王晓华[1]2003年在《引信决策异常值处理算法研究》文中进行了进一步梳理引信决策过程实质上是一种多传感器信息的融合过程，通过多传感器信息的融合可以得到优化的引爆控制精度。但是，来自不同传感器的信息并不能保证具有一致性，有的甚至是相互矛盾、相互排斥的，如果直接对这些信息进行融合，结果可能并不比单传感器控制系统优良。出现多传感器信息矛盾的原因主要因为个别传感器给出的信息出现了异常，因此，在进行融合前剔除异常信息是决定多传感器融合系统性能的关键。 本论文主要研究异常值处理算法，根据有关文献提出的引信决策数学模型，分析了可能的异常值模型，并重点研究加性异常值处理问题。 论文运用测度论和估计理论，探索了可应用于引信决策的中位数估计、“3σ”置信距离估计和基于Bayes的置信距离估计叁种稳健估计算法，并结合构造的随机正常值样本、随机异常值样本，用蒙特卡罗法分别对该叁种算法进行了数字仿真验证。 论文提出了不进行异常值预处理，而直接进行引信决策数据融合的模糊算法，同时进行了数字仿真，结果表明该算法能有效抑制异常传感器、增强控制系统引信决策的稳定性。
吕艳新[2]2011年在《被动声目标识别理论研究》文中指出本文以智能雷为应用背景,在深入分析和研究典型声目标信号产生机理和特性的基础上,对被动声目标探测与识别的关键技术进行了研究,给出了相应的理论和算法,研究成果可为被动声识别技术的理论发展和工程化提供参考。基于当前技术基础,对典型战场声目标信号特性进行了研究,总结和分析了坦克、直升机、战斗机和装甲车四种典型声目标的信号产生机理和特性。信号预处理是提高识别准确率的重要技术途径,主要研究小波变换和EMD两种信号处理方法对于单传声器和多传声器信号的降噪方法,提出一种基于EMD的自适应噪声抵消算法和两种基于时延矢量封闭准则的多传声器信息融合消噪算法：1)提供了一种新的参考信号选取方法,鉴于EMD分解特性,采用其高频IMF分量作为自适应噪声抵消器的参考噪声输入,与小波全局阈值和分层阈值降噪信号进行对比,实验结果证明该算法具有更好的降噪效果；2)根据多传声器时延估计特性,提出了时延矢量封闭准则,结合多传声器系统小波系数时延估计特性和信息融合理论,提出了多传声器系统的叁角时延矢量误差,并用多传声器综合支持度定义时延阈值,对信号进行滤波；发展了EMD对多传声器信号降噪的算法,借鉴对IMF分量进行加权的消噪思想,依据时延矢量封闭准则计算时延矢量误差,用多传声器综合支持度定义IMF分量有效性的判据,得到IMF函数的权重矩阵,最后根据IMF函数及其权重矩阵得到重构后的信号。理论分析和实验结果表明两种降噪方法均表现出良好的多传声器滤波特性。声信号的特征提取与选择方法是声识别的关键技术之一,主要研究了信号的五种特征提取方法,对所得特征向量进行类别可分性判别,给出各类特征向量的整体可分性、单类目标特征向量可分性及两两目标之间特征向量可分性。在研究过零点特征、AR模型参数、核Fisher判别分析的特征提取方法基础上,提出了一种特征选择方法和两种特征提取方法：1)提出基于距离可分性测度的显着性特征选择方法,首先选择能够反映类别可分性的距离测度对特征向量进行处理,然后构造显着性函数,对可分性测度值进行选择,满足显着性条件的测度对应的特征向量为有效特征向量；2)提出基于EMD和能量比的特征提取方法,非平稳、非线性信号经EMD分解得到平稳、线性的IMF分量,对各个IMF分量进行FFT,求得信号的幅值谱,获得各IMF分量相对于原信号的能量比,对其进行归一化,将归一化后的能量比作为新的特征向量,其类别可分性判据和后续分类识别结果均证明这种特征向量的有效3)提出基于多尺度分频的特征提取方法,根据多尺度理论提出信号频域的多尺度分频思想,将信号在不同尺度频段上的频率进行归整,组成新的特征向量,实验结果表明该方法提供了一种简单有效并适合工程应用的特征提取方法。