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基于时序网络仿真和贡献率的预警作战体系任务支持能力评估

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兵工学报 2024年第4期45卷 1237-1251页

作者：俞锦涛肖兵崔玉竹亓冬严韬空军预警学院信息对抗系湖北武汉430019 空军预警学院预警情报系湖北武汉430019 之江实验室浙江杭州311121 武警士官学校浙江杭州310030 空军预警学院空天预警系湖北武汉430019

针对预警作战体系任务支持能力评估出现的网络化建模存在能力误差、任务能力缺乏动态特性以及评估结果与现实效果存在一定误差等问题,提出基于时序网络仿真和贡献率的作战体系任务支持能力评估方法。基于预警作战体系的静态网络模型,将... 详细信息

针对预警作战体系任务支持能力评估出现的网络化建模存在能力误差、任务能力缺乏动态特性以及评估结果与现实效果存在一定误差等问题,提出基于时序网络仿真和贡献率的作战体系任务支持能力评估方法。基于预警作战体系的静态网络模型,将其拓展到时序网络层面,并定义时序路径和时序效能环;根据任务层次分解将任务需求和能力进行匹配;建立时序网络和多Agent仿真的映射关系,构建贴近实际作战的仿真框架;利用贡献率的思想在蒙特卡洛仿真数据基础上分析预警作战体系的任务支持能力,将非对称高斯隶属函数表示的不确定指标和统计结果表示的精确指标用相似度权重进行集成,计算得到不同作战单元在体系中的任务支持能力。实验结果表明,所提方法有效可行,能够贴近装备实际能力,缩小与现实结果的评估误差,为体系能力评估和装备需求论证提供了技术支撑。

关键词：时序网络时序效能环预警作战体系蒙特卡洛仿真任务支持能力

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基于宽度学习的非监督SAR影像变化检测

自然资源遥感 2024年

作者：邵攀管宗胜贾付文三峡大学湖北省水电工程智能视觉监测重点实验室三峡大学计算机与信息学院

深度学习合成孔径雷达(synthetic aperture Radar,SAR)影像变化检测是遥感领域的重要研究方向。针对现有深度学习SAR影像变化检测生成的训练样本不够可靠和模型训练耗时严重2个方面不足,将宽度学习(broad learning system,BLS)引入变化... 详细信息

深度学习合成孔径雷达(synthetic aperture Radar,SAR)影像变化检测是遥感领域的重要研究方向。针对现有深度学习SAR影像变化检测生成的训练样本不够可靠和模型训练耗时严重2个方面不足,将宽度学习(broad learning system,BLS)引入变化检测,提出一种全新的非监督SAR影像变化检测方法。首先,通过将邻域信息引入相似性算子、自适应双阈值分割、超像素修正和视觉显著性分析提出一种可靠的预分类方法,从而生成预分类图,获取训练样本;然后,利用训练样本训练BLS网络,生成BLS变化检测预测图;最后,通过双阶段投票融合预分类图和BLS预测图,生成最终变化检测图。5组真实SAR影像数据的实验结果表明:本文方法能够得到更加可靠的训练样本,能够显著提高变化检测精度,其效率显著优于深度学习SAR影像变化检测模型。

关键词：非监督变化检测合成孔径雷达宽度学习自适应双阈值超像素视觉显著性分析

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基于特征解耦的SAR图像舰船检测蒸馏

计算机工程与应用 2024年第2期60卷 171-179页

作者：罗杨卞春江陈红珍中国科学院国家空间科学中心复杂航天系统综合电子与信息技术重点实验室北京100190 中国科学院大学计算机科学与技术学院北京100049

目前,基于深度学习的合成孔径雷达(SAR)舰船目标检测方法受到广泛关注。但因为模型参数量大、运算内存高等问题限制了其实际应用。通过学生网络模仿教师网络,知识蒸馏被视作一种高效的模型压缩方法。然而,大部分的知识蒸馏算法只针对常... 详细信息

目前,基于深度学习的合成孔径雷达(SAR)舰船目标检测方法受到广泛关注。但因为模型参数量大、运算内存高等问题限制了其实际应用。通过学生网络模仿教师网络,知识蒸馏被视作一种高效的模型压缩方法。然而,大部分的知识蒸馏算法只针对常见的可见光图像任务,将其直接应用到复杂的SAR图像舰船目标检测上性能表现不佳。通过分析,出现上述性能不佳现象有以下两个原因:(1)前景背景面积严重失衡;(2)缺乏对前景和背景像素的关系建模。针对上述问题,提出基于解耦特征的拓扑距离知识蒸馏算法。前景和背景解耦蒸馏可以缓解前景背景失衡问题。通过解耦特征拓扑距离蒸馏,学生网络可以从教师网络学习到前景背景之间的关系,增强对背景噪声鲁棒性。实验结果表明,相比许多蒸馏算法,所提出的算法可以十分有效地提升学生网络在SAR图像舰船目标检测精度。比如,基于ResNet18-C4骨干网络的Faster R-CNN模型在HRSID数据集上AP提升6.85个百分点,从31.81%提升到38.66%。

