SAR图像中地面目标自动检测方法研究

文中对SAR图像中的目标检测进行了研究.运用雷达目标恒虚警(CFAR)检测方法,在SAR图像杂波统计特性为Weibull分布的条件下,对SAR图像目标进行自适应检测.利用有效象素及其比率对不同虚警率下的SAR图像目标检测结果进行分析.仿真结果表明CFAR方法在SAR图像目标检测中是有效的,并给出了相应参数的最佳值.     

基于无偏最小方差估计算法的分布式CFAR检测

为了提高分布式CFAR检测的性能,文中研究采用无偏最小方差估计（UMVE）CFAR作为局部检测器的分布式CFAR系统。文中推导出采用＂与＂融合和＂或＂融合准则时分布式UMVE-CFAR的目标函数和参数优化方程。并将其与CA,OS等经典分布式CFAR检测进行了性能比较,结果表明,分布式UMVE在均匀背景和多目标环境下具有比分布式OS更好的性能,在杂波边缘环境中的性能则稍逊于分布式OS-CFAR。     

基于实测数据的单元平均CFAR检测器性能分析

主要介绍了均值类CFAR算法中的3种经典算法在均匀杂波背景和多目标环境下采用仿真方法进行检测性能对比。在此基础上,基于导航雷达对海探测实测数据,对均值类CFAR检测器中最为经典的单元平均CFAR检测器进行性能分析与验证,为均值类CFAR检测器的使用提供参考。     

海杂波下小目标检测的修正莫利特分布方法

针对雷达在海杂波环境下小目标检测困难的问题,提出了基于修正莫利特( Morlet)分布的检测方法.对海杂波存在目标和没有目标两种情况下进行时频分析,其时频分布图表现出明显的特征差异,在没有目标时,时频分布图比较发散,存在目标时,时频分布图为较集中且与目标多普勒频移对应的最优曲线.修正Morlet分布检测方法通过邻域最大值查找算法得到该最优曲线,并取该最优曲线所有点的和值作为判断目标存在与否的依据.通过实测数据对固定目标、匀速运动目标和机动目标的仿真表明:与经典CFAR检测方法相比,该方法能够提高海杂波环境下固定目标和机动目标检测性能2～3 dB.     

一种基于海天线检测的舰船定位方法

针对成像型反舰导弹所获光学图像目标的特点,提出了一种定位海天线上舰船目标的方法。该方法综合运用Laplacian-Gauss边缘检测、OTSU算法以及Hough变换等数字图像处理技术,从光学图像中检测出海天线,进而利用海天线信息定位海天线区域中的舰船目标。仿真实验结果表明,该方法能够有效地确定舰船目标在海天线区域中的位置,保证了目标分割的正确性。     

基于高阶累积量的水声噪声检测与识别

本文基于高阶统计量理论研究了海洋环境噪声和船舶辐射噪声的高斯性,同时基于高阶累积量T2研究了非高斯背景下非高斯信号的一种检测方法,并用于海洋环境噪声下检测船舶辐射噪声的方法研究中.另外研究了三类船舶辐射噪声双谱中对角切片和非对角切片特征,并将其作为表征船舶辐射噪声的特征向量,经过一定的实船实验得到了较为满意的结果.     

基于灰度图像的阴影检测算法

基于灰度图像的阴影检测算法,通过快速归一化互相关函数计算方法其复杂度,并采用背景减法与帧差法相结合方法提取运动前景.其步骤包括提取运动前景及检测运动目标的阴影.该方法与基于HSV模型的阴影检测算法相比,实验表明:在不需要任何的颜色信息的情况下,基于灰度图像的阴影检测算法能较好检测出阴影.     

基于二次分割的港口舰船目标检测方法

针对光学遥感图像中港口舰船的纹理、灰度特征与码头十分接近,直接分割相对困难的问题,提出了基于二次分割的港口舰船目标检测方法。该方法首先将Top-hat算子引入分水岭分割算法中,解决了分水岭算法过分割现象,同时获得较完整的海陆分离结果;其次对分割后的陆地区域使用Freeman链码进行轮廓描述,并结合改进的Hough变换进行目标区域的分离,通过二次分割有效地将码头与舰船分开;最后,计算各区域的面积实现港口舰船的识别。实验结果表明,该方法鲁棒性强,易于实现,通过实测数据可以解决港口舰船目标的检测问题。     

一种新的基于CA和OS的分布式模糊恒虚警检测系统

文中将单元平均（CA）方法、有序统计（OS）方法与模糊逻辑相结合,提出一种新的两传感器分布式CFAR（模糊CAOS）方案,以提高分布式CFAR检测的性能。系统中的两传感器分别采用模糊CA方法和模糊OS方法计算出映射到虚警空间的隶属函数值,并传给融合中心,融合中心根据这些值采用相应的模糊融合准则进行判决。仿真结果表明,在指定模糊融合准则条件下,分布式模糊CAOS-CFAR在均匀背景和非均匀背景下均具有比较好的检测性能。     

海天背景下红外舰船目标实时跟踪算法研究

针对海天背景下的红外舰船图像对比度低、船载摄像机上下抖动剧烈的特点,文中提出了均值移位(mean-shift)和海天线检测相结合的红外目标实时跟踪算法.首先通过水平投影方法提取每帧图像的海天线,然后由相邻帧海天线的高度差设定每帧图像跟踪起始点,将目标的灰度和梯度信息进行加权来描述目标特征,利用mean-shift算法进行目标跟踪.实验结果表明,文中算法能够准确跟踪上下运动剧烈的红外舰船目标,跟踪速度达到12 fps.     

