导读:本文包含了舰船尾流论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:舰船尾流检测,Gabor滤波,局部信息熵,灰度共生矩阵
舰船尾流论文文献综述
邹娜,田金文[1](2018)在《多特征融合红外舰船尾流检测方法研究》一文中研究指出针对舰船热尾流红外图像易受海杂波干扰、对比度偏低,传统方式无法对其进行识别的问题,提出一种基于Gabor滤波组和局部信息熵特征融合的红外舰船尾流检测算法。首先,应用灰度共生矩阵计算尾流与海面背景的对比度,判断该区域是否存在舰船尾迹,并提取出感兴趣区域以提高算法后续处理速度;其次,将多方向Gabor滤波器和局部信息熵两种纹理进行特征融合,实现舰船尾流特征增强;最后,经阈值分割、Hough变换实现红外舰船尾迹检测。实验结果表明,该方法能够有效地保留舰船尾流的纹理特征和细节,准确地提取完整的尾流边缘,从而大大提高检测率。(本文来源于《计算机科学》期刊2018年S2期)
陈梦英,朱安珏[2](2018)在《舰船尾流特性声学测量方法研究》一文中研究指出为了深入研究舰船尾流的目标特性,以拓展尾流自导鱼雷设计思路,从气泡尾流场的几何特征、尾流中气泡数密度、尺度分布特征等方面进行了简述,根据尾流气泡半径与其共振频率的关系以及气泡密度关系,提出声学探测频率应为200k~400k Hz,且应尽量靠近上限频率。结合现有研究成果可知,舰船尾流的目标强度一般小于-15dB,且与存在时间有关,其随时间衰减的速度在1~2d B/分钟的范围内。结合各自测量方法的分析,提出多波束声纳坐底布放的方式进行尾流测量,对布放深度、工作频率、声源级等参数给出了参考值,为后续尾流测量研究奠定基础。(本文来源于《2018中国西部声学学术交流会论文集》期刊2018-08-23)
陈翾,林春生,杨立[3](2016)在《海水非温度分层条件下的舰船尾流红外探测可行性研究》一文中研究指出在海面行驶时,舰船后面会形成一条清晰可辨且持续时间很长的尾流区,其长度可达数千米。利用红外成像技术进行尾流探测已成为世界上各大军事强国重点发展的一项军事侦察技术。首先,从空间分辨率和温度分辨率两方面考虑,推导出了舰船尾流的红外探测条件。然后基于红外测温原理,推导出了海水非温度分层条件下舰船尾流与周边海水之间的等效温差的表达式。最后,以阀值信噪比和目标等效条带数为基础,得出了舰船尾流的红外探测概率。研究结果表明,在海水非温度分层条件下,只有当探测天顶角较大时,才能以一定概率探测到尾流;而且随着天顶角的增大,探测概率逐渐提高。(本文来源于《红外》期刊2016年06期)
刘杨[4](2016)在《舰船尾流气泡幕与异常浪的研究》一文中研究指出舰船在航行过程中,在船舶尾部的海水中形成的一条含有大量气泡的气泡幕带。根据舰船大小、吃水深度等参数的不同,舰船形成的尾流参数也各不相同,所以对舰船尾流气泡幕研究为实现对舰船的定位与跟踪提供重要依据。关于舰船尾流,受到国内外光学界的关注。在光学研究领域,光学技术担当非常重要的角色,在军事和民用都得到广泛应用,随着光学技术的发展,尾流的光学特性研究也越来越受重视。利用尾流的光学特性来监测船舶尾流是海洋船舶识别、追踪的新思路。异常浪是海浪中偶然出现的异常大波,是随机波浪的一种特殊现象,对海上建筑物、航行中的船只和近岸结构物等具有大的破坏性,但由于实测资料匮乏和研究时间短导致人们对异常浪认识不足,异常浪见诸报端的名字除了“疯狗浪”、“杀人浪”等通俗性名字外,在学术研究中常被称作‘'Freak wave"、"Rogue wave"等,对应的中文翻译有“畸形波”、“凶浪”等,从这种现象名称的不统一也可看出关于这种现象产生的原因和发生机理至今仍不明确,研究学者们都只能从某个角度去认识这种现象,迫切需要物理模拟或数值模拟的方式去模拟异常浪,进而了解其基本特征、生成机理等,为研究学者和海洋工程人员提供一个较为完整的参考资料。