磁目标定位及小波分析

分析了磁信号的特征,对磁信号进行建模和仿真,讨论了磁目标定位问题,并通过快速正交小波变换滤波和中值滤波对磁信号进行处理,得出了联合滤波对磁信号分析是比较实用的方法.     

小波分析在金属磁记忆无损检测中的应用

基于小波分析的理论与算法，运用小波分析技术对金属磁记忆信号进行消噪平滑、数据压缩和奇异性分析，提取出有用的特征参量，具体涉及小波多分辨率分析的消噪平滑、一维小波分析进行磁记忆信号压缩、基于小波分析的磁记忆信号奇异性分析等方面，为工件磁记忆信号的正确评价提供理论和实验依据。     

基于金属磁记忆技术的焊接缺陷检测研究综述

焊接接头经常是钢材的复合受力处，焊接接头存在缺陷会严重影响焊接结构的安全性能，磁记忆检测技术能够对焊接缺陷进行定位，因而被广泛关注，但传统的零点极值理论判断依据在实际检测中会造成缺陷定位误判和漏判，为此，为了准确定位焊接缺陷并挖掘出缺陷种类，对焊接缺陷的磁记忆检测特征、检测机理、检测影响因素和检测消噪进行了深入的研究。本文归纳总结了磁记忆焊接缺陷检测机理、影响因素、信号特征参数及磁记忆信号降噪研究进展，梳理了目前存在的问题，同时为信号的特征参数选取指明方向。     

基于BP神经网络的漏磁定量化检测

漏磁检测是由铁磁材料制作的兵器部件的常用无损检测方法之一,检测中的难点是根据被测漏磁信号反演缺陷的几何参数。将BP神经网络应用于漏磁信号的反演中,对神经网络进行训练,建立了漏磁信号与缺陷几何参数之间的数学模型,利用测量漏磁信号和仿真数据对模型进行了检验。试验结果表明,BP神经网络能根据漏磁信号精确地预测缺陷的几何参数,为漏磁定量化检测提供了一种可行的方法。     

基于贝叶斯估计的漏磁缺陷轮廓重构方法研究

漏磁缺陷轮廓重构是指由检测到的漏磁信号重构缺陷轮廓及参数,是实现漏磁反演的关键。目前常用的反演方法包括神经网络法和优化法,但神经网络法的计算精度受噪声影响严重,优化法计算量大。针对这些问题,提出基于递推贝叶斯估计的漏磁缺陷重构算法。建立缺陷轮廓与漏磁信号的状态空间模型,将反演问题描述为基于状态和观测方程的典型的离散时间跟踪问题,对漏磁信号进行了反演,并在不同信噪比下对神经网络法和所提方法进行了反演效果的比较。结果表明：基于递推贝叶斯估计方法的漏磁信号反演算法精度高,同时对噪声具有鲁棒性,是一种有效可行的漏磁反演新方法。     

基于改进卷积神经网络的工频水下磁目标探测

针对工频水下磁目标信号特征提取难、目标数据样本少、识别精度低等问题，提出一种基于深度卷积生成对抗网络(DCGAN)与优化卷积神经网络(CNN)相结合的水下工频磁目标识别方法。该方法通过滑动时间窗将信号由一维时序空间映射到二维灰度值图像，将实测水下磁异常信号利用DCGAN进行数据增强，之后构建卷积神经网络并引入DY-ReLU动态激活函数对CNN网络结构进行优化，以达到对目标信号的分类识别的目的。实验结果表明，经由数据增强的网络模型识别率提高了10%;相较于其他常用的静态激活函数，优化的CNN识别率分别提高了4.5%、4%、3%和2.5%,识别精度达到92.5%。验证了该方法的有效性，为水下磁异常检测提供一种新思路。     

