基于采样数据内插的海洋底质高精度划界方法

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作者 刘俊男 董箭 +1 位作者 王沫 杜嘉星 《舰船电子工程》 2024年第12期167-170,共4页

针对海洋底质的高精度几何划界问题,论文提出了一种基于采样数据内插的海洋底质高精度划界方法。首先,基于Delaunay三角形网连接采样点数据;然后,通过底质组分内插函数来进行空间定量划界,进而实现三角网内的底质划分;最后,对各类型底... 针对海洋底质的高精度几何划界问题,论文提出了一种基于采样数据内插的海洋底质高精度划界方法。首先,基于Delaunay三角形网连接采样点数据;然后,通过底质组分内插函数来进行空间定量划界,进而实现三角网内的底质划分;最后,对各类型底质进行合并,以实现海洋底质的高精度几何划界。实验结果表明:该方法能够基于采样点数据,求得目标点的底质类型,并为待求区域进行高精度划界。 展开更多

关键词 海洋底质 几何划界 数据内插

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不规则凸区域的水面舰艇最短搜潜航路自动规划 被引量：2

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作者 周寅飞 张立华 +2 位作者 贾帅东 戴泽源 刘翔 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期3047-3055,共9页

针对已有水面舰艇区域搜潜航路规划主要围绕规则矩形区域进行而没有考虑不规则区域复杂情形的现状,对不规则凸区域的水面舰艇最短搜潜航路自动规划进行了研究。推导搜潜航路总长度与转向次数的线性关系公式,并在此基础上构建最短搜潜航... 针对已有水面舰艇区域搜潜航路规划主要围绕规则矩形区域进行而没有考虑不规则区域复杂情形的现状,对不规则凸区域的水面舰艇最短搜潜航路自动规划进行了研究。推导搜潜航路总长度与转向次数的线性关系公式,并在此基础上构建最短搜潜航路的长度计算模型;挖掘最优搜潜航向与不规则凸区域边界的内在关联规律,设计最优搜潜航向求解算法;基于前面推求的转向次数最少和搜潜航向最优原理,提出一种能为不规则凸区域自动规划出总航程最短的搜潜航路实现方法。实验结果表明:该方法能为水面舰艇在不规则凸区域搜潜求取最优搜潜航向,并在此基础上自动规划得到最短搜潜航路。 展开更多

关键词 水面舰艇 最短搜潜航路 航线自动生成 不规则凸区域 区域搜潜

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融合航迹和磁罗经信息的侧扫声呐瞬时航向修正

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作者 王爱学 金绍华 +2 位作者 刘天阳 李平 吴振磊 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期2025-2033,共9页

为了消除航向偏差引起的侧扫声呐成图几何畸变,提高侧扫声呐镶嵌成图的质量,本文充分考虑了航迹推估航向和磁罗经航向趋势的一致性、拖鱼磁罗经航向相较船体运动的滞后性、磁罗经偏差的不稳定性等航向数据特点,提出了一种利用航迹推估... 为了消除航向偏差引起的侧扫声呐成图几何畸变,提高侧扫声呐镶嵌成图的质量,本文充分考虑了航迹推估航向和磁罗经航向趋势的一致性、拖鱼磁罗经航向相较船体运动的滞后性、磁罗经偏差的不稳定性等航向数据特点,提出了一种利用航迹推估航向低频信息修正磁罗经瞬时航向的方法。该方法包括航向序列小波分析、峰谷匹配、磁罗经偏差修正模型构建等内容,并通过实测数据处理和应用验证了该方法的有效性,采用修正后的磁罗经航向进行条带图像编码镶嵌,目标形状完整、轮廓过渡自然,相邻条带共视目标特征一致性显著提高。本文工作对提高传统侧扫声呐成图质量、挖掘侧扫声呐图像定量分析潜力具有重要意义。 展开更多

关键词 侧扫声呐图像 航向偏差 几何畸变 偏差修正 峰谷匹配 地理编码 保形镶嵌 信息融合

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电子海图等深线自动化简算法的多尺度表达性能对比与分析

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作者 宋子康 贾帅东 +1 位作者 张立华 王天岳 《舰船电子工程》 2024年第12期157-161,共5页

梳理了电子海图等深线自动化简应当遵循的基本准则,介绍了道格拉斯普克化简算法、双向缓冲区算法、蛇模型化简算法以及Delaunay三角网支持下的等深线化简算法四种常见的等深线自动化简算法。从航海安全性、航行资源表达、位置精度、光... 梳理了电子海图等深线自动化简应当遵循的基本准则,介绍了道格拉斯普克化简算法、双向缓冲区算法、蛇模型化简算法以及Delaunay三角网支持下的等深线化简算法四种常见的等深线自动化简算法。从航海安全性、航行资源表达、位置精度、光滑性四个方面分析和比较了上述四种化简算法在电子海图多尺度表达方面的性能。实验结果表明:Delaunay三角网支持下的等深线化简算法能够较好地处理不同比例尺跨度下的等深线自动化简任务,其在电子海图上进行多尺度表达的整体性能最佳。 展开更多