船舶电力推进六相感应电机控制系统设计

船舶电力推进是一种先进的推进方式,近几十年达到了空前繁荣。推进电动机及其控制技术是船舶电力推进的关键技术之一,本文介绍的主要是六相感应电机矢量控制系统。通过六相感应电机在d－q坐标系的数学模型,给出了基于TMS320F2812DSP的六相感应电机矢量控制系统的实现,并通过实验验证了本文所提的控制策略。本研究成果有望应用于大功率船用驱动电机。     

舰艇运动对鱼雷发射入水参数影响

舰艇运动对舰载鱼雷发射有较大影响。为了分析舰载鱼雷发射的入水参数,对舰载鱼雷发射入水参数的影响因素进行了研究,综合考虑了舰摇、舰速、发射管转角及鱼雷发射时舰艇姿态对鱼雷入水参数的影响,建立了鱼雷发射入水参数的数学模型,并分别对舰艇运动发射过程与静水中发射过程进行了仿真计算。仿真结果表明,舰艇运动下的鱼雷发射模型能更真实的反映鱼雷发射情况,为舰载鱼雷发射的研究提供参考。     

基于退偏效应的尾流激光探测与寻迹方法

利用不同尺度气泡与海水介质对激光散射后退偏状态的差异性进行尾流检测并实现尾流寻迹。仿效声尾流导引的模式,通过尾流中不同密度、尺寸气泡群与海水水体的分辨达到对尾流边缘区域的识别。试验结果表明,本文的方法能够有层次地分辨不同密度、尺度气泡散射体和海水介质的回波信号,并反映出气泡密度对散射光退偏效应的敏感性。试验结果具有一定的规律性,表明该方法可以实现探测器对进出尾流的甄别。     

航速对舰船气泡尾流几何特性的影响

为了了解航速对舰船气泡尾流几何特性的影响,探索不同尺度的气泡在尾流中的作用规律,为气泡尾流的声探测以及鱼雷的尾流自导提供理论依据,该文采用抛物化的雷诺平均纳维斯托克斯（PRaNS）方程、气泡输运方程及k-ε两方程湍流模式,对2类典型船型的远场气泡尾流场进行了建模与分析,数值估算了舰船尾流中气泡数密度的分布特征,比较了不同航速下气泡尾流几何特性的差异,并与实测结果进行了比较,二者吻合得较好。计算结果表明,航速对气泡尾流的几何分布形状影响不大,但对尾流中气泡浓度的大小影响明显。航速越大,相同尾龄时的气泡数密度也越大,尾流特征越明显;在尾流不同尺度的气泡中,半径10μm的气泡尾流浮升角最大;半径52μm的气泡尾流浮升角最小,半径30~50μm的气泡存活时间最长,所以对气泡尾流的探测应以半径30~50μm的气泡为主。     

舰船抗冲击试验测点优化布置方法

舰船抗冲击试验是检验舰船结构的抗冲击性能及其冲击环境的最直接有效的手段。运用模态分析理论和矩阵运算,研究了舰船抗冲击试验中的测点选取与布置问题。提出了舰船结构强度以及冲击环境测量中的测点优化布置方案,解决了舰船抗冲击试验中的测点分布问题。其研究成果可直接应用于舰船抗冲击试验和兵器打靶试验,有较强的工程应用价值。     

基于相关分析的船舶轴频电场实时检测算法

针对现有船舶轴频电场检测算法计算量大等问题,提出一种基于相关分析的船舶轴频电场实时检测算法。该算法利用海洋环境电场和船舶轴频电场水平两分量的相关性差异,提取检测电场信号水平两分量的相关系数为特征,采用滑动检测方法对船舶轴频电场信号进行实时检测。实测数据的验证结果表明:该算法在高信噪比和低信噪比情况下均能较好地检测到目标信号,且不会出现虚警,可用于引信对目标的检测。     

舰船尾流场激：光位移探测技术研究

舰船尾流场中的大量微气泡会使通过它的激光产生比普通海水强烈得多的散射效应,尾流场中微气泡的前向散射占主导地位,且在一定入射波长下,相对散射光强与气泡半径呈线性关系,气泡半径越大,对激光的散射越明显,这样照射到接收器上的光斑位置就会发生偏移,通过对接收器上光斑中心位置的计算,可以达到探测尾流场的目的。试验结果表明,当激光束穿过模拟尾流区域时,光斑中心距源点距离将发生明显变化,其方差将增大几倍到几十倍,通过检测激光束位置的偏移量为尾流的探测提供了一种途径。     

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。     

舰炮弹药对舰船毁伤评估方法

针对传统炮射弹药毁伤威力评定体系存在的局限性,探索一种能有效评价舰炮弹药对舰船综合毁伤威力的评估方法.通过介绍舰炮弹药对舰船毁伤评估的途径,界定舰炮弹药对舰船毁伤评估准则,将舰炮弹药对舰船具体设施毁伤形式及效果的加权进行分析及评价.分析结果表明:该方法可更为直观地反映弹药对舰船作用后对其作战能力造成的影响,对研究舰炮弹药对舰船毁伤评估有一定的参考作用.     

基于磁场时频分析的舰船速度识别

首次利用短时傅立叶变换技术对舰船磁场进行了时频分析 ,讨论了舰船磁场的时频分布特性 ,在时频域提取了舰船的速度特征参数 ,通过大量数据分析表明 ,利用该参数可对舰船速度进行确定