基于卷积神经网络的水下目标声呐图像识别方法

水下目标识别是水下无人探测的一项核心技术,为提高水下自动目标识别准确率,提出基于卷积神经网络的目标声呐图像识别方法,针对声呐图像特点,设计了融合图像显著区域分割和金字塔池化的水下目标识别模型.基于流形排序显著性检测方法分割和裁剪图像,减小输入数据维度并减少图像背景对目标特征提取过程的干扰;通过堆叠卷积层和池化层,从原始...     

多波束测深声呐自主数据质量监测及门限控制

为满足水面无人艇等海洋无人平台的需求,确保多波束测深声呐系统在无人监控和参数调节下具备可靠自主工作能力,本文提出一种数据质量在线监测及门限参数控制方法。通过建立基于质量和异常因子的监测模型,结合粒子滤波技术,提高海底地形跟踪门限控制抗差性。仿真和湖上试验显示该方法能判定数据有效性、适应地形变化,并提供合理深度门限,适用于多波束测深声呐系统的在线数据质量监测和无人自主控制。     

基于改进遗传算法的水下无人平台航路规划

简要介绍了水下无人平台及遗传算法法在其航路规划中的应用，分析了可能产生的问题及原因，借鉴模拟退火的思想，研究并提出了改进的遗传模拟退火算法用以解决水下无人平台航路规划问题。仿真结果表明这种算法能能够有效地提高航路规划的计算速度和保证航路规划的质量。     

船艇

新型自主无人水下航行器"REMUS100-S"挪威Kongsberg公司所属Hydroid公司发布了其新型自主无人水下航行器"REMUS100-S"。其是已取得极大成功的"REMUS100"便携式自主无人水下航行器的升级版,"REMUS100"主要用     

海底小目标高分辨合成孔径声呐成像技术研究进展

海底小目标的成像探测问题是海底探测领域的经典难题，合成孔径声呐技术为小目标高分辨成像与探测提供了主要技术手段。本文分析了现阶段合成孔径声呐所面临的主要能力提升问题，介绍了合成孔径声呐高分辨成像的基本原理以及多子阵成像技术，并且针对合成孔径声呐面临的技术难点，对运动误差估计与补偿技术、高测绘效率成像技术、非稳定直航下的高分辨成像技术进行了讨论，介绍了相关技术路线与研究进展，并在此基础上展望了海底小目标高分辨成像技术的发展趋势与应用前景。     

多普勒测速声呐的自适应Kalman滤波算法

针对小型自主水下无人潜器的运动特点,设计了一种加速度信息辅助的自适应Kalman滤波器,用于多普勒测速声呐的数据处理.首先基于时间序列分析法,建立了多普勒测速声呐噪声信号的AR模型,并根据当前统计模型设计了多普勒测速声呐Kalman滤波方程.然后针对滤波方程特点,设计了基于S面的自适应Kalman滤波器.实验结果表明,...     

改进的K-RANSAC椭圆检测方法

水下目标的自主探测与识别对于水下智能机器人(autonomous underwater vehicles)来说具有非常重要的意义，这种能力的大小决定了机器人对水下空间环境的理解程度和作业的成功与否。提出一种改进的椭圆检测方法用于水下目标的自主探测和识别，充分利用了ZOM边缘检测算法的抗噪声能力强，并能够同时提供边缘点的位置和方向信息的优点。吸取了K—RANSAC提取曲线的思想，并充分利用三点确定椭圆方程参数的优势减少投票次数。通过对真实水下图像中椭圆提取实验的结果表明，该方法节省时间，并具有很好的鲁棒性，可以用于水下智能机器人的目标识别。     

异构无人潜水器水声通信技术发展综述

作为构建无人潜水器水下信息链路的关键技术，水声通信一方面受不确定海洋环境下水声信道多径、多普勒、环境噪声等制约因素严重影响；同时，不同类型异构无人潜水器具有完全不同的工作模式、航行状态、平台适装要求，对水声通信造成极大挑战。本文的目的是对异构无人潜水器水声通信技术近年来取得的研究进展进行分类综述。首先对自主式水下航行器、水下滑翔机、波浪滑翔机等典型异构无人潜水器水声通信面临的挑战进行介绍，然后从模型方法理论、技术系统实现及工程化应用等方面分析异构无人潜水器水声通信国内外的研究现状。考虑到当前异构无人潜水器水声通信技术仍无法满足高性能海洋立体信息体系建设的需求，本文围绕典型应用场景探讨了相关技术发展趋势并从适应性、体系化、一体化等角度进行展望。     

水下目标探测中的激光技术

通过对声波与光波在水中传播特点的分析以及声、光两种探测方式的比较,表明了激光在水下目标探测中的独特优势和应用前景。根据存在的问题,对水下探测中采用的关键技术进行了具体分析。     

新型自主无人水下航行器＂REMUS100-S＂

挪威Kongsberg公司所属Hydroid公司发布了其新型自主无人水下航行器＂REMUS100-S＂。其是已取得极大成功的＂REMUS100＂便携式自主无人水下航行器的升级版,＂REMUS100＂主要用于水道测量和近海水文地质调查。     

