一、水下电视——搜索和探测（论文文献综述）
祝悦[1]（2017）在《基于主动电场定位的水下终端对接目标定位研究》文中研究表明水下航行器是人类探索海洋的重要工具,水下终端对接技术极大地提高了水下航行器的工作效率,对于水下终端对接来说,其技术难点之一便在于如何实现终端对接时的定位导航。本文以基于主动电场定位的水下终端对接目标定位为研究课题,通过模拟弱电鱼建立主动电场定位系统实验平台,研究不同材质对接目标的水下主动电场响应特性,并在此基础之上设计出了基于局部粒子群优化（LPSO）的水下终端对接目标定位算法,最后,本文分别从仿真和实验两个角度论证了该算法的可行性和有效性,成功实现了系统的水下终端对接目标定位功能。本文的研究工作主要为以下几点:1.总结现阶段水下终端对接目标定位导航方法的优势和不足,针对昏暗、浑浊的水下工作环境,提出了一种基于主动电场定位的水下终端对接目标定位方法。2.结合电磁场基本理论分析了弱电鱼的主动电场定位机制,从而建立了由电偶极子和接收电极构成的主动电场定位系统简化模型,并搭建出完整的主动电场定位系统实验平台。3.提出了两种水下主动电场响应信号数据处理方法,分别为时域的参数提取法和频域的快速傅里叶变换及频率索引法,由于后者能够有效的避免外界因素干扰,获得更为稳定的结果,故将其确定为本系统的数据处理方法。4.通过频域数据处理方法处理二维空间内不同材质对接目标的水下主动电场响应信号,构建分析模型,研究表明:1)主动电场响应特性3D图像具有多个极值;2)铝、铁等金属对接目标与有机玻璃等绝缘体对接目标的主动电场响应特性3D图像具有不同的变化趋势和极值分布。5.为了实现本系统的终端对接目标定位功能,依据不同材质对接目标的主动电场响应特性规律,设计出基于LPSO的水下主动电场终端对接目标定位算法,并先后从Matlab仿真和实物实验两个角度证明该算法的可行性和有效性,成功的实现了系统功能,最终,在三维空间内完成了对水下静止对接目标的对接任务。
李雪冰[2]（2017）在《水下安防系统目标定向与识别技术研究》文中认为海洋油气田地理位置特殊且设备分布高度集中,经常受到周边敌对势力的骚扰与破坏。水下安防系统基于南海流花油田的实际环境,通过多种传感设备的联合监控实现对半潜式采油平台和水下生产设施的全面保护。本文针对体积小、噪声水平极低的水下航行器和蛙人,提出一套以多波束声纳为核心的主动式目标探测方案,并围绕水下目标的定向和识别问题展开研究,对于工程人员掌握当前势态、提早发现可疑目标并采取进一步防御措施具有战略性意义。为了应对复杂的海洋国际环境,构建由水下湿端、水面设备和智能监控中心联合组成的水下安防系统,并实现子系统间的数据通讯。基于水下目标属性和多波束声纳探测原理,提出一套融合目标信息采集、处理、显示功能为一体的主动式探测方案。通过分析非线性非平稳信号处理方法的优点与不足,采用局域波理论下的EMD算法进行目标回波特征信息的提取。对于水下目标的定向问题,建立圆柱基阵数学模型,基于乘积定理分别从深度方向和水平方向对其进行简化,从而推导出圆柱基阵的空间指向性函数表达式。研究圆柱基阵每层阵元数目和层数对指向性的影响程度,结合仿真结果以及基阵的实际尺寸,设计出探测效果最佳的阵型结构,并在此阵型基础上验证波束主瓣宽度和俯仰范围。利用二维MUSIC算法对水下多目标进行方位估计,针对由目标间距离较近而导致的空间方位模糊问题,通过降低MUSIC算法的搜索维度得到更精确的目标方位信息。对于水下目标的识别问题,通过仿真信号的特征提取结果验证EMD算法的有效性。对湖试采集的目标回波信号进行EMD分解,得到若干IMF分量和余量。由于不同阶IMF分量包含的回波成分不同,根据分解失真度筛选数量级较大的前八阶分量作为特征提取对象,并依次提取能量特征、能量熵特征和奇异值特征,从而实现蛙人与水下航行器两类目标的类间识别。针对水下航行器的类型识别问题,设计BP神经网络分类器,分别对三种尺度下提取出的目标特征样本进行训练和测试。基于测试结果,对原始样本中特征向量的维度进行压缩,得到识别率更高的分类结果。
陈强[3]（2016）在《水下无人搜探系统任务载荷使用模式分析》文中提出研究水下静止目标探测任务载荷的功能和性能,分析给出基于任务载荷的航行器态势感知自主水平。按照任务载荷是否同时使用、任务载荷探测距离、目标类型和属性、使用人员对航行器（含任务载荷）干预程度,以及人员干预程度和任务组合等几个方面,提出水下无人搜探系统任务载荷使用模式。
