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题名海洋声学目标探测技术研究现状和发展趋势
被引量:27
- 1
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作者
杨益新
韩一娜
赵瑞琴
刘雄厚
汪勇
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机构
西北工业大学航海学院
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出处
《水下无人系统学报》
北大核心
2018年第5期369-386,共18页
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基金
国家重点研发计划(2016YFC1400200)
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文摘
海洋声学目标探测——这一覆盖甚广的研究领域,其具有多种研究思路和技术途径,而利用水声通信组网技术将主被动探测节点连接成水声探测网络,并对获取的多源信息进行融合,是海洋声学目标探测技术发展的重要途径之一。基于此,文中分别从被动探测技术、主动探测技术、水下通信组网和多源信息融合4个方面,对海洋声学目标探测技术的发展脉络进行梳理,介绍了相关理论方法的特点,指出了各自的优缺点,同时阐述了海洋声信道对目标探测的影响。最后,从以上4个方面对海洋声学目标探测技术的未来发展趋势进行了展望:被动探测技术从空域处理角度出发,将会朝着大孔径阵列的稳健阵列处理技术、新型传感器及其阵列的研制,以及信号处理与水声物理模型的充分结合这3个方面发展;主动探测技术则会继续发展低频大功率探测技术、多基地组网探测技术和新体制主动探测技术,同时智能化主动探测技术和生态友好型主动探测技术也将是其发展趋势;水下通信组网技术未来将侧重发展如何利用网络协议提高通信可靠性、跨介质组网协议、面向任务的网络资源调度以及标准化水声网络实验平台建设;多源信息融合探测技术则更多的是要进一步深入进行测量信息与信息间互补关系的建模研究。
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关键词
声学目标探测
被动声呐
主动声呐
水声通信
信息融合
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Keywords
acoustic target detection
passive sonar
active sonar
underwater acoustic communication
information fusion
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分类号
TJ630.34
[兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
TB566
[交通运输工程—水声工程]
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题名多视角声纳目标分类的多核学习框架
- 2
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作者
韩一娜
杨坤德
马远良
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机构
西北工业大学航海学院
中科院声学所声场声信息国家重点实验室
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出处
《声学技术》
CSCD
2013年第S1期117-118,共2页
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基金
国家自然科学基金(1174235)
中科院声场声信息国家重点实验室开放课题(SKLA201201)
西北工业大学基础研究基金(JCT20130103)
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文摘
0引言声纳目标分类是在语义层获取水下目标信息的重要手段,对于提高海战中海军舰艇的作战能力与海洋的开发与探索活动至关重要。但在现实中,不同视角捕获得到的声纳目标信息往往呈现出同类间的多样性与不同类间的相关性,使得声纳目标分类仍然极具挑战。
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关键词
声纳目标
海军舰艇
语义层
水下目标
探索活动
作战能力
训练数据
核矩阵
声纳回波
零均值
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分类号
U666.7
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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题名特征协助的水声融合探测技术
- 3
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作者
韩一娜
杨益新
刘清宇
马远良
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机构
西北工业大学航海学院
海军研究院
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出处
《水下无人系统学报》
北大核心
2018年第6期581-587,共7页
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基金
国家重点研发计划(2016YFC1400200)
国家自然科学基金面上项目(61671388)资助
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文摘
为克服多基地声呐网络杂波率高、目标微弱、传感器检测概率低等问题,业界日益重视特征协助的水声融合探测技术,以利用回波特征与目标的相关性抑制杂波,提供更适宜的探测输入。文章首先介绍了特征协助的水声融合探测技术的发展背景;综述了国外特征协助跟踪的最新进展,并基于探测前跟踪的思想,重点讨论了基于回波特征协助的跟踪前预处理技术;同时进一步回顾了国内在多基地声呐定位、跟踪、回波特征提取与信息融合等相关方面的贡献;最后指出该领域尚待进一步研究的内容,包括获取测试数据的原型系统、适用的信号与信息处理技术、自动融合与跟踪能力的提高。
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关键词
多基地声呐
水声探测
融合跟踪
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Keywords
multi-static sonar
underwater acoustic detection
fusion and tracking
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分类号
TJ630.34
[兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
