基于深度卷积神经网络的地磁导航方向适配性分析

针对地磁导航方向适配性分析时人工提取的特征主观性较强且难以表达深层的结构性特征的问题,提出一种基于深度卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)的地磁导航方向适配性分析方法.首先,利用Gabor滤波器的方向选择特性建立了6个典型方向的适配特征图;然后,设计了卷积神经网络对深层次的方向适配特征进行提取,并通过混和粒子群算法(hybrid particle swarm optimization,HPSO)对卷积神经网络的训练参数进行优选;最后,通过仿真实验对所提方法进行了验证.结果表明,该方法可有效避免复杂的计算以及人工特征提取的盲目性,实现了地磁导航方向适配性分析的自动化,且所提方法的准确率高于传统的BP网络和支持向量机,对地磁导航和航迹规划具有指导意义.     

地磁匹配导航算法综述

地磁导航在军事和民用领域上具有广阔的应用前景,地磁匹配导航算法是地磁匹配导航的核心技术。本文综合分析了地磁匹配导航算法的研究现状,针对目前存在的主要问题,指出了研究高效、实时的匹配算法的关键技术,分析了匹配算法的发展趋势并进行了展望。     

基于ICCP算法的地磁匹配辅助导航

惯性导航系统(INS)的导航误差随着时间积累发散,要想使其完全自主导航,必须加以其它的导航方法进行辅助,如地磁匹配辅助导航等.导航算法是地磁匹配辅助导航的关键技术之一,采用基于地磁场的最近等值线迭代算法(ICCP),实现测量值与背景场数据的最优匹配,从而获得位置信息.在吉林松花湖水面,利用高精度的铯光泵磁力仪搭载于水下机器人(ROV)进行实际水域测量,绘制出高精度的局域地磁图.基于该地磁图,通过ROV在水面上航行时的实时地磁值、航向和航速等数据,利用ICCP算法进行地磁匹配.匹配结果与GPS实测数据对比,取得理想的补偿效果.实验表明,基于ICCP的地磁匹配辅助导航能够有效修正惯导所产生的累积误差.     

地磁导航中磁测姿态解算误差分析

在弹载地磁导航应用中,磁测姿态系统解算精度受不同误差源的影响。为提高磁测精度,根据误差理论对磁测系统进行了误差机理分析与建模;建立了偏航误差、地磁分量误差和传感器测量误差的误差传递关系,为传感器选型及后续误差补偿提供理论参考。仿真结果表明,各误差间的传递关系呈现非线性关系,在全射向范围内误差以零度俯仰角为成中心对称分布规律。此外,若弹体靠近或沿着地磁方向飞行时,都会出现很大的解算误差,甚至于方程无解。因此有针对的避开上述飞行方案,能提高磁测姿态解算精度。     

地磁滤波导航技术的研究现状

变化磁场是地磁导航的主要误差来源之一,选择合适的滤波算法消除变化磁场干扰是提高导航精度的关键。本文分析了运动平台上磁场观测系统的物理特征,综述了地磁滤波导航技术的研究现状,针对存在的问题提出了解决方法,并展望了地磁滤波导航技术的发展趋势。     

地磁导航中载体涡流干扰场特性的仿真分析

地磁导航中的测量误差是影响地磁导航精度的关键因素,而包括涡流磁场在内的载体干扰磁场是产生误差的主要因素。目前各种运载体大量使用铁磁性材料,这样不可避免地会引起涡流磁场等干扰磁场。因此文中采用COMSOL Multiphysics仿真软件,建立了高速运动载体的涡流干扰场仿真模型。首先研究了永磁体与匀强磁场之间的关系,发现永磁体的剩磁越强,匀强场也越强,为模拟地磁场提供了理论依据。其次分析了载体在匀速转动时涡流磁场对地磁测量的影响,最后研究了载体摆动时的涡流场的分布。结果表明涡流磁场随着速度的增大而增强,且涡流磁场主要分布于载体中间位置。仿真结果为下一步地磁导航中的误差建模以及磁场校正技术的研究提供了理论依据。     