吴俊[4]（2016）在《基于IP效应的水下主动电场定位系统模型及仿真方法研究》文中进行了进一步梳理主动电场定位思想源于一种弱电鱼的独特的感知环境的方式。弱电鱼通过自身建立电场,再通过身体上其他组织获取变化的电场信号的方式探测物体和感知其外部环境的变化。弱电鱼的这种功能被称为主动电场定位。在对水下主动电场定位系统的幅值频率特性的研究中,存在探测死区（DFDZ）和转折频率（FIP）想象。基于理想的Maxwell电场理论对该现象进行分析发现很难得到一个合理的解释。为了能够进一步研究水下主动电场定位的物理机制。受勘探地球物理的启发,我们基于激发极化（IP）效应建立了水下电场定位系统的等效电路模型和水下主动电场定位系统的有限元模型。主要工作包括以下四个部分:1.首先是基于理想的Maxwell电场理论建立了简化的二维水下主动电场定位系统模型的数学模型,并基于ANSYS平台建立了相应的有限元模型。2.基于上述有限元模型对?20mm×40mm的铜圆柱体、铝圆柱体、铁圆柱体以及有机玻璃圆柱体进行了模拟探测定位。结果表明:1)基于理想电场理论模型的水下主动电场定位系统有限元模型能够实现对被测物体的定位;2)对比同一物体多个频率下的定位曲线,发现同一物体的定位结果与激励信号频率无关。上述被测物体的仿真定位结果证明基于理想的Maxwell电场理论无法有效实现对水下主动电场定位系统中电场分布进行完整描述。3.基于IP效应和理想的Maxwell电场理论,建立了水下主动电场定位系统的等效电路模型。该模型中探测区域被简化成一个等效电阻,被测物体界面上的激发极化效应用Cole-Cole电阻率模型来描述。分析表明:1)在无被测物体区域,不同频率下的接收到的电场信号幅值只跟激励电信号的幅值有关;2)在被测物体区域,基于Cole-Cole电阻率模型的阻值与频率的关系,可以对DFDZ和FIP现象给出一个合理的解释。4.在上述理论分析的基础上建立了基于IP效应和Maxwell电场理论的水下主动电场定位系统有限元模型,对被测物体进行仿真定位计算。结果表明:1)水下主动电场定位系统能够通过IP效应和Maxwell理想电场理论进行模拟;2)DFDZ和FIP现象与被测物体的物理特征存在一种相关性。综上所述,基于IP效应和Maxwell电场理论可以模拟出能够对物体位置、导体材料进行辨识的水下主动电场定位系统模型。
肖胜,张路青,许中胜[5]（2014）在《军用UUV光电探测技术的应用方向》文中研究说明国外军用水下无人航行器向"大型化、多用途"的方向发展,为满足情报、监视、侦察,反水雷战,反潜战和时敏打击的军事需求,国外UUV光电探测装备开展了大量的目标自动识别等智能化、远距离激光扫描成像等新技术的研究,最后给出了我国UUV光电探测装备的发展建议。
杨帆,纪炜[6]（2014）在《水下作业技术设备在水下刑侦救助工作中的应用》文中提出简述了水下作业技术设备在公安刑侦工作中的应用需求和应用实例,为以后类似的工作提供借鉴。
张莹,林文军,熊思[7]（2014）在《长江航道应急搜寻技术研究》文中指出为提高应急搜寻能力,确保长江航道安全畅通,对现有搜寻技术、设备进行介绍,并结合长江航道水域特点,分析各类技术手段的优缺点及适用条件,为长江航道应急搜寻工作提供指导。
金碧霞,詹传明[8]（2014）在《警用水下机器人设计方案研究》文中认为介绍了一种用于水下刑事证物的探测识别和涉案水下现场搜索调查的警用水下机器人的系统组成、基本功能和工作原理,并给出了警用水下机器人水下航行体、定位系统和控制系统等的设计方案。
金碧霞[9]（2014）在《一种模块化水下机器人的设计》文中认为介绍了一种模块化设计的水下机器人。按各功能模块将水下机器人分为探测识别舱段、动力推进舱段、控制舱段和艉部去流舱段。并具体对每个舱段的设计作了分析。经试验表明,机器人能较好地完成水下作业任务。
金碧霞[10]（2014）在《警用水下机器人本体的设计》文中提出介绍了一种在水下进行刑事证物的探测识别、涉案水下现场搜索调查和水下证物打捞作业的警用水下机器人本体。机器人用两个主推进器和两个辅推进器实现其前后、浮潜和左右转弯运动,带有与控制相关的传感器和计算机以及水下探测设备,可实现水下机器人的自主定深航行,并具有对水下目标的光学探测和声纳探测能力。试验验证,该机器人能高效地完成作业使命任务,对水下机器人的设计有一定的借鉴参考价值。
