基于多元分析的车漆红外指纹光谱识别研究

为快速、准确地对涉案车漆进行无损鉴别,提出一种基于红外指纹光谱结合判别DA-KNN-MLP-RBF的识别分类方法。试验收集并获取了硝基漆和自动喷漆共119个红外指纹光谱样本,对收集到的数据采取自动基线校正、峰面积归一化、多元散射校正和Savitzky-Golay7点平滑4项预处理手段。结果表明:硝基漆与自动喷漆在指纹区的峰数、出峰位置和峰形等光谱信息特征存在较大差异,通过分析谱图特征即可实现车漆分类。在多分类模型中,硝基漆和自动喷漆样本分别在40维和45维特征变量构建的判别模型中达到对品牌100%的识别分类。红外指纹光谱结合判别DA-KNNMLP-RBF分析可实现对车漆不同品牌产品、同一品牌不同生产批次产品间的高精度区分,且分类结果理想。     

动态设计分析方法的舰船甲板设备垂向冲击环境分析

应用动态设计分析方法(DDAM),考核了水面舰艇四联装反舰导弹发射装置垂向抗冲击性能。建立了水面舰艇水下非接触爆炸物理模型,计算不同工况下水面舰艇甲板设备垂向响应及反应谱。应用板理论建立舰船甲板一阶等效动力模型。结合甲板设备反应谱与舰船甲板等效动力模型,采用联邦德国军舰建造规范BV 043/85规定的正负三角波作为加载波形,计算得到不同安装质量甲板设备的冲击反应谱设计谱值。结果表明,DDAM规定的舰船设备冲击环境与1 000 kg TNT当量装药,水下距舰船60~100 m远爆炸产生的冲击环境相当。同时,依据我国舰艇自身的特点,设计了不同工况下,不同安装质量设备的舰船甲板设备垂向设计谱值。得到的设计谱规律正确,数值合理。     

基于多尺度局部边缘梯度的红外舰船目标检测

由于红外图像本身对比度和清晰度都较低,再加上海天场景的复杂多变,极大增加了海天背景下的红外舰船目标检测难度。为实现对多种复杂海天背景下的红外舰船的有效检测,提出了一种新的基于局部边缘梯度特性的舰船目标检测算法。对多种红外复杂海天场景图像进行仿真测试,实验结果表明:该算法能有效地检测出多种复杂海天背景下的红外舰船目标,适应性广,计算简便。     

基于分布式应变响应的船体结构变形挠度测量方法研究与验证

分析了结构变形监测的必要性以及本领域的现状,明确了当前存在的理论和技术难点,创新地提出了基于分布式应变测量舰船结构挠度的方法和理论,并进一步进行了详细理论推导。依据舰船典型甲板结构设计数值实验模型,运用商业有限元分析软件PATRAN进行了甲板结构挠度测试方法与精度的数值实验。通过对实验结果的分析、讨论和比较,证明了本方法和理论的正确性和可行性。所测结构变形挠度可用于建立舰船结构健康监测系统、轴系设计、修正舰船航行姿态以及提高武器精度等。     

红外成像靶船辐射特性模拟设计

针对采用典型舰船实测分析与理论计算相结合的方法,通过对舰船烟囱和动力舱等关键部位红外辐射特 性进行研究,构建典型舰船红外辐射分布几何模型。利用水平投影和网格划分方法,对典型舰船目标红外辐射面积 和辐射温度空间分布特性进行量化提取,完成模拟典型舰船目标形状和红外特性靶体的设计。与实船对比测试结果 表明,该设计实现了对模拟靶船逼真程度评估。     

舰载武器在舰船甲板上的布置研究

初始扰动是影响舰载武器发射精度的主要因素,但无法由试验测得。建立半约束期内火箭弹绕弹轴转动方程组模型,通过有限幅值随机激励仿真,得到了不同位置下舰船摇摆引起的舰载火箭初始扰动可能域。仿真结果表明将发射装置布置于舰船纵轴上能有效减小舰载火箭的初始扰动。因此将反舰导弹、防空导弹等对初始扰动要求高的武器布置于舰船纵轴上,将舰载火箭等对初始扰动要求低的武器布置在舰舯两舷有利于舰船甲板上各武器的统筹布局。     