本文的主要内容包括以下六个方面:(1)对大量舰船尾流文献做了整理和总结,介绍了尾流研究的目的与意义,国内外现状。对舰船尾流的光学特性进行了阐述,并对尾流气泡幕产生有了较为系统的说明。讨论了尾流的特点、尾流的分类、尾流的检测方法。(2)在学习光散射理论的基础上,对尾流气泡幕散射特性的进行研究,介绍了尾流气泡对光在水中传输特性的影响等。(3)自行设计了用于实验室真实尾流前向散射特性研究的实验系统,实验结果表明,所设计的实验系统是可靠的,并能够满足实验要求;(4)研究了湍流与异常浪的基本特征,并通过实验对湍流存在条件下,尾流的前向散射的光学特性进行了研究。(5)介绍了异常浪研究的目的与意义,国内外研究现状,对异常浪成因、生成机理、特征等进行了系统的整理和总结。(6)在实验室条件下,采用数值模拟的方式,对异常浪进行了数值分析;自行设计异常浪物理模拟装置,模拟异常浪的产生,讨论了异常生成、演化等过程。(本文来源于《西安工业大学》期刊2016-03-16)
王维[5](2015)在《舰船尾流微小气泡幕光学测量技术研究》一文中研究指出尾流是船只在海上留下的固有特征,是一个由大量气泡粒子组成的水下气泡带,即难消除又难以伪造,这就为测量船只的存在提供了信息。水下舰船尾流气泡幕的研究工作进展到今天,大多数工作仍局限在实验室模拟尾流的研究与分析上,而应用光学测量技术对海洋环境下的真实舰船尾流进行测量的研究非常少,能够进行测量的也大多数是声学设备或SAR(合成孔径雷达)成像等设备。这些设备很难测量尾流内部的微观形态与参数。而尺寸为10~1000μm左右的小气泡能够反应出尾流许多的特征。因此研究舰船尾流微小气泡幕光学测量技术非常重要、并迫切需要能够测量尾流微小气泡幕特征参数的海洋光学装备,其可以为舰船尾流的研究与探测提供理论参考与数据依据。为了测量海洋环境下的真实舰船尾流气泡幕,本文研究了光学方法测量尾流微小气泡幕的关键技术,并在此基础上研制了一套水下光学测量系统,为国内第一套供海试测量用的较完整的尾流光学测量系统,具备大、小视场两种测量能力。近海实验表明,该系统可以快速、较准确地测量出舰船尾流气泡幕的物理特征参数(扩散角、体密度、尺寸、速度),能够为舰船尾流的研究提供数据支持与理论参考。1)尾流气泡幕内部的气泡粒子空间分布很难通过常规的二维平面成像获取,而气泡粒子的空间分布,尤其是空间体密度特征是最为重要的参数。为测量此参数,本文提出了一种尾流激光切片测量方法,通过激光切片采集一组连续的尾流截面,从而获得尾流的空间数据。对其中的激光切片、采样光学系统、扫描控制等关键技术进行了理论分析与详细设计。近海实验表明,该激光切片方法一次扫描可采集到最大256cm3(100㎜340㎜364㎜)的尾流立体区间数据,达到了海上测量的采样要求。2)针对复杂的尾流切片图像数据,提出了一种基于特征向量的kNN近邻学习尾流气泡粒子识别方法,通过引入人的先验知识,为多种成像状态的气泡粒子分类。构建不同类别的气泡粒子的特征向量,基于kNN近邻学习算法,形成对尾流切片序列的识别规则,利用识别规则对后续的尾流切片图像进行识别、计数。对近海实验图像实测表明,该种方法可以成功识别尾流序列图像中的深度迭加、遮挡、残缺成像等多种成像状态的气泡粒子,而常规的处理方法则很难识别这种复杂的图像,方法具有一定的鲁棒性。基于该识别方法,统计出了尾流气泡幕的气泡粒子空间体密度。此外,通过形状与面积滤波的方法选取成像完好的气泡粒子计算尺寸信息。3)10μm级的气泡粒子产生的投影像素最多为333个(保证采样数目),切片中333的灰度区域是无法与悬浮颗粒或是其他干扰进行区分的。为此,文中提出了一种基于运动特征的K-mean均值聚类识别方法,首先计算尾流截面图像的速度矢量场,然后基于K-mean均值聚类算法对速度矢量进行聚类。