关键词 电子海图 海图制图综合 海底地形地貌 等深线自动化简 多尺度表达

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考虑转向限制的电子海图最短距离航线自动生成方法 被引量：9

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作者 王涛 张立华 +2 位作者 彭认灿 曹鸿博 姜林君 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期923-929,共7页

针对当前航路二叉树方法求解最短距离航线未考虑舰船转向限制的问题,提出了一种顾及转向限制的最短距离航线自动生成方法。通过判断航线转向操纵缓冲区是否与碍航区相交,测试航线的可转向性;利用舰船转向次数、转向角度和转向半径,引入... 针对当前航路二叉树方法求解最短距离航线未考虑舰船转向限制的问题,提出了一种顾及转向限制的最短距离航线自动生成方法。通过判断航线转向操纵缓冲区是否与碍航区相交,测试航线的可转向性;利用舰船转向次数、转向角度和转向半径,引入圆弧影响系数和回转速降系数,构建转向限制模型,实现了顾及转向限制的最短距离航线自动生成。实验结果表明:所提方法可排除当前最短距离航线生成方法中的不可行航线,优化了航线的转向次数和转向角度。 展开更多

关键词 电子海图 碍航区 缓冲区 最短距离航线 转向限制

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与等深线协调的水深自动选取方法 被引量：9

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作者 贾帅东 张立华 彭认灿 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期59-64,共6页

针对当前水深自动选取中未考虑与等深线的协调问题,提出了一种与等深线协调的水深自动选取方法。运用道格拉斯普克算法,自动识别出等深线上的弯曲特征点;定义了水深点与等深线的协调度,并建立了协调度评估模型;通过计算水深点在等深线... 针对当前水深自动选取中未考虑与等深线的协调问题,提出了一种与等深线协调的水深自动选取方法。运用道格拉斯普克算法,自动识别出等深线上的弯曲特征点;定义了水深点与等深线的协调度,并建立了协调度评估模型;通过计算水深点在等深线凸凹处和平直处的协调度,选取出与等深线最协调的水深点。试验结果表明:所提方法可分别在等深线凸凹处和平直处优选出协调匹配的水深点,并利用统计分析确定出所提方法中阈值、凸凹处和平直处的最协调距离的参数取值,进一步提高水深与等深线的协调效果。此外,通常资料图水深数据密度越大,选取出与等深线协调的水深点就越合理。 展开更多

关键词 水深 等深线 协调 自动选取 海图

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基于自适应格网数字水深模型的水下地形匹配定位算法 被引量：8

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作者 刘现鹏 张立华 +1 位作者 贾帅东 曹鸿博 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期488-494,共7页

为了解决当前的水下地形匹配定位算法未考虑格网大小随海底地形变化而自动调整的问题,提出了一种基于自适应格网数字水深模型的水下地形匹配定位算法。首先,引入基于四叉树的自适应格网模型,改进其局部格网的相似性评估指标与构网约束方... 为了解决当前的水下地形匹配定位算法未考虑格网大小随海底地形变化而自动调整的问题,提出了一种基于自适应格网数字水深模型的水下地形匹配定位算法。首先,引入基于四叉树的自适应格网模型,改进其局部格网的相似性评估指标与构网约束方法;然后,设计匹配区的确定及待匹配航迹的选取策略,给出待匹配航迹的水深值的计算方法,构建出目标匹配定位的地形相关组合算子。实验结果表明:提出的算法相比于基于等距离的规则格网模型的算法有以下优势:1)在地形特征丰富区域的定位精度明显提高;2)可以避免出现地形特征越明显匹配定位精度越低的情况;3)能一定程度地克服水深系统误差对定位精度的影响。 展开更多

关键词 自适应网格 数字水深模型 地形相关 水下匹配

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融合多幅海图的航线自动生成改进方法 被引量：5

8

作者 张立华 戴泽源 贾帅东 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1090-1097,共8页

针对当前航线设计仅能处理单幅海图的不足,本文提出一种基于多幅海图碍航区融合的舰船航线自动生成改进方法。通过定量分析不同海图的精度及现势性差异,对不同海图的碍航区进行数据融合;建立碍航区空间数据库,构建海图增量更新机制;考... 针对当前航线设计仅能处理单幅海图的不足,本文提出一种基于多幅海图碍航区融合的舰船航线自动生成改进方法。通过定量分析不同海图的精度及现势性差异,对不同海图的碍航区进行数据融合;建立碍航区空间数据库,构建海图增量更新机制;考虑多幅海图碍航区数据量对航线自动生成效率的影响,以航路二叉树算法为基础,采用航路窗口、改进R树索引等方式提升航线自动生成的效率。实验结果表明:所提方法能够实现跨海图图幅的航线自动生成,优化了航线的距离和安全可靠性,算法效率也得到提升。与现有方法相比,实验中所生成的航线,航程分别缩短了9.8%和21.8%;生成航线耗时分别缩短85.8%和95.02%。 展开更多