在声目标识别分类器设计方面,提出一种基于相关性系数的变权模板匹配分类器,选择适于分类识别的相似性系数函数,依据相关性系数通过离线训练获得特征向量的模板及其权重,并设定合适的阈值对目标进行分类；同时将粒子群神经网络和支持向量机两类分类器应用于声目标的分类与识别,并给出最后的分类结果。为了验证本文提出的声识别算法的有效性和工程可行性,研究了声目标识别硬件系统的结构,开发了试验样机,并设计了室内和室外的声速检测试验和信号采集试验,为声识别获得大量试验样本,最后选择适于工程应用的简易识别算法采用试验样机对目标类型进行判别,实验结果证明试验样机具有一定的工程应用优势,可为装备武器做准备。
李易昭[3]2016年在《云爆弹云雾生长规律及浓度测试方法研究》文中研究表明二次引爆型云爆弹(Fuel Air Explosive, FAE)在特种引信初次引炸后,云爆剂散布在空气中形成浓雾,随着雾状云团的生长,云雾的几何尺寸和浓度都在不断变化,当云雾生长到一定程度时,二次引爆使得含有丰富燃料和氧气的云团发生爆炸,准确测量FAE云雾生长规律及浓度,对二次引爆延迟时间的确定以及研究云爆弹的毁伤效能提供有力依据。因此需要对FAE云雾剂抛撒所形成云雾的生长规律和云雾浓度进行测量,本文对其测试方法开展了研究。在分析大当量云爆弹云雾形成及其特点的基础上,建立了由两台正交放置的高速摄像机、同步触发器、采集控制终端等组成的云雾生长规律和浓度的测试系统,运用该测试系统采集到两个方向的云雾抛撒视频,分析云雾的几何尺寸。探讨了云雾图像的灰度与云雾浓度之间的关系,提出了图像和激光测浓度相结合的方案,实现检测云雾浓度的目的。针对云爆弹云雾图像的特点,对云爆弹云雾图像进行灰度变换、平滑滤波处理,主要分析了两种不同的分割方法对图像进行分割：1、背景差法,背景差分得到大致的云团,运用小面积去杂质法消除孤立的杂质,结合形态学恢复图像中漏分割的空洞；2、改进的区域生长法,将背景差分得到的目标作为种子,改进传统区域生长法的种子选取方式、区域生长准则以及生长策略,得到较为完整的云团。对两种算法进行定量评估,前一种算法仅适合初始阶段的云雾图像,后一种算法针对不同时刻和不同环境下拍摄的云雾图像都具有较高准确率,且该算法的计算量较传统的区域生长法显着减少。计算了每一帧图像中云团目标的高、膨胀直径、面积、体积以及平均灰度等参数,结合时间信息定量分析了云雾生长几何尺寸变化规律,根据灰度与浓度之间的关系定性地分析了浓度变化规律和分布特点。
冉汉政[4]2003年在《嵌入式控制系统实时性分析与设计》文中进行了进一步梳理随着技术的发展，在嵌入式实时控制系统中应用嵌入式实时操作系统(Embeded RTOS)已经成为潮流。和过去的前后台的软件结构相比，多任务系统可以提供标准化、实时性可预测、软件易于维护等特性。 本课题来源于某研究所科技基金资助项目，研究嵌入式控制系统的实时性分析与设计。 本文首先介绍嵌入式实时系统的概念、应用场合和发展概况。然后分析了在系统中引入RTOS的必要性以及通用操作系统与RTOS之间的区别，从多个方面比较了两个源代码开放的RTOS，即RT_Linux和uC／OS，指出后者可能更加适合于中小规模的嵌入式实时控制系统。 过去对嵌入式实时系统的多任务优先级安排和实时性分析，存在着一些缺点。因此本文提出以功能的角度来分析系统的实时性。首先分析了对功能块优先级划分的约束条件，然后提出模糊概念优先级‘高’，将模糊优选的理论用．于系统中功能块优先级顺序的确定，提出多功能块实时系统的优先级决策模型。 如果一个功能块是由多个任务组成的任务链构成，那么就必须决定这些任务的优先级顺序。