基于前视声呐信息的AUV避碰规划研究

在复杂海洋环境中,利用前视声呐获取的障碍物信息指导自治水下机器人（AUV）进行局部避碰。主要采用强化学习的方法对AUV进行控制和决策,综合Q学习算法、BP神经网络和人工势场法对AUV进行避碰规划。强化学习的方法强调AUV在环境的影响中学习,通过环境对不同行为的评价性反馈信号来改变行为选择策略。并且在环境发生变化时,AUV通过学习来实现对新环境的适应,不断改进其自治能力,进而实现在不确定环境下的避障任务。开发了AUV运动规划的虚拟仿真软件系统,仿真实验证明了算法的合理性与可行性。     

机械臂刚体运动防冲突角度最优输出方法

机械臂刚体运动防冲突角度输出方法存在防冲突角度控制精度低、易出现碰撞的弊端;因此,提出一种机械臂刚体运动防冲突角度最优输出方法。利用拉格朗日法获取机械臂被动关节动力学方程式,通过振幅控制方法控制机械臂被动关节位置,实现对机械臂刚体运动防冲突角度的最优输出。实验结果表明,相对于传统方法,控制下的机械臂刚体运动防冲突角度输出值较优,控制过程中位置误差与稳态误差较小,有效实现了机械臂运动的防碰控制。     

声信号探测海洋动物的研究现状和展望

从声纳探测海洋动物的基本原理出发，在介绍了几种常用探测声纳基础上，详细讨论了国外关于海洋动物的探测技术，并着重介绍了不同类别海洋动物的目标反向散射强度随频率和方位的变化关系，不同的动物具有不同的内部特征，引起其反向散射强度较大的差异，从而可实现海洋动物的探测。简要叙述了海洋动物的跟踪方法，对影响探测结果的各种因素进行了探讨，最后阐述了声信号探测海洋动物的发展趋势。     

Adaptive Multisensor Tracking Fusion Algorithm for Air－borne Distributed Passive Sensor Network

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基于改进粒子滤波算法的水下目标跟踪 

针对复杂水下环境中声探测传感器获得的运动目标信息具有不确定性和模糊性等问题,提出了基于声探测传感器特点的高斯粒子滤波水下目标跟踪方法.基于粒子滤波理论,采用一阶自回归模型作为运动目标状态转移的依据,设计了由目标区域的面积特征和不变矩特征相融合的观测模型,解决了目标跟踪中的粒子权值的选取问题,克服了传统粒子滤波重采样问题,提高了复杂环境下目标跟踪结果的准确率.展示了应用高斯粒子滤波实现水下目标跟踪的过程.试验结果表明,该方法具有较好的鲁棒性和实时性,是复杂水下环境中目标跟踪的一种高效可行的新方法.     

毫米波合成孔径成像辐射计

合成孔径辐射计应用于空间被动遥感,成功地解决了机载大尺寸天线的制作安装困难。本文首次提出把毫米波技术与合成孔径辐射计技术相结合应用于武器制导系统,并在介绍干涉法合成孔径技术的基础上给出了一套毫米波合成孔径辐射计成像系统的方案。同时对图像重建算法做了深入探讨。     

无源光纤网中动态TDMA的一种改进方案

上行方向的多址接入控制是无源光纤网（ＰＯＮ）中的一个关键问题。提出了一种改进的动态ＴＤＭＡ（时分多址联接）的具体实现方案,使上行业务的平均等待时延与光网络单元（ＯＮＵ）中的缓冲器长度大大缩短,系统性能明显改善,同时在测距上也提出了一种新算法。并提出了一种与传统方法不同的等效分析法对多队列的排队系统的平均等待时延作了具体的分析,给出了模拟结果。     

EPON交换芯片驱动程序的设计与实现

为使EPON交换芯片驱动程序能够在众多嵌入式操作系统间容易移植并保持其向上接口的稳定性以方便其程序的设计,提出了一种把驱动程序划分为三层的易移植设计方案．底层SAL屏蔽了操作系统的差异,API层使接口变得稳定并更方便使用,中间层DRV则是驱动的主体．同时说明了如何在嵌入式Linux操作系统中以内核模块的形式来设计和实现该驱动程序．     

合流制排水系统截流工程淤积分析与探测

为研究承压截流井的淤积机理,应用CFD方法进行数值模拟,并以声纳现场实测数据检验.在基于DPM的临界床面切应力模型基础上,应用遗传算法的概率选择方法,提出颗粒"概率沉降"模型,可有效模拟淤积面形状和相对淤积厚度,这得到了声纳实测数据的验证.结果显示,截流井内x方向淤泥面呈斜坡状,存在位置不受流量影响的凸起;y方向淤泥面呈凹面状,中部存在凸起,两侧受冲刷而趋于平缓.声纳现场探测还发现,截流井内淤积厚度与旱流量有较强相关性;截流干管内淤积状况与相连的截流井有关.     

多波束声纳水柱影像探测中底层水域目标的研究进展

介绍了利用多波束声纳水柱影像探测中底层水域目标的研究现状,以实例说明了多波束声纳水柱影像的典型应用,展望了其应用前景.多波束水柱影像携带了波束从换能器到海底的完整信息,可用于探测从海面至海底的声照射目标,包括探测航道障碍物、水雷和海底突起物等海底民用军事目标,检视水下工程,也可探测鱼群、海洋内波、羽状气流等中底层水域固体或非固体目标.通过改变波束照射方式,多波束声纳可兼作扇扫声纳,还可进行动态目标的探测与跟踪.多波束声纳水柱影像在水下目标探测中应用广泛,多波束声纳技术也发展迅速,典型特征是波束数增多、波束角减小、覆盖角度扩大、信号带宽增加、硬件体积缩小.高精度、高分辨率、三维立体测深成像将是未来多波束声纳的发展方向.未来多波束声纳技术将集成侧扫声纳、合成孔径声纳、扇扫声纳等多种水下声学成像工具于一体,其应用领域也将进一步拓展.