多波束技术在淮河流域水下地形测量中的应用探析

针对水下地形测量在河湖管理、采砂监管、岸线利用及河道治理等方面起着十分重要的作用,有利于河道生态的持续稳定发展,将多波束技术应用在淮河流域水下地形测量中。通过对水下多波束、侧扫声呐等测量技术工作原理的研究和分析, 提出无人船水下多波束三维测量的应用模式。根据水域面积、深度及水中实际情况,合理划分测区,结合无人机的正射影像,利用多波束无人船测深系统进行水下扫描,再通过软件合成获得水下三维影像,直观地反映出河道区域地形地貌,与设计数据进行对比,得出是否符合设计文件的结论,并将多波束技术应用在淮河流域河段养护项目和疑似偷采、盗采情况的水下三维测绘。实际应用表明：多波束技术应用于水下地形测量,可获得精确的水下地形数据和水底地貌影像,解决水下地形地貌无法实景还原展示的难题,提高水下地形测量工作的效率与质量,为相关河道治理和采砂监管工作提供有价值的参考。     

水下机器人位姿控制中的精确极大似然配准算法研究

本文阐述了水下机器人位姿控制原理和多传感器信息融合的基本概念,着重研究了配准的极大似然算法(EML).该算法通过两步递归最优化方法来实现,并采用改进的高斯-牛顿法来确保算法的快速收敛性.最后利用水下机器人模型BSAV-Ⅰ水池实验的实时数据给出了仿真计算,验证了极大似然配准算法在实际环境中应用有效性.     

基于信息熵的多无源传感器数据关联

针对多维分配模型在构造关联代价函数时,直接利用极大似然估计值代替目标的真实位置信息,未考虑极大似然估计所引入的随机误差问题,提出一种基于信息熵的多无源传感器数据关联算法.考虑到量测后验概率密度函数与伪量测概率密度函数之间的差异性,分别利用相对熵和Renyi熵量化该差异构造关联代价函数以增强模型的完备性.仿真实验结果表明:该算法有效地提高了关联正确率,具有较好的关联性能.     

多径效应对直扩延迟锁定环的影响及消除技术

针对多径环境下直扩(DS-SS)信号的伪码跟踪问题,对延迟锁定环(DLL)进行了研究.在考虑多条路径干扰信号的情况下分析了多径效应对DLL鉴相特性的影响.为了消除DLL中的多径和噪声干扰,采用一种基于卡尔曼滤波的最大似然多径估计方法对DLL进行了改进.该方法通过对最大似然估计的输出进行卡尔曼滤波,得到了较为准确的多径幅...     

MIMO雷达最大似然参数估计

多输入多输出(MIMO)雷达使用多个天线同时发射多个独立探测信号,并使用多个天线接收目标回波信号.本文考虑了发射空域分集、相干接收MIMO雷达模型及其最大似然(ML)参数估计方法.基于最大似然准则,本文推导了两种渐近最大似然算法.仿真实验的结果表明,在均匀噪声模型中,其中一种渐近算法与基于延迟求和波束形成的最大似然算法性能接近,而另一种渐近算法性能略差,但具有较低的计算复杂度.而在非均匀噪声模型中,本文所提出的两种渐近最大似然算法的性能均优于基于延迟求和波束形成的最大似然算法.     

含时延和丢失数据不确定系统的FIR滤波器

针对状态空间模型中存在服从伯努利分布的时延和随机观测丢失的情况,基于极大似然法则,分别设计有限脉冲响应(finite impulse response, FIR)滤波器的慢速率批处理形式和快速率迭代形式.首先,将时延和数据丢失情况下的模型表述为服从伯努利分布的概率线性函数;然后,通过极大似然处理从而得到所提出极大似然FIR算法;最后,将在相同条件下的极大似然FIR估计、改进型卡尔曼滤波以及无偏FIR估计3种滤波方法进行对比,从估计误差、均方根误差和不确定性影响等角度进行比较分析.实验部分通过3-DOF直升机模型仿真,可发现所提出极大似然FIR估计方法在处理时延和数据丢失问题时更加有效,鲁棒性更高.     

分割彩色纹理图像的多通道统计地形特征方法

纹理分析是计算机视觉与模式识别领域的一个重点和难点问题.本文提出一种分割彩色纹理图像的多通道统计地形特征方法.该算法将彩色图像映射至HSI色彩空间,并通过等角映射方法转化为若干幅伪灰度图像.将待分纹理区域构造成三维空间中的地形,用一系列可变水平面簇切割该地形曲面后,通过多类统计量提取切割所得两类实体的几何信息用以描述纹理,并使用基于Mahalanobis距离的监督似然估计方法分割给定的纹理图像区域.通过VisTex纹理测试集、合成纹理图像以及卫星地面遥感图像的分割对比实验,证实本文方法具备良好的性能.     

屏蔽数据下并联系统广义指数部件的可靠性估计

针对具有屏蔽寿命数据的并联系统,研究了广义指数部件的可靠性估计问题.利用极大似然方法和贝叶斯理论给出了部件未知参数和可靠度函数的极大似然估计及贝叶斯估计.最后通过随机模拟对两种估计的效果进行了比较,并研究了样本量和屏蔽水平对估计精度的影响.     

基于前视声纳的成像与多目标特征提取

针对水下目标图像的几何特性,提出了一种基于弦中点的改进Hough变换椭圆检测方法,实现了水下多目标的特征提取。单波束机械扫描前视声纳的图像数据为二维极坐标形式,采用波束内插方法和坐标变换方法生成图像,并对其进行图像预处理和轮廓跟踪,据此再进行多目标特征提取。通过水池实验结果表明,该方法对于水下多目标的特征描述更简明准确,为多目标识别与定位提供了有用信息。     

基于SA-ML-PDA的无源协同定位方法

针对无源协同定位系统中低可观测目标的航迹初始及维持问题,提出一种基于模拟退火极大似然概率数据关联的双基站无源协同定位方法.首先,建立双基站无源协同定位系统数学模型.其次,提出基于极大似然概率数据关联的无源协同定位航迹初始算法,并首次利用模拟退火算法解决极大似然概率数据关联中的优化求解问题,以提高目标检测跟踪性能.最后,通过滑窗法实现航迹维持.仿真结果表明,所提方法能够有效解决双基站无源协同定位系统中低可观测目标的航迹初始及维持问题.