基于遗传算法的水面目标识别

目前,新式扫雷具能够精确地模拟舰船磁场信号,使得当前水雷仅依靠磁场时间波形信息,进行识别的难度加大。由于舰船磁场和扫雷具磁场的产生方式有很大区别,可以利用两者的差异,选取各方向磁矩作为特征量,建立相应的目标识别模型,提出一种新的抗扫方法。最后,采用遗传算法作为识别算法,对舰船和扫雷具信号进行识别,得到了满意的结果。     

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     

利用磁传感器阵列磁场差值的舰船磁场反演建模方法

为抑制地磁场变化、人工设施磁干扰等磁场环境噪声干扰的影响,提出一种利用磁传感器阵列磁场差值的舰船磁场反演建模方法.对于每个测量时刻分别给出磁传感器阵列中各个磁传感器间磁场差值的计算公式,采用三维舰船磁单极子阵列模型构建利用磁场差值进行舰船磁源反演的线性方程组,基于正则化技术求解得到舰船反演磁源模型.通过典型虚拟舰船磁场...     

舰船单磁偶极子模型适用性研究

针对舰船磁场单磁偶极子模型应用时,单磁偶极子适用范围不明确性的问题,首先利用公式推导出远距离单磁偶极子模型的有效性,然后利用阵列模型计算的数据近似为舰船真实数据,通过考察等效磁矩收敛性和深度换算相对误差的方法研究单磁偶极子模型适用范围。对3种尺寸舰船目标模型进行试验分析,得出了当距离大于2.5倍舰船物理尺寸处,单磁偶极子有较高的模型拟合度,为舰船目标磁偶极子模型应用提供了依据。     

目标模拟式电磁扫雷具改进方案

针对由单轴可控磁矩磁体组成阵列方式的目标模拟式电磁扫雷具对目标舰船磁场模拟精度较低的问题,提出将磁体阵列式与电极式扫雷具进行整合的改进方案。根据水雷对炸点选择的特征,提出利用加权最小二乘解方法将对扫雷具控制参数求解问题转化为无约束优化问题,并利用遗传算法良好的全局搜索能力对参数进行求解。结果表明:改进的方案能有效提高扫雷具对舰船磁场的模拟能力,且方案易于工程实现。     

模拟舰船磁场的两轴磁体设计研究

为提升磁体模拟舰船磁场的相似性、提高舰船磁场模拟的效率，提出一种两轴磁体的设计方法。在同一个磁芯上同时绕制两种形式的线圈，并分别通入独立的电流，用以产生两个相互独立的垂直方向磁场，同时模拟舰船磁场的多个分量，从而模拟整个舰船磁场。按照现有约束条件确定两轴磁体的材料、尺寸、线圈绕组圈数等设计参数，并按10∶1的比例制作缩比磁体模型，对磁体模型的磁场进行实验室测量。测量结果表明，采用基于双绕组、单磁芯的两轴磁体可有效模拟舰船磁场的多方向特征。     

基于Dempster-Shafer证据推理的舰船目标检测

在研究和仿真舰船声场、磁场及水压场通过特性的基础上．提出应用Dempster-Shafer证据推理理论实现舰船声场、磁场及水压场三场数据融合的目标检测仿真。     

ー种基于遗传算法的磁探头姿态角解算方法

在使用多个磁探头对海上舰船进行磁场测量的试验中，由于各个磁探头姿态角的存在，导致测量数据不在舰船实体坐标系内，无法直接用于舰船磁场建模。提出基于遗传算法的姿态角求解方法，仿真计算表明，该方法简易可行。     

电场抑制与磁场防护的共性技术研究

为提高舰船电场特征信号的探测水平并研究科学的舰船电场防护方法,系统研究了电场和磁场产生机理的共性特点,分析了磁、电场对战斗力影响的共同点,研究了磁、电场分析理论的相通之处;分析发现舰船磁场和电场的分析方法和为抑制舰船磁场或电场而采用防护策略也很相似;研究表明舰:船磁场和电场的防护技术是相通的,可以互相借鉴相似的研究方法,利用相同的研究和实验资源,互相促进,共同研究。     

舰船目标跟踪算法研究

针对海上舰船单目标机动的位置和速度跟踪问题,在极坐标系中建立数学模型,并对舰船目标的几种运动方式分别进行研究,提出机动辨识和实时跟踪的卡尔曼滤波算法。仿真结果标明,该算法对舰船在各种战术机动情况下都能实时跟踪,为攻击目标提供可靠信息。     

大间隙多级磁源磁性液体密封的实验研究

在某些特殊应用场合尤其是军工领域中要求采用磁性液体密封技术解决大间隙条件下的密封问题。为了提高和验证大间隙条件下磁性液体密封性能,设计了一种多级磁源磁性液体密封结构;实验研究了0.4 mm、0.5 mm、0.6 mm、0.7 mm不同间隙高度下其密封性能与自愈合性能,并将其与单级磁源磁性液体密封的理论耐压值进行了比较、分析和讨论。结果表明：多级磁源磁性液体密封的耐压能力与自愈合能力随着密封间隙的增大而减小;对应于4种不同高度的间隙,多级磁源磁性液体密封的耐压能力分别为单级磁源磁性液体密封耐压能力的4.8倍、3.8倍、2.8倍和2.5倍;大间隙多级磁源磁性液体密封具有良好的自愈合能力。     

磁性流体薄膜在磁场中产生光的双折射效应的机理

本文对磁性流体薄膜在磁场中产生光的双折射效应的机理进行了实验观察和计算分析,发现磁性流体是一种特殊的方向性弱絮凝的胶体.弱絮凝是胶体到絮凝状态的一种临界状态,在一般胶体系统中弱絮凝行为表现不明显,作用和意义都不大.但磁性流体在磁场中的弱絮凝行为表现异常明显,既显示出特有的方向性,又不使胶体系统失稳,合乎磁性流体薄膜在磁场中产生光的双折射效应的事实,从而揭示了方向性弱絮凝使磁性流体薄膜在磁场中产生光的双折射效应的机理,为磁性流体光学器件的研制提供了设计依据.     