首先基于对uC／OS操作系统调用分析，计算了单个任务的执行时间。然后分析了任务链在两种不同任务优先级安排顺序下的响应特性。然后根据工程实际，提出了一种新的优先级安排方案。在一个功能块由多个任务组成的单中断源任务链和多中断源任务链时，各个任务的合理安排顺序是：第一个任务优先级最高，第二个任务优先级最低，然后各个任务优先级依次递增，最后一个任务优先级为任务链中次高。 最后，研究了一个实际控制系统中的多传感器决策功能块，在开发板上进行了模拟运行。然后针对该功能块的特殊问题，进行软件动态冗余设计并对设计结果进行的简单讨论。 本文研究成果对嵌入式实时控制系统的软件设计有一定的参考意义。
谢泽峰[5]2013年在《远程空空导弹复合制导信息融合技术研究》文中进行了进一步梳理在21世纪高技术信息化、现代化的战争中，远程空空导弹采用传统单一传感器制导模式的导引头已很难满足对目标准确探测和跟踪的要求。而复合制导能够充分有效利用多传感器的优势，提高对目标识别、捕获、跟踪能力，实现对目标进行精确的打击。信息融合技术是雷达和红外导引头复合制导的关键技术之一，本文对数据预处理、数据融合和数据关联等技术进行了研究。在数据预处理问题上，对雷达和红外测量系统的时空配准及野值剔除方法进行了研究。采用时空配准方法使两个传感器的时间序列保持同步一致，并使用莱特准则及模板卷积的方法对传感器量测产生的野值进行有效判别和剔除，提高了系统的跟踪精度。在数据融合问题上，复合导引头在信息融合时，采用扩展卡尔曼滤波方法将非线性系统线性化处理，使系统简化，而雷达和红外复合导引头具有强非线性时采用EKF方法易导致性能发散。针对雷达和红外复合制导融合跟踪中非线性估计问题，提出了基于UKF的雷达／红外分布式融合算法，该算法是在加权航迹融合方法的基础上选用非线性滤波的无迹卡尔曼滤波对目标进行状态估计，仿真结果表明该算法可有效避免滤波发散，具有较好的收敛性和融合精度。针对雷达和红外复合制导非线性观测系统跟踪机动目标由于跟踪环境复杂多变存在跟踪滤波发散问题，提出了基于IMM-UKF的雷达／红外融合算法，在基于UKF的雷达／红外分布式融合算法的基础上引入多模型IMM算法对机动目标跟踪，仿真结果表明该算法能有效提升复合制导系统对机动目标的跟踪性能。在数据关联问题上，针对概率数据关联算法和联合概率数据关联算法在杂波环境中跟踪目标时由于干扰造成滤波估计值严重偏离目标真实值的问题，提出了在线自适应加权修正算法，对数据关联算法跟踪滤波中的组合新息进行在线修正，仿真结果表明该修正算法能使滤波估计值更逼近目标真实值。
朱占龙[6]2014年在《惯性/地磁匹配组合导航相关技术研究》文中研究指明近年来,随着地磁测量技术和地磁匹配导航理论的发展,惯性／地磁组合导航成为国内外的研究热点。纯惯性导航系统的误差随着时间而累积导致其无法满足载体长时间高精度导航需求,但是地磁导航具有长期、自主、中高精度、全天候等优点,所以将地磁导航和惯性导航进行组合可以有效满足载体长时间高精度导航的任务需求,这可作为现代组合导航技术的重要手段和有益补充。惯性/地磁组合导航技术主要包括地磁测量数据降噪技术、地磁场延拓技术、地磁图适配性分析、地磁匹配定位算法以及惯性/地磁组合导航算法等关键技术与研究热点。本文针对上述热点问题进行了研究,其主要工作和创新点如下：(1)研究了区域地磁测量数据的降噪问题。分别采用小波降噪技术和新提出的以奇异值分解理论为基础的奇异熵降噪技术对该问题进行了研究,并由模型仿真数据和实测数据对两种降噪技术进行了验证,结果表明：两种技术都能够有效地对地磁测量数据进行降噪,不同的是小波降噪技术具有更好的降噪效果,但是需要小波基和分解层数方面的先验知识,运用条件更为苛刻,反而奇异熵降噪技术原理简单,执行复杂度较低,能够处理各种类型的区域数据。