UTP/DR组合导航算法研究

针对UUV水下作业时航位推算存在导航误差积累的问题,研究了水下应答器辅助航位推算组合导航算法。采用"当前"统计模型作为航位推算模型,更准确地描述了航行器的运动状态。利用水下应答器与航位推算算法相组合,对航位推算导航误差进行校正。为获得更好的滤波效果,采用平方根容积卡尔曼滤波算法作为组合导航系统的滤波算法,并将其与EKF滤波算法进行比较。仿真实验表明,平方根容积卡尔曼滤波算法较EKF算法具有更好的滤波精度;UTP/DR组合导航算法有效避免了因导航误差积累而导致的导航定位误差发散问题,获得了较好的导航定位效果。     

基于行为的UUV推进操纵系统异常辨识方法研究

在感知系统正常工作情况下，从行为学的角度出发，对UUV推进操纵系统异常进行辨识。根据UUV动力学方程设计滑模观测器，与传感器获得的信息进行实时比较，监测系统是否发生异常；当推进操作系统发生异常时，根据根据传感器实时获得的UUV位姿速度信息和推进操纵系统空间分布特点，从辨识行为库中匹配特定的辨识行为，实现对异常点的准确定位，再按照设计的模糊规则得到推进操纵系统异常点的危害程度，以采取相应的应急措施。最后，结合UUV右主推及卡舵异常情况，对基于行为的推进操纵系统异常辨识、异常点定位及异常级别判定方法进行了仿真验证。     

游艇状态远程监测系统设计

为弥补现有游艇管理方式的弊端,使远在异地的船东及时掌握游艇状态信息,设计了游艇状态远程监测系统.首先,基于无线通信组网与传感器技术,提出系统组成方案;为获取游艇发动机转速及油耗等重要状态信息,将发动机附体上安装的振动传感器电压信号映射为单点虚拟振动功率,通过样条插值方法实现发动机转速与单点虚拟振动功率的拟合;以发动机油耗系数表征油耗与转速的对应关系;开展了游艇状态监测实艇试验.试验结果表明:本系统能够实现对游艇发动机转速、油耗和位置、航向、航速等状态信息的监测,并在游艇驶出安全区域、发动机空转等异常状况发生时给出报警信息,具有较高实用价值.     

基于改进的YOLOv5s算法的水下小目标检测

针对目前水下小目标检测任务中检测精度低、目标重叠等问题,提出了一种改进YOLOv5s网络的水下小目标检测算法。首先在YOLOv5s的骨干网络中研究嵌入不同数量与位置的卷积块注意力模块来增强网络对特征图重要目标信息的关注;然后在网络颈部增添金字塔池化层,加强局部特征与全局特征的融合,使得特征图表达的信息更加丰富;最后将传统的非极大值抑制算法用中心距离非极大值抑制来代替,改善漏检误检的情况。实验结果表明,该算法在通用水下目标数据集RUIE以及小目标数据集VEDAI上平均精度分别可以达到85.25%和75.12%,显著提升了水下小目标检测的精度,降低了误检率。