最终以聚类的质心作为识别依据。对近海实验图像实测表明,该方法能够识别出尾流切片中运动特征相似的小气泡粒子群,并计算出气泡粒子的平均速度。4)针对宏观大视场尾流的扩散角信息,首次提出了水下可见光测量方法,首先,通过计算光在水下的衰减传播,确立宏观尾流照明方法与采样方法。其次,对有多个干扰区的宏观尾流图像数据,为了实现高可靠性地测量尾流区扩散角的变化,提出了一种基于形状因子滤波合并Convex Hull平滑剧烈起伏边缘的尾流区提取法,对提取的尾流区采用图像分区的策略以直线拟合尾流轮廓,方法实现了宏观尾流区的高可靠性的自动化提取。最后,利用水下可见光测量方法进行了近海实验,该方法统计出了宏观尾流的扩散角,其测量值与目前国内外文献中对宏观尾流扩散角的评估相吻合。(本文来源于《中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所)》期刊2015-06-01)
王赟[6](2014)在《舰船尾流光学频域检测的理论与实验研究》一文中研究指出舰船尾流的光学检测近十多年来已成为国内一个新的研究热点。其基本原理是基于激光在尾流区域内外传播特性的不同。向水中主动发射激光,通过检测激光参量的变化以判断尾流的存在与否以及尾流的特性,从而达到间接检测目标舰船的距离、方位等参数。相比于声学检测,由于激光波长短、传播速度高、方向性好,尾流光学检测却避免了在水中传播损耗大的缺点,具有灵敏度高、抗干扰性强、探测距离远等优点,并使得常规的声学干扰和对抗手段失去作用。此外,尾流光学检测的研究也可以为诸如海鸣、气溶胶等海洋现象以及其他气液两相流过程的光学检测提供一定的参考。本文对舰船尾流的频域检测方法进行了较为深入的研究,所取得的主要研究成果为:1.理论研究了尾流气泡群的特征与后向散射激光多普勒频移信号特征之间的关系。利用蒙特卡洛(Monte Carlo)方法对尾流区运动气泡群后向散射激光多普勒频移谱进行了理论模拟,重点分析了气泡数密度和气泡群速度分布对后向散射光信号多普勒频移谱特性的影响。模拟结果表明,随着尾流中气泡数密度和气泡群速度分布范围的增大,后向散射光信号的多普勒频移谱的幅度、截止频移也随之增大。2.实验研究了实验室模拟尾流的特征与后向散射激光多普勒频移信号特征之间的关系。在理论分析的基础上,利用差动型激光多普勒探测方法,搭建了测量后向散射光信号差动多普勒频移谱的光路系统。分别在实验室水槽和消声水池内,实验研究了不同气泡数密度和不同速度分布下的模拟尾流气泡群后向散射光多普勒频移谱特性,实验结果与理论模拟基本符合。3.分析了实验数据的统计特性。对采集到的实验数据进行了统计处理,定量分析了后向散射激光多普勒频移信号频移谱的频谱宽度、频谱峰值和频谱面积叁项特征参数在不同实验室模拟尾流下的变化特性。为基于激光后向散射多普勒频移变化的尾流光学检测方法提供了定量参考依据。4.提出了一种尾流光学检测的新方法。在分析了现有的连续激光散射强度检测、成像检测、脉冲回波检测和偏振检测等四大类不同的尾流光学检测方法的基础上,提出了基于激光后向散射多普勒频移信号频移谱的频谱宽度、频谱峰值和频谱面积等特征参数变化的舰船尾流光学检测新方法。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2014-12-01)