关键词 海图 碍航区 航路二叉树 最短距离航线 空间数据库 数据融合 增量更新 改进R树

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一种有效顾及复杂海域避碰的路径规划方法 被引量：2

9

作者 张立华 周寅飞 +3 位作者 贾帅东 蔡烽 戴泽源 袁浩 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期56-64,共9页

针对现有舰船避碰路径规划方法难以适用于复杂海域的现状,本文提出一种有效顾及复杂海域避碰的路径规划方法。首先,通过K-means方法将舰船避碰阶段选用合理的危险度判别指标进行划分;然后,依据Nomoto模型进行航迹推演,预测舰船在一定时... 针对现有舰船避碰路径规划方法难以适用于复杂海域的现状,本文提出一种有效顾及复杂海域避碰的路径规划方法。首先,通过K-means方法将舰船避碰阶段选用合理的危险度判别指标进行划分;然后,依据Nomoto模型进行航迹推演,预测舰船在一定时间分辨率后的航迹;接着,在避碰阶段中剔除具有碰撞危险和不符合此阶段避碰规则的预测航迹,并在余下的预测航迹中选取危险度最小的航迹作为最优预测航迹;最后,在正常航行阶段建立遴选函数,选取最优预测航迹,将所有最优预测航迹合成以生成路径。实验结果表明:相对于当前先进的改进人工势场方法来说,所提方法在只有点状碍航区的较简单环境下可有效提升规划效率;所提方法在有各类碍航区的较复杂海域,能顾及来船的航向变化,规划出遵循国际海上避碰规则的避碰路径。 展开更多

关键词 路径规划 复杂海域 避碰 危险度评价 国际海上避碰规则 舰船 动态路径规划 动力学

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一种严密的舰艇最短距离航线高效规划方法

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作者 戴泽源 周寅飞 +2 位作者 张立华 贾帅东 吴迪 《舰船电子工程》 2025年第3期43-49,共7页

针对当前舰船航线自动规划方法在顾及多海图融合碍航区时无法兼顾结果严密性与计算效率的不足,提出一种基于自适应三角网模型的舰船航线规划方法。首先,从自由空间理论出发,提取海图中的空间填充点,结合融合碍航区数据边界构建自适应约... 针对当前舰船航线自动规划方法在顾及多海图融合碍航区时无法兼顾结果严密性与计算效率的不足,提出一种基于自适应三角网模型的舰船航线规划方法。首先,从自由空间理论出发,提取海图中的空间填充点,结合融合碍航区数据边界构建自适应约束三角网,降低空间复杂度;然后,在划分后的自由空间中构建网络图,考虑数据量对航线规划算法带来的影响,采用改进的双向A*算法提升航线自动规划的效率;最后,针对空间划分在航程上带来的客观误差,以测线避碰思想为基础,采用“拐点”算法对航线进行平滑优化,提高航线规划结果的准确性。实验结果表明:所提方法吸纳了现有方法的优势思想,能够实现基于高精度真实地物的航线自动规划,且在保证航程误差高度可控的基础上,算法效率有了很大提升,拓展了航线规划算法的适用性。 展开更多

关键词 自适应三角网 航线规划 自由空间 改进A*算法 拐点算法

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航海DDM的表面内插方法比较与分析

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作者 贾帅东 刘一帆 戴泽源 《舰船电子工程》 2019年第11期65-69,共5页

分析了航海用数字水深建模中的基本过程,介绍了航海DDM中常用的内插方法,并从航海用水深模型的保证率、表达度和效率出发,计算分析了航海用水深模型常用内插方法的应用效果。实验结果表明:1)在当前服务于航海的水深建模常用内插方法中,... 分析了航海用数字水深建模中的基本过程,介绍了航海DDM中常用的内插方法,并从航海用水深模型的保证率、表达度和效率出发,计算分析了航海用水深模型常用内插方法的应用效果。实验结果表明:1)在当前服务于航海的水深建模常用内插方法中,浅点推估法所建模型的保证率最高、线性内插法所建模型的表达度通常最高、最浅点法和线性内插法的元素效率最高;2)最浅点法所建模型表面不连续,线性内插法等其他常用内插方法所建模型表面光滑连续,故确定线性内插法在航海DDM的表面内插方法中最优。 展开更多

关键词 数字水深模型 航海 内插 保证率 表达度

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LiDAR点云纹理特征提取方法 被引量：7

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作者 周唯 彭认灿 董箭 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期124-131,共8页