一种漏磁信号不变特征提取方法

为了提高漏磁缺陷的重构精度,提出一种基于径向基函数(RBF)的漏磁信号不变特征提取的方法。该方法在对漏磁检测过程中速度影响进行全面分析的基础上,建立二维有限元模型,采集不同速度下的漏磁信号,将速度影响下的漏磁信号作为RBF网络的输入,静态下的漏磁信号作为输出进行训练。实验结果表明:这种方法实现了速度效应的补偿,提取出了漏磁信号的不变特征,而且具有较高的精度,是一种有效的方法。     

基于稀疏化LS-SVM的漏磁缺陷三维轮廓重构

漏磁缺陷轮廓重构是指由检测到的漏磁信号重构缺陷轮廓及参数，是实现漏磁反演的关键。将最小二乘支持向量机( LS-SVM)应用于漏磁缺陷的三维轮廓重构中，并对LS-SVM采取了稀疏化处理，将漏磁信号磁通密度法向分量Bz作为支持向量机网络的输入，缺陷的几何参数长度、宽度、深度作为输出，由实验测量数据和三维有限元仿真计算得到的仿真数据组建样本库。建立了由缺陷的漏磁信号到缺陷三维轮廓图的映射关系，实现了缺陷三维轮廓的重构。实验结果表明：该方法具有很高的精度和很好的泛化能力，同时对噪声也有一定容忍能力。     

基于磁阻传感器的磁探测系统设计

文中简述了多模引信和磁引信的概念。通过对磁信号的采集和处理．进行了基于磁阻传感器的磁探测系统电路设计．并通过大量实验验证了系统的可行性。     

基于磁传感器的地面机动目标分类算法

利用大多数武器装备含有铁磁材料的特性，提出一种基于磁异信号的地面机动目标分类算法。根据不同类型目标对地磁产生相应影响的原理，探测目标存在和识别目标类型。磁传感器用于采集目标产生的地磁场扰动信号，通过统计样本集训练和设计分类器，检验目标信号特征的类型最佳匹配模式，并对常见的3类目标进行试验研究。结果表明这种分类算法计算量小，分类正确率高，可以适用于地面侦察和目标入侵检测。     

不同检测环境下磁记忆信号变化研究

通过开展中碳45#钢试件的静载拉伸实验,采用磁记忆检测技术,研究了在线及离线2种检测环境下、不同加载阶段试件磁信号变化情况。结果显示：对应不同的检测环境,检测得到的试件磁信号差别显著。在线检测时试件周围磁环境对检测准确性影响较大,磁记忆检测判据——“过零点”失去作用;离线检测时检测效果良好,过零点能够反映试件应力集中部位。同时,对实验过程中的磁场强度变化及过零点漂移现象进行了理论分析。     

霍尔里程计的设计与研制

为解决GPS短时间信号失锁所造成的导航精度下降问题，基于霍尔开关的原理和特点，设计与构建车载霍尔里程计。根据对象齿轮的参数并结合磁路设计的仿真优化结果，对磁钢外形和磁通量进行优化设计，确定磁铁规格尺寸的选型。基于霍尔效应及感应理论和技术，采用磁场有限元软件对磁场扰动进行仿真。优化结果表明：在小于4mm的距离范围内，磁场扰动量均能得到有效识别，提高车辆行驶里程计算的准确性，使得霍尔里程计的抗电磁干扰及抗温漂能力大大提高。     

水中磁性运动目标信号的模型化检测

使用均匀磁化旋转椭球体模型对水中磁性运动目标进行实时建模,通过对所建模型进行统计检验,实现对目标信号的模型化检测,并同时估计目标运动参数和磁性状态。采用模型化信号检测技术,在信号与背景噪声工作频带严重重叠的条件下,对目标检测信噪比可低至0 dB以下。采用模型化信号检测方法,对运动目标信号的检测可靠,虚警概率低,同时具有目标识别能力。     