李珊[7](2014)在《舰船尾流多波束声纳成像技术研究》一文中研究指出舰船尾流声学特性研究不仅在舰船消隐、尾流自导鱼雷等军事领域需求迫切,而且在港口河道岸基冲刷、施工安全等民用领域的作用也日益突出。舰船尾流特性研究日益受到各科学与技术研究领域的重视。结合当前国内外相关技术的研究热点和发展趋势,本文围绕舰船尾流声反向散射强度和空间分布特性的多波束声纳探测关键技术,分别针对尾流声散射特性及其多波束回波模型、多波束尾流成像信号预处理、基于分布源参数估计的尾流探测方法、舰船尾流多波束成像和特征提取、舰船尾流成像试验研究等方面开展研究。主要研究内容如下:首先,舰船尾流声散射特性是利用多波束声纳测量尾流空间分布的理论基础,为建立尾流的多波束声纳回波模型,从舰船尾流的声散射特性出发,量化分析了气泡分布与声散射强度的关系。简单的回波模型不能模拟尾流形状和空间分布,难以满足多波束声纳回波建模的要求,论文综合考虑单个气泡的转移函数、信道的转移函数和尾流气泡密度分布函数,对系统的转移函数进行了建模。在已知发射信号波形的基础上,建立多波束声纳尾流声散射回波信号模型,并对模型进行了仿真,仿真结果表明模型具有仿真尾流形状和空间分布特征的能力。第二,为获得高质量的尾流图像,围绕多波束尾流成像信号预处理展开两方面研究工作。一方面,为了给尾流成像提供尾流位置信息,提出采用改进多子阵幅相联合尾流检测法对回波TOA-DOA进行估计,并将得到的多子阵幅度均值用于后续成像数据计算中;另一方面,为提高外侧波束的尾流成像质量,论文提出采用可变带宽滤波算法,有针对性的提高各波束回波的信噪比。最后,利用湖上试验数据对以上方法进行了验证。第叁,针对点源假设的方位估计算法对具有分布源特性的舰船尾流进行处理时算法性能严重下降的问题,提出采用基于空间平滑的广义MUSIC相干分布源参数估计方法对多波束声纳回波进行估计。通过仿真和试验数据处理验证了该方法对尾流的中心回波到达角度和角度扩散参数估计具有有效性。第四,研究舰船尾流多波束成像与特征提取方法。为了反映尾流的空间分布特性,以体积散射强度作为成像数据,并用改进多子阵幅相联合检测法的幅度信息计算散射强度,通过多子阵幅度均值处理达到降低图像噪声,改善成像质量的目的,从而获得能够直观反映舰船尾流空间分布的多波束声纳图像。在此基础上,讨论了提取尾流空间分布尺度特征的尾流图像边缘检测方法,并用湖上试验数据进行了验证。最后,针对舰船尾流空间分布和时变性测量的技术难点,进行舰船尾流测量实施方案研究。在舰船匀速直线行驶条件下,将多波束声纳测量扇面垂直于舰船航向,利用单次测量获得垂直于舰船航迹的典型尾流截面图像。随着多波束声纳的持续测量,尾流截面的变化反映了尾流的空时分布,并进一步将尾流截面空时分布等效为尾流的空间叁维分布。针对以上测量实施方案,采用水下沉底定点上视测量和船载悬挂水平侧视测量两种不同的多波束声纳布放形式,进行了两次湖上试验,采集了大量典型的试验数据对尾流成像方法进行了验证,并根据试验数据处理结果,分析和对比了两种布放形式的优缺点,证明了在多波束声纳的探测距离范围内,为了获得较高的测量精度,截取垂直航迹方向的截面是较为有效、可靠的方法之一。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2014-11-20)
张群,王英民[8](2014)在《舰船尾流中气泡的结构静力分析》一文中研究指出舰船尾流具有独特的声学特性,气泡是产生其声学特性的主要原因。气泡对入射声波的散射/反射作用与谐振频率有关,表现在声波压力作用下气泡的变形和表面位移随声波频率的变化。为分析尾流中气泡的主动声学特性,建立尾流中气泡的主动声特性模型,计算气泡属性材料参数,建立尾流中单气泡的有限元结构模型,分析气泡在结构静力作用下的变形,可得出模型表面节点位移变化与载荷频率之间的关系,为有限元方法在分析舰船尾流中气泡声学特性的可行性提供了依据。(本文来源于《计算机仿真》期刊2014年09期)
