环境数据库开发

计算机工程 2006年第22期32卷 280-282页

作者：严科伟马爱民海军大连舰艇学院研究生一队大连116018 海军大连舰艇学院舰载武器系大连116018

针对当前数据库产品在数据处理实时性上不能满足HLA实时仿真系统的需求,建立了一个运用于HLA实时仿真系统的海洋环境数据库。文章提出了为提高数据读取及发送的速度所采取的两项措施:将数据预先读入内存;采用数组存放环境数据,通过实际... 详细信息

针对当前数据库产品在数据处理实时性上不能满足HLA实时仿真系统的需求,建立了一个运用于HLA实时仿真系统的海洋环境数据库。文章提出了为提高数据读取及发送的速度所采取的两项措施:将数据预先读入内存;采用数组存放环境数据,通过实际使用证明能够满足实时仿真的需要。介绍了数据库的总体结构、功能、内容,数据库的结构建设,环境要素的存储形式,数据采集和仿真数据生成和检索模型等数据库要素的生成。通过实际使用及和当前数据库进行比较,提出了本数据库的优点及有待进一步改进的问题。

关键词：海洋环境数据库高层体系结构实时仿真检索模型