二、水下电视——搜索和探测（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：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（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。
三、水下电视——搜索和探测（论文提纲范文）
（1）基于主动电场定位的水下终端对接目标定位研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究历史与现状 |
| 1.3 本文的主要内容与章节结构 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 主动电场定位原理与实验平台构建 |
| 2.1 主动电场定位基本原理 |
| 2.2 主动电场定位实验平台 |
| 2.2.1 系统架构 |
| 2.2.2 软件设计 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 水下主动电场数据处理及响应特性研究 |
| 3.1 实验条件 |
| 3.2 水下终端对接数据处理方法 |
| 3.2.1 时域参数提取法分析 |
| 3.2.2 频域快速傅里叶变换法分析 |
| 3.3 水下终端对接二维空间响应特性研究 |
| 3.3.1 铝制对接目标的主动电场响应特性 |
| 3.3.2 铁制对接目标的主动电场响应特性 |
| 3.3.3 有机玻璃对接目标的主动电场响应特性 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 水下终端对接目标定位算法研究及仿真分析 |
| 4.1 水下终端对接目标定位算法 |
| 4.1.1 算法设计理论依据 |
| 4.1.2 水下终端对接目标定位算法设计 |
| 4.2 水下终端对接目标定位算法仿真 |
| 4.2.1 算法仿真实验流程 |
| 4.2.2 算法仿真结果分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 水下终端对接目标定位功能验证 |
| 5.1 验证实验方案 |
| 5.2 验证实验结果分析 |
| 5.2.1 铝环对接验证实验 |
| 5.2.2 铁环对接验证实验 |
| 5.2.3 有机玻璃圆环对接验证实验 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（2）水下安防系统目标定向与识别技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 水下安防系统及探测设备研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 水下小目标探测技术研究进展 |
| 1.3.1 水下目标定向技术 |
| 1.3.2 水下目标识别技术 |
| 1.4 课题来源与本文主要研究内容 |
| 第2章 水下安防系统目标探测总体方案研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 水下安防系统总体方案 |
| 2.2.1 任务需求与总体功能 |
| 2.2.2 系统组成 |
| 2.3 水下目标主动式探测方案设计 |
| 2.3.1 水下目标属性 |
| 2.3.2 多波束声纳子系统工作原理 |
| 2.3.3 基于多波束声纳的水下目标探测方案 |
| 2.3.4 基阵的选型与安装 |
| 2.4 水下目标回波信号的分析方法 |
| 2.4.1 物理特性分析法 |
| 2.4.2 时频特性分析法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 圆柱基阵阵型结构设计与水下目标定向 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 圆柱基阵下的目标定向原理 |
| 3.3 圆柱基阵数学模型的简化 |
| 3.3.1 数学模型的简化思想 |
| 3.3.2 深度方向上的等效处理 |
| 3.3.3 水平方向上的等效处理 |
