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期刊信息/Journal information
水下无人系统学报
中国船舶重工集团公司第七〇五研究所
水下无人系统学报

中国船舶重工集团公司第七〇五研究所

杨芸

双月刊

2096-3920

bianjibu705@sohu.com

029-88327279

710075

西安市锦业路96号

水下无人系统学报/Journal Journal of Unmanned Undersea Systems北大核心CSTPCD
查看更多>>《水下无人系统学报》(前身《鱼雷技术》)是由中国船舶重工集团公司主管,第七〇五研究所主办、国内外公开发行的综合性学术期刊。我刊主要刊登水下无人系统科学与技术领域的基础研究、应用研究和工程技术方面的论文,主要包括: 水下无人系统相关技术、水下信息网/系统、声学及非声探测系统、水下无人平台、水下预置系统、无人水下航行器(UUV)、无人水面艇(USV)、水中兵器等。我刊为国内多家主流数据库收录,现为中国科技核心期刊(中国科技论文统计源期刊)、《中文核心要目总览》收录期刊。
正式出版
收录年代

    基于组合赋权TOPSIS的智能UUV目标识别与反对抗效能评估

    王旭李金明毛昭勇丁文俊...
    779-786页
    查看更多>>摘要:随着水声对抗作战环境日益复杂,未来水下作战的重点主要是智能水下无人系统的对抗与反对抗,研究智能无人水下航行器(UUV)目标识别与反对抗能力对提高智能水下无人系统的整体作战效能具有重要意义.为了评估智能UUV目标识别与反对抗效能,文中分析了影响系统效能的主要因素,建立了系统效能指标体系,并给出了评估模型;运用主客观相结合的组合赋权方法确定指标体系的权重,采用改进的逼近理想点法对智能UUV目标识别与反对抗效能进行评估,评估结论可为UUV目标识别与反对抗系统设计与优化提供参考.

    智能无人水下航行器目标识别反对抗效能评估组合赋权逼近理想点法

    有机气泡光散射特性研究

    董敏张建生闫林波焦贵金...
    787-793页
    查看更多>>摘要:为了更好地解释真实海洋环境中尾流的光散射特性,探究在真实海洋环境中由于有机物薄膜引起的尾流气泡光散射特性的变化.文中基于Mie散射理论,仿真了不同波长入射光时干净气泡,以及被蛋白质膜和脂质膜包裹的有机气泡的散射光强分布、散射系数、散射相函数及偏振度.仿真结果表明:干净气泡和2 种膜包裹的有机气泡的散射系数均在 2.025 上下震荡,且有机气泡的震荡幅值明显大于干净气泡;当散射角为 180°时,有机气泡的散射光强和散射相函数的值明显增大;有机气泡可以增大散射系数震荡的幅值并增大背向散射强度.仿真结果可为实际海洋环境尾流探测提供理论与数据支撑,也为海洋污染监测、水质勘探等提供现实依据.

    有机气泡散射光强分布散射系数散射相函数偏振度

    基于液态金属型摩擦纳米发电的水下仿生触须传感器

    李原正王天润关堂镇徐鹏...
    794-800页
    查看更多>>摘要:为了提升水下机器人的机动性和适应性,增强其感知周围环境的能力是必要的.受动物触须的毛囊结构启发,文中将液态金属与摩擦纳米发电机相结合,提出了一种基于液态金属的摩擦电触须传感器(LTWS),在浑浊度高、视距低的水下环境中作为水下机器人光学与声学感知技术的补充,提升水下机器人的信息感知能力.LTWS主要由碳纤维材料触须、硅胶囊套、触发器、记忆合金弹簧、传感单元及基座组成,碳纤维触须的细微偏转会驱动触发器靠近并挤压对应方向的传感单元,进而产生电信号.LTWS的感知信号与触须横向位移呈线性关系,灵敏度可达 7.9 mV/mm,且触碰频率对输出信号的影响较小.LTWS丰富了水下机器人的感知手段,为实现海洋信息感知提供了新的思路.