水下地形匹配导航中地形水深斜率序列研究

为提高水下地形匹配导航精度,针对传统地形特征参数在统计意义上局限性,根据经典TERCOM地形匹配算法的基本原理,提出了地形水深斜率序列这一地形特征参数,并从理论上证明了地形水深斜率序列均值越大,匹配误差越小,匹配导航性能越优的结论,从而进一步提出了结合路径的地形匹配区选取方法.仿真结果表明:地形水深斜率序列均值越大,匹配导航性能越优.同时,验证了基于地形水深斜率的地形匹配区选取方法的正确性和可行性,为水下地形匹配导航匹配区的选择和航迹规划提供理论依据.     

一种地形匹配导航区域的可导航性评价方法

单一地形特征参量对地形匹配导航区域可导航性的评价存在局限性,导致评价结果不能真实反映匹配区域可导航性的强弱.根据特征信息融合思想及关联度分析方法,通过引入向量关联度,选取地形特征信息统计参量中地形高程标准差、地形粗糙度、地形相关系数和地形信息熵进行融合,并构成地形特征参量集,利用灰色模糊综合决策理论对该特征参量集进行分析,进而提出一种灰色模糊综合决策的多指标评价方法.仿真结果表明:该方法在匹配区域可导航性的综合评价方面具有可行性,对于区域中匹配数量较多且地形高程数据量较小情况下均能做出正确评价,其评价结果可为地形可导航性分析、地形匹配导航区域选取以及航路规划等提供理论依据.     

基于地磁定轨和扩维卡尔曼滤波的导航算法

为了克服扩展卡尔曼 (Kalman)滤波算法对噪声统计特性的约束 ,针对磁强计量测噪声为有色噪声伴常值干扰的特性 ,提出了一种基于扩维Kalman滤波算法的地磁导航算法 .该算法为了使量测噪声白噪化 ,引入了 2个新的状态变量 ,此时测量噪声是均值为 0的高斯白噪声 ,并满足扩展Kalman滤波算法的约束条件 .对由此构成的系统使用扩展Kalman滤波算法 ,可以得到扩维Kalman定轨导航算法 ,利用该算法可以获得国产磁强计的导航精度 ,其地心距模的估计误差为 2 0km ,速度模的估计误差为 10m/s .卫星的实测数据仿真结果表明 ,该导航算法具有较好的稳定性和收敛性 ,克服了扩展Kalman滤波算法的发散问题     

现代无线电导航设备在航海中的应用

分析了现代航海对导航设备的要求，论述了当前无线电导航设备在航海中的各种应用。     

航海与海上保险

主要探讨航海与海上保险的关系，阐明海上保险业是伴随航海的发展、频率的海上商业活动而混合产生。文中着重于海上保险业的起源，海上保险制度，我国保险制度的沿革、我国的海上保险和我国航海业与海上保险业的共存发展等内容的探讨。     

船舶综合导航系统应用技术

船舶导航系统已发展为集成多种导航设备的多功能综合导航系统.为支撑系统的柔性集成,设计了开放式的综合导航系统体系结构.信息融合技术可解决信息过载问题,提高导航信息精度和可靠性.针对多传感器组合导航方式,设计了基于一种无重置联邦滤波器的导航信息融合方法.电子海图显示信息系统是综合导航系统的信息集成和监控中心,考虑航海作业与航行自动监控的需要,开发了多功能的电子海图显示信息系统应用软件,并通过相应的工程实验证明了系统的可行性.     