考虑砰击作用时舰船甲板的可靠性分析

针对甲板结构受压屈曲的失效模式，提出一种砰击载荷作用下舰船结构的可靠性分析方法。基于随机过程理论，计入砰击载荷和波浪载荷幅值的相关性，建立了舰船在砰击、波浪及静水载荷联合作用下甲板失效功能函数的随机过程模型。采用上穿率及并联系统可靠性分析方法求解此随机过程的可靠性。通过算例分析了舰船结构的阻尼率、砰击率及载荷相关系数对结构可靠性的影响。结果表明，结构的阻尼率决定了砰击载荷对可靠性的影响程度。同时对甲板结构各主要失效模式的可靠性进行计算，发现加强筋侧倾失效是最危险的。该方法将为合理评估舰船结构的可靠性提供理论参考依据。     

火箭弹发动机电点火具无损检测原理与失效判据分析

简要介绍了电点火具无损检测方法的原理,针对火箭弹发动机中电点火具的特点,利用电点火具的温升曲线,采用神经网络识别技术,对电点火具的质量进行判别,无损检测判别结果与实际发火试验结果基本一致。     

舰船典型结构电磁散射特性分析

运用物理光学、几何光学、等效电流等方法对甲板、船舷和塔台等典型结构散射特性的分析,展开对舰船的电磁散射特性研究。通过对典型舰船目标电磁散射特性的仿真分析,验证电磁散射特性方法的正确性与计算可行性,给出不同方位、俯仰角目标散射特性与海面散射特性的对比分析结果,最终得出船舷可作为对舰船成像识别最佳区域的结论。     

红外反舰导弹成像制导仿真研究

仿真要素包括舰船和海天背景的红外辐射、大气衰减以及红外成像探测器的噪声影响.对目标背景的红外辐射仿真,可以通过构建几何模型、红外模型和数值模型这三个模型来实现;而大气传输需要考虑的是散射、吸收对红外辐射透过率的衰减;对于红外探测器则是要讨论其电噪声对红外辐射灰度分布的附加效果.     

基于近红外光谱的梯恩梯凝固点温度检测方法研究

为实时检测梯恩梯(TNT)生产过程中的凝固点温度，结合化学计量学和光谱学，采用偏最小二乘法建立近红外光谱分析技术，实时检测TNT凝固点温度的定量模型。通过比较1阶导数+标准正态变量变换（SNV）、多元散射校正（MSC）、1阶导数、SNV、1阶导数+MSC、2阶导数6种原始光谱数据优化预处理方法，发现选择光谱建模区间为9 403.8~ 4 597.7 cm^-1、1阶导数（17点平滑）+SNV预处理方法建立的模型最佳，模型相关系数R²=0.991，交互验证标准偏差为0.178. 主成分分析及模型验证结果表明：用最优模型预测不同机台的硝化物凝固点温度，近红外光谱分析预测值与人工测定值偏差最大为0.950 4%； 该模型有较好的稳定性、预测性，能够识别不同类型的样本，在短时间内用近红外光谱分析法可测定凝固点温度。     

激光尾流制导后向散射信号的仿真

为研究激光尾流制导工作机理,对水下航行器全航程探测舰船气泡尾流过程中激光后向散射信号进行了建模仿真,建立了舰船尾流数据模型和尾流气泡后向激光散射模型,并在此基础上编制了光尾流制导信号仿真软件,通过调用蒙特卡洛仿真引擎和典型水面舰船尾流数据,计算获得了5种典型的美国海军主力作战舰艇尾流在各种仿真参数条件下的后向激光散射信号曲线,仿真结果展现了不同条件下激光散射信号特征,解决了光尾流制导试验过程中实际舰船尾流和海水环境等试验条件难以复制模拟等问题,为激光尾流制导技术提供了判别依据。     