关键词：合成孔径雷达(SAR)图像舰船检测知识蒸馏特征解耦

基于改进混合量子遗传算法的二相编码雷达波形优化

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通信学报 2024年第1期45卷 129-140页

作者：张余赵婧贾彦国沈秀敏燕山大学信息科学与工程学院河北秦皇岛066004 燕山大学经济管理学院河北秦皇岛066004 河北省计算机虚拟技术与系统集成重点实验室河北秦皇岛066004 河北省软件工程重点实验室河北秦皇岛066004

针对当前雷达波形优化算法搜索策略单一、适用范围受限的问题,提出了一种基于改进混合量子遗传算法的二相编码雷达波形优化算法。所提算法采用了一种新的自适应旋转角度策略,根据迭代次数和余弦相似度动态调整旋转角度,提高了算法的收... 详细信息

针对当前雷达波形优化算法搜索策略单一、适用范围受限的问题,提出了一种基于改进混合量子遗传算法的二相编码雷达波形优化算法。所提算法采用了一种新的自适应旋转角度策略,根据迭代次数和余弦相似度动态调整旋转角度,提高了算法的收敛速度、全局搜索能力和求解质量。仿真结果表明,与遗传算法、基本量子遗传算法和混合量子遗传算法相比,对于包含了单峰、多峰和非凸优化问题的6个标准测试函数,所提算法在质量和资源消耗上均表现更好;对于二相编码雷达波形优化,证实了使用所提算法优化波形是可行和有效的。

关键词：相位编码雷达波形量子遗传算法自适应旋转角度策略峰值旁瓣电平

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分布式关系数据库的动态数据重复

计算机工程 1994年第4期20卷 11-13,27页

作者：鲁汉榕空军雷达学院计算机教研室

本文提出分布式关系数据库中的一种数据动态重复分布方案，并结合查询处理与优化、并发控制、死锁问题、出错恢复及并行度和数据传送量等分布式数据库系统中的重要问题进行分析和讨论．这种方法的优点是简单有效，易于实现．

关键词：分布式数据库数据库动态数据

OFDM-LFM无线光通信感知一体化系统及性能分析

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光学学报 2024年

作者：曹明华周根学杨清张悦张霞王惠琴兰州理工大学计算机与通信学院聊城大学物理科学与信息工程学院山东省光通信科学与技术重点实验室

为了应对传统通感一体化系统在频谱需求和硬件实现成本上的挑战，设计了一种融合非对称限幅光正交频分复用（ACO-OFDM）与线性调频（LFM）技术的激光雷达通信感知一体化系统，实现了光通信和激光雷达测距的一体化。在此基础上，为解决... 详细信息

为了应对传统通感一体化系统在频谱需求和硬件实现成本上的挑战，设计了一种融合非对称限幅光正交频分复用（ACO-OFDM）与线性调频（LFM）技术的激光雷达通信感知一体化系统，实现了光通信和激光雷达测距的一体化。在此基础上，为解决传统限幅技术在降低峰均比时引入噪声的问题，提出了一种迭代限幅滤波方案，将系统峰均比降低了3.6dB。仿真结果证明该系统在Gamma-Gamma弱、中湍流信道条件下具有稳定的传输速率和可靠的误码性能，不但成功探测到了距离80米、100米、1000米和1300米位置的4个目标，且相较于采用单一的LFM信号，一体化系统的误码性能提升了4.2dB，测距精度提高了40.7%。且一体化系统的模糊函数主瓣则更加集中，旁瓣水平更低，整体呈现出“图钉”状，表明其具有更好的距离分辨率和多普勒容忍度。

关键词：光无线通信感知一体化误码率峰均比限幅滤波模糊函数图

基于多通道交叉注意力融合的三维目标检测算法

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智能系统学报 2024年第4期19卷 885-897页

作者：鲁斌杨振宇孙洋刘亚伟王明晗华北电力大学控制与计算机工程学院河北保定071000 华北电力大学河北省能源电力知识计算重点实验室河北保定071000

针对现有单阶段三维目标检测算法对点云下采样特征利用方式单一、特征对长程上下文信息的聚合程度无法满足算法性能提升需求的问题,本文提出了基于多通道交叉注意力融合的单阶段三维目标检测算法。首先,设计通道交叉注意力模块用于融合... 详细信息

针对现有单阶段三维目标检测算法对点云下采样特征利用方式单一、特征对长程上下文信息的聚合程度无法满足算法性能提升需求的问题,本文提出了基于多通道交叉注意力融合的单阶段三维目标检测算法。首先,设计通道交叉注意力模块用于融合下采样特征,可基于交叉注意力机制在通道层面上增强多尺度特征对不同感受野下长程空间信息的表达能力;然后,提出级联特征激励模块,结合原始下采样特征对通道交叉注意力加权特征进行级联激励,提升算法对关键空间特征的学习能力。在公共自动驾驶数据集KITTI上进行了大量实验并与主流算法对比,本文算法作为单阶段目标检测算法,在车辆类别3个难度级别上的检测准确率分别为91.34%、79.85%和75.98%,较基线算法分别提升了4.83%、3.26%和3.32%。实验结果证明了本文算法及所提模块在三维目标检测任务上的有效性和先进性。

