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。     

基于滤波器组的船舶静电场跟踪

针对船舶静电场跟踪中先验信息缺失的问题,引入滤波器组方法,提出了一种新的船舶静电场跟踪算法。建立船舶静电场跟踪的状态空间模型,用水平电偶极子对船舶静电场进行建模;以渐进更新扩展卡尔曼滤波为基本滤波单元,采用一组滤波器对目标进行跟踪;根据电场计算公式设计滤波初值,并利用最大似然法确定可靠的跟踪轨迹。仿真和海上电偶极子跟踪实验表明,滤波器组方法能够有效地解决先验信息缺失条件下的船舶静电场跟踪问题,最大似然选择法能够筛选出正确的跟踪轨迹,在跟踪过程中滤波算法对方位信息更加敏感。     

磁偶极子跟踪的渐进贝叶斯滤波方法

提出一种新的非线性滤波器应用于磁偶极子目标跟踪问题.建立了跟踪问题的状态空间模型, 在此基础上, 从高斯矩近似误差的角度分析了现有卡尔曼滤波更新在磁偶极子跟踪中的问题.对此, 将贝叶斯更新过程等效为求解连续时间上的渐进贝叶斯问题, 在线性高斯条件下推导了其解析解, 表明渐进贝叶斯更新可等效为定常系统的Kalman-Bucy滤波器; 进一步采用一阶Taylor展开得到非线性近似解表达式, 导出一种渐进贝叶斯滤波器, 从理论上分析了与现有方法的异同.仿真与实测磁目标跟踪试验结果表明, 渐进贝叶斯滤波器具有良好的精度和收敛性, 能够有效抑制磁目标跟踪中由于大初始误差导致的性能下降和滤波发散, 且计算效率与扩展卡尔曼滤波器相当, 适于实际应用.     

ARM11嵌入式系统Linux下LCD的驱动设计

对ARM11嵌入式系统Linux下的LCD驱动设计进行了研究,分析了在Framebuffer基础上编写LCD驱动的方法和两种直接读写GPIO的LCD驱动方法,通过测试归纳出3种LCD驱动方法的优缺点。在比较Framebuffer和两种直接读写GPIO的LCD驱动方法优劣的基础上,实现了Framebuffer与直接读写GPIO驱动结合的LCD控制方式。实际应用表明:用该方法控制LCD显示,具有显示速度快、驱动简单、移植性强的优点。     

基于舰船电场的目标跟踪方法研究

针对舰船电场跟踪中模型准确度与跟踪模型维度之间的矛盾,以舰船电场点电荷阵列模型为基础,结合舰船电场反演算法,分析点电荷个数、观测点水深对建模精度的影响。明确观测点位置对点电荷数量的最少需求,在保证建模精度的同时降低跟踪滤波器的维度,保证滤波算法的稳定性。设计了舰船电场跟踪渐进更新扩展卡尔曼滤波器,并进行了仿真分析和试验验证。结果表明：用少量点电荷模型代替复杂舰船电场点电荷阵列模型,在舰船电场跟踪中是可行的,具有较高的跟踪精度;渐进更新扩展卡尔曼滤波方法对少量点电荷电场模型,能够有效提高初始误差容错范围,具有很高的滤波稳定性,定位误差在500 m范围内小于10 m,且计算代价较低,适合舰船电场跟踪的工程应用。     

基于ARM11的通信设备状态监测终端设计

为了能够对通信设备的健康状况实行在线实时监测,及时了解其指标参数和工作性能,以便据此制定合适的维护方案,分析了状态监测的性能需求,然后设计了以ARM11为核心的通信设备状态监测终端控制模块,给出了硬件电路的架构,并介绍了所需的相关软件。最后加载相应的驱动程序和应用程序,经调试系统工作良好,很好地实现了对通信设备的各种指标参数采集。     

旋转磁偶极子产生的感应电场研究

为研究船舶磁性螺旋桨旋转产生的感应电场,将其等效为磁偶极子,采用法拉第电磁感应定律,利用环路积分推导出了匀速旋转磁偶极子感应电场的数学模型,仿真分析了旋转磁体感应电场的特性,通过实验证明了计算方法的正确性。实验结果表明：旋转磁体感应电场强度与磁体旋转速度、磁矩的大小呈正比;该电场的频率等于磁体旋转频率,三轴分量相位差分别为π/2 rad和π rad, 均与理论分析一致;船舶磁性螺旋桨旋转产生的感应电场是船舶轴频电场的组成部分。完善了轴频电场的产生机理,为船舶轴频电场的检测和控制提供了理论参考。     

舰船低频水压场特征分析及其探测技术研究

为了提高水下探测的能力,首先基于声场、电场、磁场、水压场联合测量装置,获取了30余艘不同目标的物理场信号,其次在实测数据分析的基础上,揭示了舰船水压场信号除了包含0.5 Hz以下频段内的信号外,还存在0.5～40 Hz的低频水压场信号,且该信号存在明显的低频线谱特征,在200～300 m外可实现可靠探测;最后分析了低频水压场与轴频电场的相关性,结果表明,低频压力信号的线谱与轴频电场信号的线谱在部分频点存在相关性和共源性,这为水压场、电场联合探测提供了一种新的技术途径。     

ARM11嵌入式系统实时网络通信和LCD显示的实现

通过对ARM11嵌入式系统Linux下的实时网络通信和LCD显示进行研究,分析了网络通信协议和LCD驱动方式。在ARM11嵌入式系统下设计了直接读写GPIO的LCD显示程序,并实现网络终端服务器和客户端双线程的工作模式,解决了网络通信实时性和可靠性的问题。实际应用表明：该方法LCD显示速度快、网络通信实时性强可靠性好、ARM11和计算机的资源利用率高。