一种新的舰船红外图像分割算法

舰船红外图像分割是红外成像制导反舰导弹目标跟踪的关键技术。为较好地分割出舰船目标,提出了一种新型的舰船目标图像分割算法。根据均值移动算法去除图像噪声,采用梯度增强、拉普拉斯变换、直方图迭代、形态学算法得到舰船及背景的二值化图像;采用投影技术和Hough算法得到舰船存在区域,分割舰船存在区域得到较准确的舰船图像。仿真结果表明此算法具有较好的分割效果。     

面向合成孔径雷达图像任意方向舰船检测的改进YOLOv3模型

为实现合成孔径雷达(SAR)图像舰船检测能同时输出目标位置和方位角估计信息,提出基于改进YOLOv3的任意方向舰船目标检测模型。定义有利于模型参数回归稳定性的角度范围,根据垂直框和旋转框预测结果定义多任务损失函数。通过融合垂直框和旋转框预测结果进行目标方位角估计校正,以进一步提高检测性能。采用SAR舰船目标检测数据集(SSDD+)和高分辨率SAR图像数据集(HRSID)分别进行改进模型的性能测试和迁移测试。实验结果表明：对于SSDD+,当交并比为0.5时平均精度均值mAP_0.5达到了0.841;对HRSID进行迁移测试时,mAP_0.5能够达到0.530;当网络输入尺寸为416×416时处理一帧图像耗时约为25 ms;采用高分辨率可见光舰船数据集(HRSC2016)进行改进模型的适用性测试,mAP_0.5为0.888,超过了部分已知模型的精度;该改进模型适用于纯海洋背景下SAR图像中的舰船目标检测,能够满足舰船目标检测的实时性需求。     

无损检测新技术

无损检测方法很多,本文仅重点介绍微波检测、红外检测、全息照相、液晶检测新技术的检测方法、原理、所用仪器设备、目前现状和发展趋势等。     

基于OpenGL的舰船目标红外图像生成

文中基于OpenGL对舰船目标进行红外热像模拟，根据红外物理和传热学知识。综合考虑面元之间辐射、传导、对流以及面元与周围大气、海面、太阳之间的辐射、对流，建立较为完善的舰船目标红外物理模型，计算出舰船各部分的温度分布及辐射亮度分布。根据辐射亮度量化为灰度信息，经过建模、视点变换、环境设置等一系列处理并渲染输出红外图像，并利用双缓存技术实现动态红外图像的生成。     

塑料导爆管红外无损检测技术研究

简述了塑料导爆管药量检测的发展情况，并主要介绍了塑料导爆管药量红外无损检测的原理和方法。     

基于贝叶斯判别的机载传感器目标检测研究

为了提高复杂环境下机载传感器的目标识别能力,文中提出了基于贝叶斯判别法的数据融合模型。并将其应用在机载雷达／机载红外探测器双模数据融合中。结果表明。该方法大大提高了目标的检测性能和系统的抗干扰能力。     

基于模糊随机理论的舰船易损性评估模型

为客观、准确地评估舰船的生命力水平,结合毁伤树、随机过程、模糊度、经验层次法、马尔科夫链等系统工程技术,建立了基于模糊随机理论的舰船易损性评估模型。对多型舰船在不同武器毁伤环境下的易损性进行评估与分析。分析结果表明,由于兼顾了舰船毁伤的随机性与模糊性,评估模型能够较为合理地反映舰船毁伤的可能性和破坏度,从而提高了评估结果的可信度和准确性。所建立的评估模型可作为舰船在各阶段设计和作战使用时的易损性评估与分析工具。     

基于点电荷模型的腐蚀相关静电场快速预测方法研究

针对舰船腐蚀相关静态电场实时预测难的问题,提出了基于点电荷（电极）模型的快速建模方法。对舰船的结构进行合理分区,通过计算混合电位值确定电极的极化状态;在电极极化曲线及电化学系统电流和为0的准则基础上,建立了点电极电位和电流之间的函数关系;利用最小二乘算法计算点电极的电流值,并根据点电荷3层模型下的电位计算方法预测舰船腐蚀相关静态电场;分别利用仿真数据和船模试验数据对所提方法的有效性进行了检验。结果表明,所提方法能够实现对舰船腐蚀相关静态电场进行快速预测。