TB566
[交通运输工程—水声工程]
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题名多基地声呐融合探测关键技术研究
被引量:4
- 4
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作者
张浩宇
韩一娜
赵伟康
杨益新
刘清宇
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机构
西北工业大学航海学院
海军研究院
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出处
《水下无人系统学报》
北大核心
2018年第5期456-464,共9页
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基金
国家重点研发计划(2016YFC1400200)
国家自然科学基金面上项目(61671388)
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文摘
为了解决多基地声呐中的融合探测问题,文中分别探讨了多基地声呐融合探测中的测量模型、数据关联和跟踪器性能模型3个关键技术。测量模型包括时间、方位、位置和声速的误差分布和目标的定位表达式,给出了各个误差因素的表达式和定位误差的表达式。数据关联用来解决得到的测量与已知目标之间的分配问题,重点介绍了最近邻数据关联和多假设数据关联方法,这2种方法使用相同的数据模型、测量模型和运动模型,通过对最近邻数据关联和多假设数据关联进行仿真,发现均能对目标实现良好的跟踪。跟踪器性能模型用来评估跟踪器输出质量,分别从跟踪检测概率、跟踪碎片和错误跟踪率3个性能指标评估输出质量,通过仿真得到的性能指标可知,多假设数据关联跟踪器的输出质量明显优于最近邻数据关联跟踪器的输出质量。
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关键词
多基地声呐
测量模型
数据关联
跟踪器性能模型
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Keywords
multistatic sonar
measurement model
data association
tracker performance model
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分类号
TJ630.34
[兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
TB566
[交通运输工程—水声工程]
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题名多假设跟踪中的高效匈牙利算法研究
被引量:5
- 5
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作者
赵伟康
韩一娜
张浩宇
杨益新
刘清宇
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机构
西北工业大学航海学院
海军研究院
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出处
《水下无人系统学报》
北大核心
2018年第5期444-448,共5页
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基金
国家重点研发计划(2016YFC1400200)
国家自然科学基金面上项目(61671388)
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文摘
作为多假设跟踪技术中的一项核心算法,匈牙利算法占用了多假设跟踪中大部分的运算时间。考虑到多假设跟踪中的指派问题具有其特殊性,即其效率矩阵是稀疏的,文中提出了一种对效率矩阵进行降维的处理方法,给出了运算流程,对比了该方法与传统匈牙利算法在处理较大效率矩阵时的耗时,结果表明,在确保与传统匈牙利算法结果一致的前提下,该方法能够大幅度降低运算量。
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关键词
多假设跟踪
匈牙利算法
指派问题
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Keywords
multiple hypothesis tracking(MHT)
Hungarian algorithm
assignment problem
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分类号
TJ67
[兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
O224
[理学—运筹学与控制论]
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题名基于元启发算法的纯方位被动定位方法
被引量:3
- 6
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作者
赵伟康
韩一娜
杨益新
刘清宇
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机构
西北工业大学航海学院
海军研究院
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出处
《水下无人系统学报》
北大核心
2018年第6期623-627,共5页
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基金
国家重点研发计划(2016YFC1400200)
国家自然科学基金面上项目(61671388)
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文摘
传统的最小二乘的纯方位被动定位方法虽然运算简单,但是定位结果不够可靠。基于此,文中探究了利用元启发算法进行纯方位被动定位的可能性,构建了相应的数学模型,给出了具体的算法。通过对比该方法与传统方法的效果,同时对该方法在水声观测环境下的应用进行仿真,得出该方法的定位效果相较传统的最小二乘定位方法有显著的优势。
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关键词
纯方位被动定位
元启发算法
最小二乘法
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Keywords
bearings-only passive location
meta-heuristic algorithm
least square method
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分类号
O229
[理学—运筹学与控制论]
TP301.6
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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