基于不敏粒子滤波的水中非合作磁性目标实时磁定位方法

针对水中非合作磁性目标的实时定位问题, 提出了一种基于不敏粒子滤波(unscented particle filter, UPF)的实时磁定位方法. 从非合作磁性目标的运动特征出发, 建立了状态空间模型, 利用UPF算法对目标状态进行实时估计. 为了提高系统的可观测性, 在算法迭代过程中对粒子状态进行约束及利用最小二乘法反演磁矩. 仿真与铁磁物体定位实验结果表明, 该方法的定位精度较高, 实时定位效果较好, 可用于近场实时磁定位问题中. 关键词： 磁定位 椭球体模型 状态空间模型 不敏粒子滤波  

基于神经PID并行控制的发电机调速系统研究

针对柴油机非线性特性明显,在建模中采用传统的PID控制效果较差的问题,提出了基于神经网络和PID并行控制算法。首先,根据神经网络函数逼近的不同类型,设计出基于BP-PID与CMAC-PID两类神经PID并行控制方法。然后,对柴油机启动和船舶电力系统典型试验作了仿真分析,结果表明神经PID船舶发电机组调速系统并行控制是可行的,CMAC-PID控制的柴油发电机组比常规PID控制和BP-PID控制的稳定时间短,具有良好的动态特性,较适合实时性高的场合。  

一体化多系统无缝定位算法设计

介绍了“区域性定位”和“无缝隙定位”两种模式下三种系统的一体化导航定位,三种系统分别是区域无线、卫星和捷联惯性系统;其中自主性强的惯性定位系统可以连续地输出所需的导航定位信息,并且短期内精度和稳定性都是比较优秀的,但要克服惯性长期工作积累误差的问题,可以采取一体化的方式将其他两种导航定位加以整合;最后通过跑车试验验证了整合后的系统具有适应环境能力强,容错性好的特点。  

基于WebGL的舰船模拟训练虚拟三维技术应用

由于目前国内的舰船模拟训练系统大多均为岸基模拟器,和半实物半仿真的应用模式,受制于该传统方式下系统通用性、可扩展性差,成本高等局限性；提出一种基于WebGL的舰船模拟训练虚拟三维环境,采用其应用框架Three.js图形引擎库在网页中绘制3D虚拟交互界面,可直接通过浏览器登录系统,从而给出了可跨平台免插件高效的舰船模拟训练界面；结果表明该方法在人机交互界面的友好性、监控的直观性、训练操作的便捷性、较强的沉浸性等方面具有优势,亦可推广应用于其他模拟训练领域。  

基于Gabor小波变换的ICA火灾图像纹理识别算法

针对火灾图像纹理识别问题,提出了基于Gabor小波变换的ICA火灾图像纹理识别算法,并根据火灾图像纹理识别特点进行了优化。首先用不同尺度和方向的Gabor滤波器对待识别图像滤波,得到其特征图像,然后将特征图像转化成特征向量作为ICA的输入,得到基矢量子空间,再将测试图像经过Gabor滤波器的特征向量投影到ICA子空间中得到系数向量作为目标识别特征,最后用支持向量机进行识别。通过与Gabor滤波器法和ICA方法的对比实验,表明该算法可以在火灾纹理图像的识别率上比传统方法提高5%以上,为火灾图像识别提供了一种新思路。  

船舶电力系统时钟同步及改进技术研究

为了提高船舶电力系统时钟同步精度,减少由于测试时间基准不同带来的误差,提出了一种新的船舶综合平台时钟同步方案；利用PTP同步报文中时间戳的精确值于每周期利用偏差对从时钟进行修正的同时,将多周期的时钟漂移进行综合,改进同步精度；利用Matlab进行时钟误差建模,进行算法改进及硬件验证；仿真和测试结果表明,该算法能够在IEEE1588同步方案的基础上将同步精度进一步提升至60 ns左右,在不改变以太网同步策略的基础上进一步改进同步精度,具有重大的研究价值和工程实践意义。  

一种舰船水下电场信号采集与分析软件设计与实现

舰船水下电场及防护技术是近几十年才被提出的新技术,对舰船水下电场的精确测量是开展各项研究的基础；针对舰船模型水下电场测量过程中采集信号精度要求高,实时性要求高,多路信号同时采集等难题,采用并行处理和模块化设计的思想,利用C++小1builder6.0和matlab软件,开发了一套舰船水下电场数据采集和分析软件,实现了舰船模型运动过程中水下电场的自动采集,并能对测量得到的舰船电场数据进行基本分析,存储相关结果文件；通过舰船模型水池运动实验,验证了本软件采集数据和电场特性分析的正确性。  

基于WPS/GPS/MIMU组合的无缝定位技术研究

低成本、低精度的微型惯性测量组合(MIMU)虽然能完全自主地输出定位信息,但是随着时间的积累,本身的误差将会变大,即只能够在短时间内保持高精度；而全球定位系统(GPS)存在着如室内环境下无法有效提供连续定位信号的缺陷；因此将GPS和惯性导航结合起来,再加入无线定位系统(WPS)达到了无缝定位的要求；文章根据不同的定位场景,设计了相应的解决方案,并采用WPS/GPS/MIMU的组合方式来实现无缝定位；最后基于各误差系数设计了轨迹发生器和卡尔曼滤波器,并对GPS不稳定时的无缝定位系统进行了数字仿真；结果表明,与传统的定位方式相比,此方法增加了定位的适用范围,达到了无缝定位的要求。  

离散式任意充磁角度Halbach永磁电机解析模型研究

Halbach电机因其自身优势在新型船舶推进、海洋洋流发电等方面受到广泛关注. 本文在假设铁磁材料线性和定子内表面光滑的条件下, 通过将任意充磁角度Halbach阵列等效为两组90° Halbach(或180° Halbach)阵列的矢量合成, 提出了一种分析离散式任意充磁角度Halbach永磁电机气隙磁场的解析方法; 通过对电机中磁标量势的傅里叶级数进行计算, 推导出了最简单的90° Halbach永磁电机在极坐标系下的气隙磁密表达式, 并在此基础上, 给出了任意充磁角度Halbach电机永磁体磁化强度在一个极下的表达式, 进而得出任意充磁角度Halbach电机气隙磁密的分布, 并分析了气隙磁密与电机极对数、永磁体厚度和充磁角度间的关系. 最后通过有限元和试验结果验证了本文方法的正确性. 关键词： 离散式Halbach电机 任意充磁角度 矢量等效 解析模型  

舰船磁场磁单极子阵列法建模技术

针对现有舰船磁场等效源反演建模方法存在的精度较低和适应性不强的问题,提出了一种舰船磁场磁单极子阵列反演建模新方法,按照舰船铁磁结构布置磁单极子阵列,采用正则化技术进行舰船磁场的反演建模.建立了三种典型的磁单极子阵列形式:舰船水线平面上的长方形阵列、包围船体的长方体阵列、按照舰船铁磁结构分布的三维船体阵列.理论分析表明,三维船体磁单极子阵列减少了等效磁源设置的盲目性,所得到的等效磁源与真实磁源一致性高,能够更大程度地复现舰船磁场完整信息.利用典型虚拟舰船的磁场进行了验证试验,结果表明所提出的三维船体磁单极子阵列比长方形或长方体阵列具有更高的精度和适应性,特别是能实现舰船远磁场与近磁场、舰船上方和下方磁场之间的相互精确转换.所提出的三维船体磁单极子阵列模型具有复杂度小,建模简单,布置灵活的独特优势,为舰船磁场高精度反演建模、磁场定位等的数据处理和解释提供了新的技术选择.