失事目标水中搜寻技术发展现状及趋势

针对近年来海洋事故日益增多的问题，本文研究分析了水中搜寻技术发展现状及趋势。本文以水中搜寻技术为对象，对当前水中失事目标进行了分类，分析了水中搜救策略研究现状，讨论了3种数据与模型搜寻方法。阐述了水中搜寻平台与设备发展情况，结合当前搜寻技术的不足，从增强失事目标定位能力，提高水下机器人水下搜寻能力与智能化，提高集群化、多平台协同组网能力和提高声学探测设备性能与数据处理能力4个方面给出了水中搜寻技术发展趋势。     

国内首台堤坝安全检测水下机器人

哈尔滨工程大学成功研发的TB-1型堤坝安全检测水下机器人，通过了专家验收，并投入使用。这是国内首台自主研发的集水下摄像、检测、地表地形测绘、坝体内部损伤探测等功能于一身的多功能综合水下探测机器人。     

水下无人航行器结构环境SFEKF同步构图定位方法

针对传统同步构图定位(SLAM)传感器具有数据量大、处理速度慢、实时性差的不足和基于扩展卡尔曼滤波的同步构图定位(EKF-SLAM)具有对水下无人航行器(UUV)位置估计精度低、甚至发散的缺陷,把带次优渐消因子的扩展卡尔曼滤波器应用到了导航系统中,提出了基于多元测距声呐(MRS)的UUV结构环境SFEKF-SLAM(suboptimal fadingextended Kalman filter-SLAM)方法.首先建立基于霍夫变换的水下MRS特征提取模型,设计了基于SFEKF-SLAM的UUV导航系统,利用该系统可以对UUV的状态进行预测,结合MRS信息可以对UUV周围结构环境进行状态更新.海试结果验证了基于霍夫变换的水下MRS模型能够有效提取环境特征,基于SFEKF-SLAM的UUV导航系统相对于常用的基于EKF-SLAM的UUV导航系统具有更高的定位精度,能够构建更加精确的港口堤岸地图.     

黄河河道整治工程水下基础探测试验研究

“X-STAR全谱扫频式数字水下剖面仪”是一种世界先进的水下剖面探测仪器,该仪器被广泛地用于海底、航道探测等工作,但在河道整治,尤其是根石探测方面的应用研究还是空白。本文在阐述了黄河河道整治工程水下基础探测的意义和水下基础探测技术研究现状之后,对利用“X—STAR”水下剖面仪开展黄河河道整治工程水下基础探测试验研究涉及的试验过程、关键技术等进行了介绍。     

水下跟踪、监视新概念

美国国防高级研究计划局正在寻求具有军事和商业应用潜力的海洋技术新概念，特别是在浅水和水下监视方面。这些受关注的领域包括：用于反潜战的非传统和非声纳大范围搜索和提示技术；网络化传感器应用和网络中心、近海底、轻便水下跟踪系统；深海高速宽带潜艇通信；可提高潜艇能力的用于跟踪多艘水面舰艇的深海高性能／价格比传感器。其它关注的主题有：快速舰艇概念、非破坏性测试技术、先进材料中故障探测和预测方法、高压环境下具有创新意义的仪器、作为舷外传感器的无人水下航行器（UUV）、在限定空间或人不可到达区域运行的UUV和机…     

智能无人水下航行器水下回收对接技术综述

针对目前水面母船回收智能无人水下航行器存在的受环境影响大、隐蔽性差、成本高、自动化程度低等不足,AUV水下自主回收对接日益成为研究热点。水下对接可以完成AUV能源补给、数据下载/上传、设备检修等操作,实现AUV水下不间断隐蔽作业,具有重要的应用价值。本文结合AUV水下回收对接的特点,归纳了水下对接的优势和困难,分类总结了水下对接的关键技术,包括导引技术、搭载方式、对接装置形式、安全性分析等。综述了近年来各国在AUV水下对接领域的研究成果,并对未来发展方向进行了展望。     

声呐探鱼器探测方式的研究

近年来随着科技的进步，水下探测技术给近海及江河的户外垂钓活动提供极大的方便和安全保障。声呐探鱼器是一种察看鱼情的辅助配件，适用于钓鱼爱好者及捕鱼者，在江河，湖海等地方钓鱼或捕鱼，可以协助使用者方便地判断出天气温度、水的深度、鱼或鱼群的多少及所在深度等。对声呐探鱼器探测方式的研究可以为改进设备功能提供有效依据，优化探测效果。     

美国无人水面艇技术发展动态

为加快无人平台技术的发展．美海军除对无人水面舰艇进行总体设计之外．还专门研究无人水面艇稳定、导航和避碰的关键技术。这些关键技术是在舰载直升机甲板运动预报系统的基础上．结合直升机及水下无人航行器的导航和稳定系统开发的。通过处理雷达和甲板运动数据．指挥无人水面艇的推进装置和姿态控制系统作出反应．从而改变无人水面艇的稳态或航向。     

水下机器人覆盖式作业区探测方法

对水下机器人作业区探测这一特定问题进行了理论分析，针对目前覆盖式路径规划方法存在的不足，提出适用于本文任务要求的水下机器人覆盖式作业区探测方法，设计了基于模糊控制规则的水下机器人作业区探测策略。该方法不需环境模型，解决了传统的覆盖式路径规划方法不能用于未知环境的局限性。仿真结果验证了所提方法的有效性和可行性。     

"海龟"号无人水下航行器

澳大利亚对1艘名为“海龟”号无人水下航行器(UUV)进行了试验．通过试验来演示其最新的用于水下导航和监视能力的技术。