基于图像纹理分析的海域磁异常分区

将图像纹理分析技术应用于海洋磁异常资料的分区,采用Gabor滤波器和灰度共生矩阵相结合的图像纹理分析方法,提取海洋磁异常的纹理特征信息,通过OKMS聚类算法实现不同纹理特征区域磁异常场的分区.模型试验结果表明,利用Gabor滤波器和灰度共生矩阵相结合的图像纹理分析方法可有效提取磁异常的纹理特征信息,对磁异常纹理特征信息的聚类分区取得较好效果.实际应用于加罗林海域磁异常的分区结果显示,加罗林海域可分为11个磁异常区块,分区结果与条带磁异常区和岩浆活动区对应较好,该方法为海洋磁异常的分区解释提供了参考依据.     

一款AGV磁导航传感器的设计

在工业自动化的发展过程中,AGV（自动导引车辆）广泛投入使用,目前应用较广泛的导航方式之一是磁条导航,它具有对环境要求低、安装简单、易维护、成本低等优点。设计了一款AGV磁导航传感器,该传感器以ARM Cortex-M3为核心、RS232C线驱动和磁导航模拟前端设计硬件实验平台,实时采集磁导航信号,采集到的信号通过对数-双曲正切函数的鲁棒自适应滤波算法,减小AGV行驶过程中的偏差,在C/OS Ⅲ微型操作系统进行任务循环调度,通过人机交互界面观测传感器实时状态,对AGV的运行轨迹进行修正。根据实验数据和仿真结果表明：使用该磁导航传感器的AGV行驶偏差较小,车身更加平稳。     

前视红外视觉导航定点修正导航区选取方法

针对飞行器前视红外视觉导航技术中导航区选取问题, 提出了一种实用的定点修正导航区选取方法。 结合导航任务, 通过对红外与可见光图像共性特征的分析, 以独立像元素、 边缘密度、 图像自匹配系数为分类指标, 设计了一种有效的导航区选取分级搜索方法, 给出了方法的基本原理、 实现步骤及流程图。 同时给出一种实用的匹配仿真验证方法, 并通过大量仿真实验验证了该方法的有效性。     

船用钢板漏磁检测的三维有限元分析

为保证船舶的安全,满足对船用钢板进行定期检测的需要,提出利用漏磁检测钢板缺陷的方法,并对该方法进行了三维有限元分析和实验验证.在ANSYS软件中建立检测传感系统、磁化装置和钢板缺陷的三维模型,进行钢板缺陷附近的磁场分布状态的数值仿真,得出了船用钢板磁化后的磁场分布状态,计算出缺陷与磁场分布之间的对应关系曲线,并对缺陷进行判断.检测实验结果证明有限元计算是可靠的.     

既有公路服务区设施配置适宜性评价模型

随着社会的进步和发展,既有公路服务区设施配置逐渐难以满足司乘人员多元化的功能需求,为实现提高既有公路服务区设施配置适宜性的目的,本文围绕适用于既有公路服务区设施配置适宜性评价指标体系与评价模型展开研究。首先,从设施状况、服务水平、用户体验三方面,构建了涵盖设施完备率、平均拥堵程度、价格满意度等11项的评价指标体系;其次,在采用AHP法、序关系分析法、熵权法、DEMATEL法等单一赋权法获取了各指标主客观权重的基础上,引入最小二乘法最小化组合权重与主客观权重偏差的平方和,确定了各指标的最优组合权重,由此建立了改进云模型;最后,将研究模型应用于四川省某服务区R中,结合正向与逆向云发生器,计算出该服务区的综合评估云,进而确定评价等级为“良”。结果表明,运用改进云模型对既有公路服务区设施配置适宜性进行评价的方法是可行的。     

基于GIS与主成分分析法的信阳市茶树种植用地适宜性评价

以信阳市为研究区域,运用GIS与主成分分析法进行茶树种植用地适宜性评价.在构建茶树种植区用地适宜性评价体系的基础上进行主成分分析,提取土壤、降水、海拔与坡度、植被与日照、气温、坡向共计6个主因子,借助GIS技术进行因子叠加并划分为适宜区、基本适宜区、基本不适宜区和不适宜区4个等级,并结合区县边界、土地利用和茶叶产量为信...