金良安,闫雪飞,王涌,迟卫[9](2014)在《基于大涡模拟方法和修正的气泡平衡方程的舰船尾流气泡聚并研究》一文中研究指出基于大涡模拟方法(LES)和经专门修正的气泡群平衡方程(D-BPBE),对舰船尾流中普遍存在的气泡聚并现象进行了数值模拟研究。结果表明:气泡聚并对尾流总气泡数密度的分布(BND)影响不大,但却是影响尾流气含量分布的主要因素;其原因在于气泡聚并主要发生于有大尺寸气泡参与的情形。虽然从数密度而言,大尺寸(500~1 000μm)气泡相对尾流总气泡的比例较小,但它是尾流中气含量的主要载体,因而往往直接决定着气含量沿尾流流向的分布特征。研究同时表明了气含量的分布特征为,近尾流区(约1.8 km内)近似以乘幂形式衰减,远尾流区以线性格式衰减。结论弥补了当前针对舰船尾流的研究一直不能明确气泡聚并在尾流气泡分布中的作用这一根本缺陷。(本文来源于《科学技术与工程》期刊2014年24期)
王培南[10](2014)在《舰船尾流相干探测实验研究》一文中研究指出现有的水中运动目标光尾流探测方法仅能判断是否存在尾流,而传统的声探测方法在采用了对应隐身技术的舰船、潜艇面前,作用变得非常有限,针对这一技术现状,本文研究了水中运动目标的光尾流相干探测方法。本文研究了舰船尾流后向散射零差探测和差动探测两种相干探测方法,根据测量出尾流中气泡、湍流等散射体的光多普勒频移谱,实现水中运动目标尾流气泡空间分布、湍流流速分布的检测。根据尾流中气泡、湍流的分布特征确定运动目标距离、速度等参数。实验结果表明,后向散射相干探测方法测量的舰船尾流中气泡、湍流等散射体光学多普勒频移谱,随着湍流流速的增加,多普勒频移逐渐增大,可有效检测湍流;随着双光束的夹角变大,多普勒频移变大;随着光强的增加,后向散射体密度变大,多普勒频移信号强度逐渐加大。表明利用后向散射相干探测舰船尾流的方法可行,不但可以有效分辨出尾流气泡速度与密度分布,而且可有效探测尾流中湍流。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2014-03-01)
舰船尾流论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
为了深入研究舰船尾流的目标特性,以拓展尾流自导鱼雷设计思路,从气泡尾流场的几何特征、尾流中气泡数密度、尺度分布特征等方面进行了简述,根据尾流气泡半径与其共振频率的关系以及气泡密度关系,提出声学探测频率应为200k~400k Hz,且应尽量靠近上限频率。结合现有研究成果可知,舰船尾流的目标强度一般小于-15dB,且与存在时间有关,其随时间衰减的速度在1~2d B/分钟的范围内。结合各自测量方法的分析,提出多波束声纳坐底布放的方式进行尾流测量,对布放深度、工作频率、声源级等参数给出了参考值,为后续尾流测量研究奠定基础。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
舰船尾流论文参考文献
[1].邹娜,田金文.多特征融合红外舰船尾流检测方法研究[J].计算机科学.2018
[2].陈梦英,朱安珏.舰船尾流特性声学测量方法研究[C].2018中国西部声学学术交流会论文集.2018
[3].陈翾,林春生,杨立.海水非温度分层条件下的舰船尾流红外探测可行性研究[J].红外.2016
[4].刘杨.舰船尾流气泡幕与异常浪的研究[D].西安工业大学.2016
[5].王维.舰船尾流微小气泡幕光学测量技术研究[D].中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所).2015
[6].王赟.舰船尾流光学频域检测的理论与实验研究[D].西安电子科技大学.2014
[7].李珊.舰船尾流多波束声纳成像技术研究[D].哈尔滨工程大学.2014
[8].张群,王英民.舰船尾流中气泡的结构静力分析[J].计算机仿真.2014
[9].金良安,闫雪飞,王涌,迟卫.基于大涡模拟方法和修正的气泡平衡方程的舰船尾流气泡聚并研究[J].科学技术与工程.2014
[10].王培南.舰船尾流相干探测实验研究[D].西安电子科技大学.2014