复杂海况下舰船微弱信号的时频辨识研究

将时频分析技术应用于复杂海况背景下舰船物理场场微弱信号的辨识研究。分析了Wigner-Ville分布(WVD)检测微弱信号时的交叉项干扰问题，采用高阶Butterworth滤波器进行预滤波，并通过Blackman窗数字平滑滤波(SPWD)，抑制WVD交叉项干扰，提高WVD时频分辨率。基于舰船水压场海上测量，对算法进行对比验证，表明该算法显著提高对复杂海况下舰船微弱信号的辨识能力。     

基于双线导线的磁干扰计算与优化设计方法

针对磁测载体内部存在导线磁干扰的问题,提出了基于双线导线的磁干扰计算与优化设计方法。该方法首先通过建立双绞线和双平行线的磁场模型得到两类导线磁场的计算公式,在此基础上利用仿真软件对比分析了电流、测点位置、导线参数三类因素对导线磁场的影响,最后得出导线磁环境优化设计结论。实例分析表明研究结论可以为优化布线和合理选择测点位置等载体磁环境优化措施提供理论依据和参考。     

基于改进的Markov过程模型和作战评估

为解决水雷工作制度、扫雷概率未知的情况下扫雷作战效果评估难于求解的问题,在Markov过程的基本评估模型基础上并考虑到雷区清扫一次水雷可能动作多次的情况,文中设计实现了基于Markov过程的效果评估改进模型,在分析约束条件的基础上探讨了模型求解方法:逐步回归和遗传算法。最后通过实例仿真计算了模型相关性能指标,结果表明:在小样本数据条件下模型可以取得较为准确的评估结果。     

基于径向基函数的区域地磁场边界插值约束

针对区域地磁场模型存在的边界效应问题,采用基于径向基函数的插值方法,对缺少测量点的边界区域进行插值约束。在某海区地磁场建模仿真试验中,利用该方法结合有限区域的地磁观测数据,得到了边界区域地磁场的插值结果,并建立了海区地磁场模型。建模结果表明,该方法较补充国际地磁参考场值的方法,具有更高的分辨率和更小的均方偏差,为提高模型精度、改善边界效应提供了有效途径。     

基于预测残差平方和的飞机干扰磁场模型求解

针对飞机干扰磁场模型求解时均方误差较大的问题,本文提出了将岭估计的预测残差平方和(PRESS)方法引入飞机干扰磁场模型求解。PRESS法通过计算时间序列的预测残差平方和,选取最小预测残差平方和意义下的最优岭参数。仿真表明:岭估计的均方误差明显小于LS估计,并且PRESS法的均方误差小于岭迹法和GCV法。实验表明:采用PRESS法的岭估计补偿后的信噪比最高,在飞机磁补偿中与其它方法相比具有明显的优越性。     

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。     

基于磁偶极子磁场分布特征的磁矩方向估算方法

针对以往求解磁矩时需进行非线性优化的问题,提出了基于磁偶极子磁场分布特征的磁矩方向计算方法。该方法分析了磁偶极子的磁场分布特征,利用磁梯度张量奇异点确定特征平面的位置,再根据位置矢量与磁矩矢量、磁场矢量所成的两个夹角之间的关系,确定与磁矩方向一致的特征平面法向量,从而得到磁矩的方向。仿真结果表明,该方法能够有效估算出磁偶极子的磁矩方向,同时避免了非线性优化的问题,估算得到的磁矩方向与设定的磁矩方向基本一致,两者间的偏差角为0.14°。     

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。     

计算机控制光学表面成形技术的驻留时间算法

为了提高镜片的加工精度与效率,利用计算机控制光学表面成形技术(CCOS)的抛光方法对光学镜片进行抛光全过程动态仿真。根据Preston方程建立材料去除函数模型,对抛光过程中压力、转速以及工件与抛光磨头相对半径比对抛光去除速率的影响进行分析。为建立球面镜片的动态全过程仿真,结合卷积原理,推导加工残余误差与去除函数和驻留时间三者间的线性关系,根据镜片的对称性,将元素个数从2m+1点简化为m+1点,以提高运算效率。最后为获得仿真最小残余误差,采用非负最小二乘法求解驻留时间。结果表明,材料去除速率函数类似于高斯分布,抛光后能使镜片面形误差收敛,对模拟表面进行仿真,半径为100mm的镜片其初始表面形貌粗糙度的均方根值从0.467μm收敛到0.028μm,轮廓最大高度从6.12μm收敛到1.48μm。对实测表面进行加工仿真同样令其表面形貌粗糙度的均方根值从3.007μm收敛到0.107μm,轮廓最大高度从160.73μm收敛到13.76μm,因此提出的驻留时间求解方法对于球面镜片抛光全过程动态仿真有一定的可行性。