水下声全息近场测量中阵元位置误差的校正方法研究

研究了水下近场扫描测量用的均匀水听器线阵各阵元位置误差的校正方法.该方法使用事先设置的校正源,在校正过程中将垂直悬挂的水听器线阵相对于支架轴以己知角度旋转两次,利用不同位置阵元的观测数据就能准确地估计各阵元位置.然后与理想的测量点位置进行比较,得到各阵元的位置误差,根据泰勒级数展开,将理想测量点处的声场值表示为实际测量值与一个误差因子组合的形式,迭代修正计算后可以得到精确的近场数据.计算机模拟的结果验证了本文方法的有效性.     

消声瓦声参数匹配与水下目标的回波消声效果

覆盖消声瓦是水下目标隐身的一个主要方法,对敷瓦消声效果的预报是敷瓦工程的一个重要环节。预报的关键是对消声瓦吸声效果的数值分析和目标回波强度的计算方法。本文分析了消声瓦的吸声机理,据此,采用传递矩阵法和参数匹配方法求得敷瓦多层结构在任意方向的反射系数,再通过物理声学方法计算目标回波强度,给出预报值,并同实验结果进行了比较。     

基于多波束系统的水下目标近程回波亮点声图像

模拟多波束系统,仿真得到了水下目标的二维回波亮点声图像。先采用小分置角双基地目标回波特性计算的近场板块元方法,计算得到水下目标的传递函数。再根据多波束系统的理论,建立了水下目标回波亮点二维声图像的基本框架,实现了水下目标回波亮点二维声图像仿真。最后得到了水下目标不同方位角情况下近程二维回波亮点的声图像。     

水下振动目标的被动定位方法

在目标定位过程中,采取窗口分数维方法对初至波进行拾取,确定其到达时刻;采用五元十字阵的传感器阵列布局方式,用提取的初至波建立方程组,通过方程组求解目标所在位置.针对水下目标的测向和测距进行了分析和仿真实验.结果表明,将五元十字阵应用于水下目标被动定位的方法是可行的,其定位误差较小,能够获得较精确的定位结果.     

基于声固耦合法的双体船水下近场噪声特性研究

基于声固耦合法,建立双球壳结构及双体船结构水下噪声数值预报模型,对双球壳结构及双体船结构在单侧及双侧潜体受激下的水下近场噪声特性进行分析。研究表明,潜体结构会对双体船水下近场噪声特性产生较大影响,在特定的潜体间距、声波频率之下,潜体之间区域会出现噪声亮点,从而使双体船水下近场噪声特性异于单体船舶。     

蛙人水下声信号特征研究综述

蛙人由于体积小、噪声强度低,探测十分困难,并且蛙人可秘密潜入重点水域实施侦察或破坏,对水下区域安全提出了挑战。文章首先指出了水下蛙人的探测难点,然后介绍了反蛙人声呐装备的技术现状,对蛙人水下目标主被动声学信号特征的国内外研究情况进行了综述,提出了反蛙人声呐装备系统发展的关键技术,为我国反蛙人声呐系统的发展提供了参考。     

便携式水下运动目标仿真仪研制

针对被动测距声呐的现场维修需要，研制了一种便携式水下运动目标仿真仪。重点介绍了DSP和FPGA等硬件电路和软件程序以及阵元时延样本数据的产生和显控台操作界面的设计。仿真仪具有体积小、易于携带的优点，满足了设各快速修理的实际需要。     

近场声全息测量阵架的设计与分析

全息测量系统设计的关键是测量全息面测点复声压(幅值和相位)的真实数据,介绍了自行设计的近场声全息(NAH)测量的传声器线阵扫描系统.利用边界元法计算了传声器线阵架结构表面声散射对阵上传声器测量全息复声压的影响,提出了敷设吸声材料以提高测量精度的措施;对在线阵架表面敷设吸声材料后的声散射效应仿真结果表明,吸声材料能够有效...     

基于线阵CCD钢板表面缺陷在线检测系统的研究

为了全面科学地评估钢板表面质量,有效地控制生产流程,设计了一套智能无损检测系统来实现对钢板表面缺陷的在线检测。基于模块化设计思想,检测系统由新型LED光源、明暗域结合成像光学系统、高速高分辨率线阵CCD传感器件、FPGA嵌入式处理系统和友好的人机接口组成。检测钢板宽度最大为1800mm,运行速度不大于1.5ms,振动幅度小于1mm,要求所达到的横纵向检测分辨率为0.8mm×0.8mm,缺陷尺寸检测误差不大于1mm。系统对钢板表面的气泡、夹杂、结疤、划伤和压痕等主要缺陷进行无损检测,能够实现缺陷自动分类,对缺陷数据自动存档、屏幕显示、打印、存储和报警功能。样机系统在硬件和软件上易于升级,并可扩展到其他相关领域。     