| 3.4 圆柱基阵空间指向性分析与仿真 |
| 3.4.1 远场信号数学模型 |
| 3.4.2 圆柱基阵数学模型与指向性分析 |
| 3.4.3 数值仿真结果与分析 |
| 3.4.4 最佳阵型结构的确定 |
| 3.4.5 圆柱基阵下的定向波束形成 |
| 3.5 基于MUSIC算法的多目标方位估计与仿真 |
| 3.5.1 常规波束形成法的目标方位估计 |
| 3.5.2 二维MUSIC算法的目标方位估计与仿真 |
| 3.5.3 二维MUSIC算法的优化与仿真 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 水下目标回波信号的特征提取 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 水下目标回波特性 |
| 4.2.1 回波信号的成分与散射原理 |
| 4.2.2 目标信息的提取途径 |
| 4.3 基于EMD的特征提取方法研究 |
| 4.3.1 EMD算法原理及优越性 |
| 4.3.2 EMD特征提取流程 |
| 4.3.3 Hilbert变换和Hilbert边际谱 |
| 4.3.4 仿真信号的特征提取与分析 |
| 4.4 基于EMD的回波信号特征提取 |
| 4.4.1 回波信号的采集 |
| 4.4.2 回波信号的预处理 |
| 4.4.3 回波信号的EMD分解与筛选 |
| 4.5 不同尺度下的特征提取与分析 |
| 4.5.1 能量特征提取与分析 |
| 4.5.2 能量熵特征提取与分析 |
| 4.5.3 奇异值特征提取与分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 水下目标识别结果与分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 水下目标识别分类器 |
| 5.2.1 BP神经网络 |
| 5.2.2 误差反向传播算法 |
| 5.3 水下目标识别仿真 |
| 5.3.1 分类器的设计 |
| 5.3.2 训练样本数据处理与特征分布 |
| 5.3.3 测试样本数据 |
| 5.3.4 仿真流程 |
| 5.4 识别结果与分析 |
| 5.4.1 八维特征样本的识别结果 |
| 5.4.2 四维特征样本的识别结果 |
| 5.5 仿真平台下的目标信息可视化显示 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（4）基于IP效应的水下主动电场定位系统模型及仿真方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文主要内容及章节结构 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 主动电场定位原理 |
| 2.1 电磁场基本理论 |
| 2.1.1 Maxwell方程组 |
| 2.1.2 电磁场微分方程的一般形式 |
| 2.1.3 几种典型的电磁场方程 |
| 2.1.4 常见的边界条件 |
| 2.2 主动电场定位原理 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 水下主动电场定位系统及DFDZ和FIP现象 |
| 3.1 水下主动电场定位系统 |
| 3.2 水下主动电场定位装置 |
| 3.3 基于水下主动电场定位系统的物体定位实验 |
| 3.4 DFDZ和FIP现象 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于理想电场理论的水下主动电场定位系统仿真分析 |
| 4.1 基于ANSYS的有限元建模和分析方法 |
| 4.1.1 有限元法及ANSYS平台简介 |
| 4.1.2 ANSYS仿真分析流程 |
| 4.2 基于主动电场的水下物体定位方法 |
| 4.3 基于理想电场理论的水下主动电场定位系统数学模型 |
| 4.3.1 水下主动电场定位系统二维几何模型 |
| 4.3.2 水下主动电场定位系统数学模型 |
| 4.4 基于ANSYS的水下主动电场定位系统建模和分析 |
| 4.4.1 水下主动电场定位系统仿真分析流程 |