针对图像纹理应用于LiDAR点云分类过程中存在的多义性问题,提出点云纹理特征的概念。该特征属性反映了点与其邻域点的属性值分布情况,提取过程基于KD树数据检索结构和灰度共生矩阵算法。分析搜索邻域、移动步长和灰度等级等参数对点云... 针对图像纹理应用于LiDAR点云分类过程中存在的多义性问题,提出点云纹理特征的概念。该特征属性反映了点与其邻域点的属性值分布情况,提取过程基于KD树数据检索结构和灰度共生矩阵算法。分析搜索邻域、移动步长和灰度等级等参数对点云纹理特征的影响,并利用支持向量机分类方法验证点云纹理特征,可以有效地辅助高程和强度信息以改善LiDAR点云的地物分类结果。实验还证明了相比于栅格格式的图像纹理特征,点云纹理特征约束的地物分类具有更高的分类精度,并且点云纹理特征在微小地物的甄别和水陆的区分方面具有突出的能力。该特征的这些优秀特性可以为海岸带机载LiDAR数据的精细化分类、海岸带高精度DEM构建和海岸线提取等工作发挥重要作用。 展开更多

关键词 机载激光雷达 点云纹理特征 灰度共生矩阵 地物分类

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潮汐潮流对登陆可行性的可视化评估方法 被引量：1

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作者 张进 李树军 孟凡军 《舰船电子工程》 2019年第7期100-104,共5页

登陆场的潮汐潮流直接影响着登陆与抗登陆作战。针对当前登陆可行性评价中存在的不足,论文结合数值计算和调和分析的方法,进行登陆场潮汐潮流情况的预报,提出了潮汐潮流对登陆可行性的可视化评估方法,实现了静态与动态环境下的可视化评... 登陆场的潮汐潮流直接影响着登陆与抗登陆作战。针对当前登陆可行性评价中存在的不足,论文结合数值计算和调和分析的方法,进行登陆场潮汐潮流情况的预报,提出了潮汐潮流对登陆可行性的可视化评估方法,实现了静态与动态环境下的可视化评估。实验验证所提方法的有效性和优越性,为登陆的可行性评估提供参考。 展开更多

关键词 登陆场 潮汐潮流 可视化评估 可行性评估

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顾及舰船运动约束的机动航线实时规划方法

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作者 周寅飞 张立华 +2 位作者 贾帅东 戴泽源 刘翔 《舰船电子工程》 2022年第9期49-53,共5页

针对现有航线规划方法难以顾及运动约束,并实时为舰船机动规划航线的问题,提出了一种顾及舰船运动约束的机动航线实时规划方法。首先,通过航路二叉树方法预生成航路点,将二叉树中的子节点作为后续规划的转向点;然后,依据舰船的定常旋回... 针对现有航线规划方法难以顾及运动约束,并实时为舰船机动规划航线的问题,提出了一种顾及舰船运动约束的机动航线实时规划方法。首先,通过航路二叉树方法预生成航路点,将二叉树中的子节点作为后续规划的转向点;然后,依据舰船的定常旋回半径及降速公式对预生成航路点进行空间重构和时间配置;最后,按舰船机动要求与舰船的运动学参数限制来构造约束条件与目标函数,通过二次规划求解得到航线。通过实验表明:论文方法能有效顾及舰船的运动学约束,实时高效地规划机动航线。 展开更多

关键词 航线规划 运动约束 舰船

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基于Landsat数据的海上油气开采平台提取方法研究

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作者 杨一曼 于彩霞 董箭 《舰船电子工程》 2023年第10期114-119,共6页

针对目前利用遥感影像提取海上油气开采平台存在的不足,提出了一种基于Landsat7遥感影像的海上油气开采平台的提取方法。首先对Landsat 7影像进行数据辐射校正和陆地掩膜等预处理,然后采用阈值分割法去除海水和厚云,对海上油气开采平台... 针对目前利用遥感影像提取海上油气开采平台存在的不足,提出了一种基于Landsat7遥感影像的海上油气开采平台的提取方法。首先对Landsat 7影像进行数据辐射校正和陆地掩膜等预处理,然后采用阈值分割法去除海水和厚云,对海上油气开采平台进行提取,再利用云层位置差进行叠置分析,去除薄云和舰船等虚警,最后叠加频率计算分析的方法对开采平台进行分类,筛选出海上油气开采平台。研究选择文莱与马来西亚交界的海域为研究区,通过1999年至2008年共8景Landsat影像,共检测到61个油气平台,其中位于我国九段线内的有1个,经纬度为(4°47′1.6″N,113°28′23.3″E)。该结果对我国掌握水下障碍物,保障舰艇航行安全具有提供参考价值。 展开更多

关键词 油气开采平台 阈值分割 虚景去除 叠置分析 频率统计

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