基于磁场能量密度梯度的磁源定位技术

针对目标磁源的数学模型(单磁偶极子和椭球体加线性磁偶极子阵列等)与实际目标磁矩具体分布存在差别而影响定位精度的问题,将单个磁偶极子的磁场能量密度场的梯度方向指向场源的结论进行了推广,实现了地磁场中铁磁目标的定位.船模实验结果表明:不管是远场还是近场,目标是船模还是理想偶极子(钕铁硼),定位精度均达到95%.     

小样本条件下的舰艇磁场预测算法比较研究

针对在建立内外磁场映射模型时能够获取的磁场信息有限的问题,在小样本条件下采用不同算法对舰艇外部磁场进行预测.基于内外映射法,指出了直接求解方法、粒子群优化的反向传播(PSO-BP)算法和径向基(RBF)算法用于推算舰艇外部磁场的不足,提出利用最小二乘支持向量回归(LS-SVR)求解舰艇内外磁场映射模型.开展了双壳体潜艇模型相关实验研究,结果表明:基于LS-SVR的推算值与测量值符合最好;与直接求解法和神经网络算法相比,LS-SVR在实时性、泛化能力和推算精度有明显优势,在工程上更具有实用性.     

基于多目标模拟退火法的垂向检测线圈改进

针对目前磁性检测站利用地磁模拟法获取的舰艇垂向感应磁场精度不够高的问题,提出一种检测线圈改进方法,以获得高精度的感应磁场.研究了双层垂向检测线圈的磁场均匀度对求解椭球壳感应磁场精度的影响,以磁场的均匀度和极差值构建目标函数,采用多目标模拟退火法对四层检测线圈的垂向坐标和安匝数进行优化.数值仿真表明:检测线圈改进后磁场均...     

基于条件生成对抗网络的涡流磁场深度换算

为提高舰船磁隐身能力,对舰船涡流磁场的深度换算进行研究,以满足消磁勤务的要求.首先,采用COMSOL仿真软件,使用有限元法进行铜板涡流磁场建模,通过外加磁场的改变模拟产生的两个深度涡流磁场,建立涡流磁场数据库;然后,在此基础上使用条件生成对抗神经网络(CGAN)对涡流磁场数据进行训练和学习,建立不同深度的涡流磁场推算模...     

基于微粒群算法薄钢板磁场推算中的位置优化

基于积分方程法进行薄钢板两侧磁场推算时方程离散化后容易呈现病态,提出了一种依据磁场计算和剖分单元数进行测量点数的优化方法.该方法利用随机类微粒群(PSO)优化算法确定相应的测量位置分布,不但解决了测量位置优化问题,而且需要的测量点数较少,推算精度大大提高.通过钢板实验中2组不同测量位置的磁场推算实例,验证了优化位置的有效性.     

闭环消磁发展现状及关键技术研究

介绍了闭环消磁系统的工作原理和优点,梳理了近三十年来的国外研究进展和发展现状．将闭环消磁的关键技术总结为三个方面,即磁传感器布置策略、干扰磁场抑制方法和外部磁场预测方法．首先分析了传感器在不同区域布置的优缺点,列举用于确定特征点位置和数量的优化方法;其次明确了闭环消磁技术的测量内容和要求,总结部分常用的磁场抗干扰技术;最后介绍了不同国家采用的磁场预测方法和步骤,对比分析不同方法的优缺点．基于现阶段的研究成果,展望了闭环消磁技术在舰船全空间磁场预测和涡流磁场补偿方面的应用,以进一步提升闭环消磁系统的磁场补偿能力．     

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