(2)研究了地磁场向下延拓时的延拓效率问题。目前已经对地磁场向下延拓问题进行了大量研究,但是对于延拓的效率问题关注不够,因此,在Landweber迭代法的基础上提出了加速Landweber迭代法来解决地磁场向下延拓的效率问题。经过数学推导得到了两种迭代法的频率域向下延拓算子并对比分析了两种算子的滤波特性,发现两种算子都能够抑制高频噪声,用仿真的模型数据和实测数据对两种迭代法的延拓效果和延拓效率进行了分析,不仅说明了两种迭代法具有优异的延拓效果,而且验证了所提出的加速Landweber迭代法具有更高的效率。(3)从定量角度研究了地磁图适配性问题。针对单一指标评价地磁图适配性不全面的缺陷,提出了一种基于多特征参数融合的综合评价方法。该方法综合考虑标准差、粗糙度、相关系数、熵、累积梯度5个指标,针对层次分析法确定的指标权重客观性差问题,采用熵技术修正各指标权重,求解出地磁图的综合评价值。利用传统的MSD和MAD匹配算法进行仿真实验验证,结果表明：该方法得到的评价值能够全面、合理地评价地磁图的适配性,综合评价值越大,匹配概率越高,显示了二者之间良好的一致性。(4)从智能寻优的角度研究了地磁匹配定位问题。将地磁匹配定位的最优结果看做是最优解,提出了适用于地磁匹配的人工鱼群搜索寻优算法,该算法以食物浓度(目标函数值)来指引人工鱼群的觅食、聚群、追尾等行为,保证搜索方向向着最优解前进,实验结果说明从该角度进行地磁匹配是有效的、可行的,并且在后续的研究中进行了重复性实验,进而说明了该算法的可靠性。(5)对基于滤波的惯性/地磁组合导航方法进行了研究和改进。从紧组合角度出发,在地磁场起伏剧烈的区域,对地磁异常值与位置之间的非线性函数关系进行了随机线性化,采用扩展卡尔曼滤波技术实现地磁异常测量信息与惯性导航信息的融合,保证了滤波的精度和稳定性；针对地磁传感器测量过程中出现野值和量测噪声统计特性发生变化的情形,提出采用基于新息正交性自适应滤波的方法保障滤波器的稳定。从松组合角度出发,在地磁场变化平缓区域,以地磁匹配算法为基础进行滤波,实验结果说明该算法具有优良的性能,而且能够克服较大初始误差带来的不利影响。
谢海波[7]2008年在《地磁探测与GPS复合滚转姿态检测技术研究》文中研究表明本文研究的主要目的是将地磁探测技术与GPS技术应用在二维弹道修正引信上。弹道修正引信的实现,需要准确及时地获取弹丸的实时方位与姿态信息,达到精确打击的作战效果。地球磁场遍布整个地球,而且相对比较稳定,并有一定的规律可循。GPS全球定位系统能够在全球范围内为载体提供高精度的位置、速度和时间信息。本文对基于地磁探测与GPS复合制导系统关键技术进行系统的研究。本文所设计的弹丸姿态角探测系统,利用磁阻传感器探测弹丸各个轴向的地磁分量,在要求的时间与精度范围内完成对地磁分量的信号处理,并根据GPS全球定位系统的定位原理,接收到弹丸的位置、速度信息,从而确定弹丸发射时刻的射向与俯仰角,最终通过相应算法解算出弹丸实时滚转角,从而根据这个姿态信息对弹体进行姿态控制。本文的地磁探测系统利用Honeywell磁阻传感器采集地磁信号,用C8051系列单片机作为信号处理模块,主要涉及到地磁传感器电路设计、地磁信息信号调理电路设计、地磁敏感及其动态试验技术。本文的基于GPS技术的系统设计方面,是采用了GPS模块(u-blox LEA-4H)作为核心的GPS信号接收电路,然后设计了以单片机为处理核心的硬件、软件在内的整个系统,设计了两者之间的接口。整个系统工作稳定、性能良好,取得了比较理想的效果。
