基于目标运动特征的红外目标检测与跟踪方法

为了提高红外目标检测与跟踪的速度和准确率,该文提出了一种基于红外弱小目标运动特征信息的检测与跟踪方法。方法主要分为目标运动特征检测和目标轨迹预测跟踪两个方面。目标检测方面,通过背景帧差分法将图像分割为前后景,形态学运算后在每一帧的前景中对红外弱小目标进行检测,并记录下候选目标。目标跟踪方面,通过卡尔曼滤波对红外目标轨迹进行预测,计算目标轨迹质心位置与目标实际位置欧式距离,通过匈牙利算法以欧式距离为权重对目标实际轨迹与预测轨迹进行分配,如果分配的结果超过一定阈值将会被重新分配。最终通过MATLAB,在公开的数据集上,仿真验证了该文算法在基本满足实时检测的要求下,仍然可以有效地提高红外弱小目标的检测与跟踪效果。     

基于无意调制的同类型雷达辐射源信号分选

无意调制特征对调制样式和各参数均相同的不同辐射源发射的信号分选具有重大意义。从相位噪声的角度提出利用双谱的二次特征分析信号,提取围线积分双谱均值、奇异值以及双谱范数熵特征;从波形差异的角度,提出利用模糊函数的主脊切面特征挖掘不同辐射源发射信号之间的差异,提取旋转角、一阶原点矩和二阶中心矩特征。在事先不知道信号数目时,将提取的特征分别进行近邻传播聚类验证,以及串联结合两种特征的聚类分析。实验表明,两种特征结合的聚类准确率要明显高于一种特征的准确率,尤其是在低信噪比的情况下。     

移动拟合法在煤层界面插值中的应用研究

为了在构建三维矿床模型过程中，形成最佳逼近的煤层界面模型，将移动拟合法引入到煤层界面插值中。根据煤层的赋存条件以及原始采样数据的分布特点提出了参数优化选择的有效方法及适用条件，并通过数学方法改善病态矩阵，使待估区域中的插值结果精度更高。以某矿的煤层界面数据为样本，通过交叉检验确定权函数，进行空间插值以及三维可视化，比较真实地反映了矿床的基本特征，为矿床地质模型的建立提供了有力的数据支撑。     

水下多电机协同推进及其动态面反步滑模控制

复杂多变暗流湍急的水下环境会造成水下机器人姿态失衡,严重时会破坏船体稳定造成偏航。本文针对大幅度转弯工况与应对外部随机扰动等问题,提出一种归一化的比例同步系数分配方法,构造虚拟主轴多电机协同控制系统的输入,实时调配各个从动轴推进电机的参考转速。其次,针对该方法中异速差异大、动态响应高的需求,设计有限时间动态面反步滑模控制器,提升系统响应速度。并设计指数衰减H∞转矩观测器,以解决水下机器人不能安装转矩传感器,但虚拟主轴方法对转矩检测精度要求较高的矛盾。最后,仿真与实验结果表明,这种异速协同控制方法在处理瞬时大负载变化与恒定非线性扰动时,可以做到较好的实时性、鲁棒性和精度之间的平衡。     

基于飞蛾火焰算法的AUV三维全局路径规划

针对存在静态地形障碍和不规则海流的复杂海洋环境下的自主水下航行器（autonomous underwater vehicle，AUV）全局路径规划问题，采用飞蛾火焰优化（moth-flame optimization，MFO）算法搜索获得能耗最优的无碰路径。首先，将搜索空间栅格化后随机生成一组满足避碰需求的初始路径作为初始飞蛾种群；然后，根据MFO算法更新飞蛾位置，实现AUV路径的自主规划；最后，结合AUV巡航能耗模型和静态海流分布模型作为适应度函数，迭代搜索得到最优路径。为验证方法的有效性和优越性，进行了一系列仿真试验。试验结果显示，该算法在AUV全局自主路径规划中的规划效果相较于传统蚁群算法的规划结果具有明显优势，所得路径平滑，且在不同环境中均表现出极佳的全局收敛能力。     

机动目标跟踪的斯-厄米特粒子滤波算法

闪烁噪声环境下的机动目标跟踪实质上是一个非线性非高斯系统滤波问题,为了提高跟踪精度,应用高斯-厄米特滤波方法来产生粒子滤波器(PF)的重要密度函数,解决了PF算法的粒子退化问题,并给出了基于高斯-厄米特粒子滤波器(GHPF)的闪烁噪声机动目标跟踪算法。仿真结果表明,各种PF算法对闪烁噪声机动目标的跟踪精度远远好于卡尔曼滤波方法;同时GHPF不仅提高了估计精度,而且减少了粒子数目,降低了算法的复杂度,因此其综合性能要好于其他PF算法,具有较高的跟踪精度和较好的实时性。