关键词：三维点云自动驾驶激光雷达深度学习三维目标检测柱体素交叉注意力单阶段算法

基于低空目标检测的分布式多输入多输出雷达功率分配合作博弈算法

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兵工学报 2024年

作者：齐铖谢军伟张浩为王雷王瑞军费太勇空军预警学院空军研究院空军工程大学防空反导学院

为提升低空突防作战场景下分布式多输入多输出(Multiple Input and Multiple Output， MIMO)雷达系统的目标检测效能，提出一种合作博弈功率分配 (Cooperative Game Power Allocation， CGPA) 算法。基于带误差的支援信息建立了低空多... 详细信息

为提升低空突防作战场景下分布式多输入多输出(Multiple Input and Multiple Output， MIMO)雷达系统的目标检测效能，提出一种合作博弈功率分配 (Cooperative Game Power Allocation， CGPA) 算法。基于带误差的支援信息建立了低空多径环境下的分布式MIMO雷达信号模型，并推导了基于奈曼皮尔逊准则的检测模型。结合Max-Min准则以信干噪比(Signal to Interference plus Noise Ratio， SINR)为优化模型的效用函数。在此基础上，利用加权方法简化了联盟利益Shapley值的计算，得到满足帕累托最优性和公平性的合作资源分配方案。通过对发射功率资源的细致化管理，有效减小多径效应引起接收信号幅度的参差与衰落。在改善接收信号的稳定性的同时，挖掘并利用多径环境下丰富的散射特性，有效提升了雷达系统的探测效能。仿真实验验证了分布式MIMO雷达系统低空多径目标检测的出色性能，所提功率分配算法能够有效提升系统检测性能，并具有较好的实时性。

关键词：分布式多输入多输出雷达系统目标检测多径效应功率分配合作博弈理论

大气湍流对LIF探测海面溢油影响的BRRDF仿真研究

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光谱学与光谱分析 2024年第5期44卷 1379-1385页

作者：谢贝贝赵佳伟周炫宇张晓丹刘俣佳燕山大学信息科学与工程学院河北秦皇岛066004 河北省计算机虚拟技术与系统集成重点实验室河北秦皇岛066004 河北农业大学信息科学与技术学院河北保定071001 北京信息科技大学信息与通信工程学院北京100029

及时定位海面溢油事故发生地并监测海面溢油信息对海洋污染治理和海洋生态环境保护有重要意义。激光诱导荧光(LIF)可搭载于无人机构建LIF雷达系统并应用于海洋环境监测。LIF雷达系统以大气为传输信道,大气湍流会导致信号衰落。双向反射... 详细信息

及时定位海面溢油事故发生地并监测海面溢油信息对海洋污染治理和海洋生态环境保护有重要意义。激光诱导荧光(LIF)可搭载于无人机构建LIF雷达系统并应用于海洋环境监测。LIF雷达系统以大气为传输信道,大气湍流会导致信号衰落。双向反射再辐射分布函数(BRRDF)利用受激辐射荧光光子的权重、位置和方向描述物质的荧光特性,为LIF探测海面溢油提供理论指导。基于大气湍流理论和蒙特卡罗方法模拟海面溢油的受激辐射荧光过程,建立光子传输模型进行海面溢油BRRDF的仿真研究。仿真分析不同湍流强度下,光强闪烁、光束漂移、光束扩展效应对海面溢油BRRDF的影响。仿真结果表明,海面溢油受激辐射荧光信号具有各向同性,其强度与激发光的强度成正比。光束漂移效应对荧光漂移范围影响微弱,可以忽略;在弱大气湍流下(湍流强度参数σ_(R)^(2)雷达系统可以正常进行探测工作;大气湍流强度到达中等后(σ_(R)^(2)≈1),荧光信号强度在10^(-5)~10^(-4)范围内波动,荧光光斑半径扩展至15mm,此时大气湍流的不利影响无法忽视,LIF雷达系统探测到的荧光信号不够稳定,最终导致光谱不理想。在实际探测中,可通过适当提高探测器性能参数来增强系统的抗湍流能力。强大气湍流下(σ_(R)^(2)=25),出现光斑破裂现象,荧光信号分散并衰落至某一阈值之下,LIF雷达系统无法探测到荧光信号。文中的分析与提出的可行的研究建议,为LIF探测海面溢油相关研究提供参考依据,对LIF雷达系统设计具有一定的参考价值。

关键词：激光诱导荧光双向反射再辐射分布函数海面溢油探测大气湍流蒙特卡罗法