基于单个磁梯度计的磁目标定位方法研究

欧拉法可以实现对磁偶极子源的精确定位。通过旋转合成可以得到包含在欧拉齐次方程中的磁梯度张量,在此基础上提出了一种转动单个矢量磁梯度计实现磁目标定位的方法。建立了磁梯度计旋转探测模型,分析了模型中转动角、倾角和基线长度等参数对磁目标定位精度的影响,为转动装置的参数设置提供了参考。研究结果表明,与7个磁传感器组成的阵列探测方法相比,该旋转探测方法在靠近磁目标的区域内具有更高的定位精度。     

一种电磁线圈发射器磁场构型优化方法

为提高发射效率,提出通过加装导磁构件改变磁场构型的新型驱动线圈结构。在分析驱动线圈磁场分布 对发射器性能影响的基础上,优化驱动线圈磁场构型,分析导磁构件的结构参数对磁场构型的影响规律。结果表明： 该方法能减小线圈磁场泄露和级间耦合,增大线圈内部磁场轴向梯度和发射组件所受磁场力,提高电磁线圈发射器 的能量转换效率,得出导磁构件结构参数的最优值。     

一种基于磁偶极子磁场分布理论的磁场干扰补偿方法

载体磁场对地磁场的干扰,一直是影响导航罗差、地磁测量的技术难题。为了提高适于地磁匹配定位需要的地磁测量精度,对如何消除载体固有磁场和感应磁场对地磁测量精度的影响进行了研究。应用磁偶极子磁场分布理论,推导了安装在载体上传感器所在位置的磁场组成,建立了利用理想传感器测量值计算地磁场的地磁测量模型;在分析磁场传感器测量误差的基础上,建立了综合考虑载体磁场干扰和传感器误差影响的地磁测量模型。该模型所含参数物理意义明确,可在任意姿态下实现对载体磁场和磁传感器误差进行综合补偿。实验证明,所建立的地磁测量模型具有较高的测量精度。     

基于磁场积分法和Tikhonov正则化的船舶固定磁场重建与分解技术

船舶铁磁材料磁化历史的复杂性及其不可预知性使得船舶固定磁场计算一直是船舶磁隐身中的技术难题。针对船舶固定磁场重建与分解问题,提出了一种基于磁场积分法和Tikhonov正则化方法的铁磁物体固定磁场重建与分解新方法。首先通过测量得到了船舶下方空间若干场点处的磁场值,并以正问题形式计算得到了地磁场作用下船舶在测量场点处的感应磁场值;后基于测量场点处的磁场测量数据和所计算的感应磁场数据,建立船舶固定磁场反演计算模型,并采用Tikhonov正则化方法对反演模型进行求解,以克服反演模型病态性的影响。设计船舶固定磁场的计算实例,结果证明该方法具有较好地计算精度,能够有效实现船舶固定磁场的重建与分解。     

盘式永磁微型发电机的磁路设计方法

研究了盘式永磁微型发电机的磁路设计方法,完成磁路的模型建立、理论推导、仿真修正和实验验证,探讨磁路中主要结构参数对磁隙处磁场的影响规律以及参数间的约束关系。着重研究磁隙处磁感应强度的计算方法和微型发电机的结构参数优化方案,并归纳出盘式永磁微型发电机的磁路设计方法。理论计算与实验数据误差在7%以内,进而验证了磁感应强度计算方法的合理性和准确性。文中方法对此类电机的设计和优化具有指导意义。     

斜磁化条件下多磁源目标的边界识别方法

针对传统磁源边界识别方法在斜磁化条件下对多磁源目标识别能力较差的问题,提出斜磁化条件下多磁源目标的边界识别方法。根据矢量合成原理将磁场分量转化为总幅值异常以及方向余弦,利用改进K奇异值分解方法重建磁信号。利用归一化磁源强度与化极互相关的方法估计不同计算区域内磁源的磁化方向,将磁测数据转化为垂直磁化条件下的磁测数据。通过磁梯度张量矩阵特征值的绝对值之和与垂直条件下磁场沿z轴方向的分量在z轴方向上梯度的比值对磁源的水平边界进行求解,实现了对磁源水平边界的估计。仿真和试验结果表明,该方法能够准确识别斜磁化条件下多目标磁源的边界,且具有较强的抗噪性。     

基于矢量磁力仪阵列的水下磁性目标警戒系统

为提高水下磁性目标的预警成功率,设计一种基于阵列矢量磁力仪的磁性目标探测方法.按照理论推导与仿真相结合的方式,对阵列坐标系下磁性目标磁异常信号特征进行分析,推导目标距离计算方法,以某典型磁性目标为探测对象,对目标运动磁异常特征进行仿真,得出阵列间距与探测距离的关系.仿真结果表明:该设计具有一定的实用性,可为后续特定海区的水下磁性目标预警提供参考.