邵德超[8]2007年在《GPS定位技术在引信中的应用研究》文中进行了进一步梳理全球定位系统能够在全球范围内为载体提供高精度的定位、速度和时间信息，本文研究的主要目的是对全球定位系统在引信中的应用进行探索。研究了全球定位系统的定位原理、定位误差及其处理方法(即卡尔曼滤波)，在此基础上，讨论了GPS在定高引信中的应用，介绍了GPS定高引信的工作原理和应用方案；讨论了GPS在二维弹道修正中的应用，介绍了GPS／磁探测组合导航系统的应用原理和应用方案。以GPS模块(u-blox LEA-4H)为核心设计了GPS信号接收电路，设计了以单片机为处理核心的硬件、软件在内的整个系统，设计了两者之间的接口，设计了GPS矩形微带天线，为GPS应用到引信体上打下了基础。为了对GPS信息进行较为直观的观测，同时方便数据采集存储，利用VISUALBASIC 6.0编程语言设计了GPS信息采集程序。在MATLAB数据处理平台上，设计了卡尔曼滤波程序。对GPS定位系统进行了静态、低速运动和系统调试实验。采集了实验数据，分析了GPS定位系统的定位精度。同时测试了自己设计的GPS信息采集程序与卡尔曼滤波程序。通过实验结果分析表明，整个系统工作稳定、性能良好，取得了比较理想的效果。
刘宁[9]2005年在《适于不同介质的侵彻炸点深度控制技术的应用研究》文中指出侵彻弹药是对重要目标实施破坏的关键性武器。而侵彻弹药引信是能否摧毁目标的关键部件之一,该类引信要经受高过载,并能在最佳侵彻深度起爆。本文根据引信侵彻炸点自适应原理,采用逻辑电路控制技术,设计了一种以可编程逻辑器件为核心的自适应延时起爆控制系统,满足侵彻自适应要求,使弹体在进入靶体后指定的深度起爆,实现最佳引信---战斗部配合所要求的自动延时调整。 本文阐述并分析了影响高g值加速度计敏感加速度值的几个关键因素,通过空腔膨胀理论对侵彻仿真过程作了理论分析,利用ANSYS/LS-DYNA软件对侵彻过程进行了显式动力分析,仿真结果对系统在高过载测试实验的设计有一定的理论指导意义。 本文在对于侵彻过程仿真的基础上给出了侵彻炸点深度控制系统的解决方案、解算模型、模型确立的条件和主要的侵彻炸点深度解算电路集成;在侵彻炸点深度控制技术中,传感器的特性是决定系统方案能否成功的关键,本论文分析了高g值加速度传感器的特点,同时重点阐述了压阻式高g值传感器的特点,对其测试电路进行了设计,并对高g值加速度传感器在试验过程中所存在的问题提出了解决方法,同时对多种高g值加速度传感器进行了冲击比对测试。 系统软件的设计在对于数据的读取上验证了解算模型的正确性。在调试和所做过的实弹试验中均将所采集的数据进行了读取,并绘出了试验曲线。 在系统设计及实现过程中,对所设计的测试系统进行了对冲击加速度进行解算的侵彻过程模拟试验,给出实验结果和分析,为实弹试验奠定了很好的基础。
参考文献：
[1]. 引信决策异常值处理算法研究[D]. 王晓华. 西南交通大学. 2003
[2]. 被动声目标识别理论研究[D]. 吕艳新. 南京理工大学. 2011
[3]. 云爆弹云雾生长规律及浓度测试方法研究[D]. 李易昭. 南京理工大学. 2016
[4]. 嵌入式控制系统实时性分析与设计[D]. 冉汉政. 西南交通大学. 2003
[5]. 远程空空导弹复合制导信息融合技术研究[D]. 谢泽峰. 河南科技大学. 2013
[6]. 惯性/地磁匹配组合导航相关技术研究[D]. 朱占龙. 东南大学. 2014
[7]. 地磁探测与GPS复合滚转姿态检测技术研究[D]. 谢海波. 南京理工大学. 2008
[8]. GPS定位技术在引信中的应用研究[D]. 邵德超. 南京理工大学. 2007
[9]. 适于不同介质的侵彻炸点深度控制技术的应用研究[D]. 刘宁. 中北大学. 2005
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