深弹磁引信目标信号分析

选用目标潜艇磁场强度的函数作为目标信号，深入分析了目标潜艇磁场以及深弹与目标潜艇的交会条件。在此基础上，分析了典型的目标磁场信号，确定了深弹磁引信的判决准则。     

基于地磁传感器的引信自测初速技术研究

计时定距线膛炮武器系统测速方法大多采用炮口测速线圈,但存在系统复杂、成本高、易干扰感应装定信号等不足。为此,提出将现已成熟的地磁传感器技术引入引信设计中,在弹丸出炮口后效期后,由地磁传感器多次测量弹丸旋转周期,通过引信电路内置单片机及超高速A/D进行信号采集、数据处理及弹道解算等操作,将弹丸平均旋转周期换算为实际初速。采用上述原理可在简化武器系统的同时,降低对现役防空武器系统的技术改造难度及成本。     

基于小波滤波与RBF 网络的微弱磁场信号检测

针对水中兵器检测船舶磁场信号时信噪比较低的问题,提出基于小波滤波与RBF神经网络的微弱磁场信号检测算法。根据船舶磁场信号的时频特征,对采集的信号进行小波分解,提取最后一层的低频分量,滤除高频噪声;并采用样本数据对RBF网络进行学习,利用学习好的RBF网络对含噪信号进行处理,提取船舶目标特征信号。通过计算机仿真结合实测数据对算法进行了检验。结果表明：该算法可以显著提高信噪比,增强了对微弱磁场信号的检测能力。     

基于地磁计转数的引信化学电池相对激活时间测试方法研究

针对小口径引信化学电池激活时间的测试需求,提出了一种利用弹载存储测试技术同时记录化学电池电压曲线和弹道地磁信号的测试方法。给出了引信电池相对激活时间的定义和测试原理;仿真分析了突变磁场的产生方法及局部地磁信号的畸变特性;给出了动态回收试验方法与试验数据。试验结果表明,该测试方法可以获得电池电压上升曲线、弹丸出炮口时刻及电池相对激活时间,对优化电池性能及提升引信作用精度有参考意义。     

航空磁异常探测中的自适应高阶过零检测器

传统航空磁异常探测方法依赖目标信号特性或噪声统计特性的先验知识,造成检测概率低、探测距离短。为了提高航空磁异常信号检测器性能,综合考虑目标信号特征和噪声统计特性,提出一种基于高阶过零法的自适应磁异常探测方法。根据铁磁性潜艇目标信号模型、实测目标高空信号以及稳定无磁环境和复杂磁环境中长时间采集的实测磁噪声,分析目标信号和噪声的特征,研究二者之间的高阶过零统计特性。基于信号的前5阶高阶过零序列构造检测器的检验统计量,设计适用于复杂环境下航空磁异常目标探测的自适应高阶过零（AHOC）检测器。理论性能分析和实测数据验证表明：铁磁性目标信号和磁噪声信号的高阶过零特性存在显著差异,前5阶高阶过零率有明显的区分度;在相同的输入幅度信噪比条件下,AHOC检测器输出的幅度信噪比大于5,抗噪能力更强,且具有良好的弱信号检测能力;AHOC检测器的检测效果优于常规的高阶过零检测器和标准正交基函数检测器,适用于复杂磁环境下的低信噪比探测。     

小口径空炸引储磁计转数原理研究

对用于小口径空炸引信的地磁测转数原理进行了论述，详细分析了地磁场的分布及特点和高度变化，地理位置变化，弹体本身的章动等因素对转数测量信号产生的不同程度的影响，并指出地磁场随地理位置分布差异很大是影响地磁法计弹丸转数的首要影响因素，最后介绍了测试地磁信号的方法并给出院 实测地磁信号曲线。     

三轴磁阻传感器误差补偿方法研究

为了获得高精度且稳定的地磁信号,设计了基于磁阻传感器的地磁信号采集与存储系统,并建立三轴磁阻传感器灵敏度误差、非正交误差和零点漂移误差参数模型。根据工程优化设计思想建立误差参数的目标优化函数,应用坐标轮换法获得最优误差补偿参数。利用最优误差补偿参数,通过仿真,使磁测数据标准差从0.03 Gs降低到0.01 Gs。仿真结果表明,通过对实际磁测数据进行误差补偿,可以有效提高磁测数据精度和稳定性。