| 4.4.2 建立水下主动电场定位系统有限元模型 |
| 4.4.3 设置边界条件和加载激励 |
| 4.4.4 数据处理方法 |
| 4.5 仿真结果分析 |
| 4.5.1 铜物体的仿真结果分析 |
| 4.5.2 铝物体的仿真结果分析 |
| 4.5.3 铁物体的仿真结果分析 |
| 4.5.4 有机玻璃的仿真结果分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 基于IP效应的水下主动电场定位系统等效电路模型 |
| 5.1 激发极化效应 |
| 5.2 Cole-Cole模型 |
| 5.3 水下主动电场定位系统等效电路模型 |
| 5.3.1 无被测物体区域水下主动电场定位系统等效电路模型 |
| 5.3.2 被测物体位置处水下主动电场定位系统等效电路模型 |
| 5.4 等效电路模型分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 基于Cole-Cole模型的水下主动电场定位系统仿真分析 |
| 6.1 基于Cole-Cole模型的水下主动电场定位系统有限元模型 |
| 6.2 确定Cole -Cole模型各主要参数 |
| 6.3 基于Cole-Cole模型的水下主动电场定位系统仿真结果分析 |
| 6.3.1 铜物体的仿真结果分析 |
| 6.3.2 铝物体的仿真结果分析 |
| 6.3.3 铁物体的仿真结果分析 |
| 6.4 基于Cole-Cole对物体进行仿真定位的结论 |
| 6.5 误差分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间取得的成果 |
（5）军用UUV光电探测技术的应用方向（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 智能化水面光电侦察设备在UUV时敏打击中的应用 |
| 3 水下激光扫描成像装备在UUV扫雷中的应用 |
| 4 结语 |
（8）警用水下机器人设计方案研究（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 方案组成及工作原理 |
| 1.1 方案组成 |
| 1.2 工作原理 |
| 2 技术方案分析 |
| 2.1 水下航行体设计 |
| 2.2 定位系统设计 |
| 1)水声跟踪定位系统 |
| 2)卫星定位(GPS)接受机 |
| 3)定位系统集成软件 |
| 2.3 控制系统设计 |
| 2.3.1 水下控制单元 |
| 2.3.2 水面控制台 |
| 2.4 系统软件设计 |
| 3 结论 |
（9）一种模块化水下机器人的设计（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 方案制定 |
| 2 舱段设计 |
| 2.1 探测识别舱段 |
| 2.2 动力推进舱段 |
| 2.3 控制舱段 |
| 2.4 艉部去流舱段 |
| 3 通讯及信号传输 |
| 4 结束语 |
四、水下电视——搜索和探测（论文参考文献）
- [1]基于主动电场定位的水下终端对接目标定位研究[D]. 祝悦. 电子科技大学, 2017(02)
- [2]水下安防系统目标定向与识别技术研究[D]. 李雪冰. 哈尔滨工程大学, 2017(08)
- [3]水下无人搜探系统任务载荷使用模式分析[J]. 陈强. 舰船科学技术, 2016(17)
- [4]基于IP效应的水下主动电场定位系统模型及仿真方法研究[D]. 吴俊. 电子科技大学, 2016(02)
- [5]军用UUV光电探测技术的应用方向[J]. 肖胜,张路青,许中胜. 舰船电子工程, 2014(11)
- [6]水下作业技术设备在水下刑侦救助工作中的应用[A]. 杨帆,纪炜. 第八届中国国际救捞论坛论文集, 2014
- [7]长江航道应急搜寻技术研究[A]. 张莹,林文军,熊思. 第八届中国国际救捞论坛论文集, 2014
- [8]警用水下机器人设计方案研究[J]. 金碧霞,詹传明. 机械制造与自动化, 2014(03)
- [9]一种模块化水下机器人的设计[J]. 金碧霞. 机械与电子, 2014(04)
- [10]警用水下机器人本体的设计[J]. 金碧霞. 机械制造, 2014(01)