基于近场声全息的重建算法分析与研究

针对声全息算法种类繁多及应用场合不同需求,通过有限元仿真和数值仿真相结合,对基于傅里叶变换、统计最优和等效源3种算法进行分析,寻找声源频率、重建距离、采样间距及正则化方法对重建精度的影响,并对其计算效率进行对比。在开阔水域进行实验验证。结果表明:随着声源频率增大,重建距离增加,采样点数减少,声全息算法的重建精度逐渐降低。在低频区域,结合L-曲线正则化法的统计最优近场声全息具有最佳的声场重建效果;基于等效源法的声全息重建精度最高,但容易产生虚像;基于傅里叶变换的声全息算法受重建距离影响严重,但重建速度优异,且声源定位准确。     

基于广义倒谱的相关算法在声学温度检测系统中的应用

声温法是基于声波与CT技术相结合的非接触测温法,声波信号飞渡时间的精确测量是温度场检测的关键环节。在复杂混响的背景环境下,传统的相关算法已无法克服卷积性干扰,可能会出现多相关峰值的处理结果。基于广义倒谱的相关分析算法在声温法温度检测应用中,利用倒谱运算将乘积同态系统与卷积同态系统变换成线性系统,从而分离乘积信号或卷积信号,并滤除乘积性干扰与卷积性干扰。理论与实验测量表明,与传统相关函数分析算法进行比较,新倒谱算法能够有效地克服混响的卷积干扰,并锐化峰值,从而准确估计出声信号的时延。     

声学法砝码体积测量系统的研究

利用声学原理,设计了一套声学法砝码体积测量系统,以满足高精度砝码体积的测量需求。实际测量实验中,通过系统对10～100g的砝码进行了体积测量,测量结果同液体静力法相比,相对误差低于8.3×10^-4;系统的相对扩展不确定度小于4.3×10^-4。     

基于声学传感器的精度靶设计与仿真

声学精度靶就是利用伴随着超声速弹丸的弹头波到达立靶面上不同声学传感器所产生的时间差来确定弹丸在面上的坐标。通过声学传感器的地面布阵组成大面积的点阵式声学精度靶,同时利用计算机系统实现数据的快速处理,可解决传统立靶远距离测量难、运算难的问题。     

一种红外图像序列弱小目标的检测方法

针对低信噪比条件下红外弱小目标的相关检测算法存在的局限性,本文提出组合式相关检测算法.基于DBT的相关检测算法运算量小但检测性能较差,而基于TBD的相关检测算法检测性能较高但计算复杂.根据对两者优缺点的分析,采用将两种算法级联的方法,首先使用基于TBD的相关检测算法形成一个过渡帧,再以此为基础使用基于DBT的相关检测算法进行进一步检测.算法性能分析和实验结果均表明,低信噪比条件下该算法具有较高的检测性能并且计算量较低.     

红外弱小目标检测跟踪并行处理系统

针对红外弱小目标的实时检测与跟踪,本文设计了一套基于4×ADSP TS201S-600处理器的多DSP并行处理系统.该系统拥有LVDS数字视频输入输出接口,利用TS201S的链路口构建了松耦合并行处理系统,支持多DSP间的两两交叉互联和板级互联,定点运算的峰值速度可达19.2 GMAC@16 bit/s,浮点运算的峰值速度可达14.4 GFLOPS.实验结果表明,该并行处理系统具有高实时性、良好的适用性和扩展性等特点,可以实现对大画面,高帧频的红外弱小目标实时检测跟踪.     

基于近场声全息的聚焦换能器声场测量方法研究

高强度聚焦超声(HIFU)被广泛应用于医疗领域,但聚焦换能器焦点处的声强比较大,直接测量容易造成水听器损坏.为了间接获得焦点处声压,将全息测量面近似等效为声源面,结合空间傅里叶变换算法,提出了一种高测量效率的聚焦换能器声场测量方法.以球面自聚焦换能器为对象,进行声场测量方法的仿真研究和实验验证.结果表明,该方法比积分法...     

SAR图像舰船目标检测研究

利用SAR图像进行舰船目标检测是近年来海洋监测一大研究热点,受到各国的高度重视,目前SAR已成为当今舰船检测、监视和定位的最有效手段之一。本文首先回顾了SAR图像舰船目标检测领域近20年的重要研究成果,而后对目前常用检测算法在原理和检测性能方面进行了分析比较,指出各算法的优势与问题,最后对该技术领域的发展趋势做出展望。     

基于多尺度融合方法的无人机对地车辆目标检测算法研究

由于飞行高度等原因,无人机图像在实际使用中目标尺寸普遍较小、特征信息不明显,使用现有的算法对其进行目标检测存在困难。因此,提出了基于多尺度融合的图像多目标检测方法,使用Faster R-CNN为基础框架,将不同层次的特征信息进行融合,再结合上下文信息,实现了对无人机图像小目标检测。使用VisDrone2019数据集对地面车辆进行目标检查,实验证明:无人机对地面车辆目标的检测达到了较好的结果,所使用算法的精度达到88%,与其它算法相比提升了3.8%以上。