    液态金属摩擦纳米发电机水下机器人仿生触须触觉传感器

    多船尾流磁异常特性分析与仿真系统设计

    闫林波张建生董敏王程英...
    801-807页
    查看更多>>摘要:为研究多艘舰船同时航行时尾流磁异常特性,基于舰船尾流基本理论知识研究了舰船尾流的波形、速度以及感应磁场的分布,得到了多船尾流感应磁场的变化特性和分布规律.以 3 艘舰船编队为例,分析了舰船在运动过程中感应磁场分布及在 x、y方向上的磁场分布情况,求解了 3 艘船同时航行时形成的尾流感应磁场分布特性,并对各种舰船组合航行时产生的感应磁场异常情况进行分析.仿真所得实验结果符合现有测量结果.利用APP Design工具对多舰船尾迹磁异常特性进行仿真系统软件的开发,该系统不仅能够准确、直观、快速地模拟设定 3 艘船型尾流在任意方向的磁感应强度大小和变化规律,而且具有操作简便、节省成本的优势,为舰船尾流实验提供了理论参考和更为有效的仿真平台.

    舰船尾流感应磁场仿真系统软件开发

    基于多域属性表征解耦的水下图像无监督可控增强

    周世健朱鹏莅刘厶源陈瀚...
    808-817页
    查看更多>>摘要:水下图像无监督增强技术多面向特定失真因素,对于水下多类失真图像适应性略显不足;图像的内容属性(结构)会随风格属性(外观)迁移变化,导致增强效果不受控,影响后续环境感知处理的稳定性和准确性.针对这一问题,文中提出一种基于多域属性表征解耦(MARD)的水下图像无监督可控增强方法.首先设计多域统一的表征解耦循环一致对抗变换框架,提高了算法对多失真因素的适应性;其次构建双编码-条件解码网络结构;最后设计了MARD的系列损失,提高了质量、内容、风格等属性表征的独立表达性和可控性.实验结果表明,所提算法不仅可以消除水下图像的色差、模糊、噪声和低光照等多类失真,还可通过线性插值的方式量化图像风格码对水下图像进行可控增强.

    水下图像增强多域属性表征解耦无监督失真特征插值

    KCS船舶尾流感应电磁场仿真分析

    兰青闫林波任斌斌
    818-822,832页
    查看更多>>摘要:为了更系统地研究船舶在航行过程中引起的尾流感应电磁场,文中以有限元法为基础,利用磁流体力学、麦克斯韦方程组等电磁场和流体力学理论,对KCS船舶尾流运动产生的感应电磁场进行仿真分析.结果表明:KCS船舶尾流感应磁场量级在可探测范围内有明显的分布规律;尾流感应磁场在传播方向上存在极值,其大小与测量位置相关;尾流感应磁场先随距离增大到极值,再沿传播距离方向逐渐衰减;尾流电流密度沿传播距离方向逐渐衰减.文中的研究可为海洋电磁探测及船舶跟踪和定位等研究提供参考.

    船舶尾流感应电磁场磁流体力学有限元法

    散射光补偿结合色彩保持与对比度均衡的水下图像增强

    宁泽萌林森李兴然
    823-832页
    查看更多>>摘要:针对水下图像存在颜色偏差、对比度低及模糊等问题,提出散射光补偿结合色彩保持与对比度均衡的水下图像增强方法.首先,利用相对总变分模型分离图像结构层和纹理层,其中,设计基于RGB空间映射的补偿系数误差矩阵校正结构层色偏,并通过滤波分离与融合增强纹理层,以防止图像的初始特征丢失,增强后的纹理层与结构层叠加得到第 1 层输出;然后,在对比度均衡模块中,基于空间变换进行保色对比度限制自适应直方图均衡化,进一步提高对比度和亮度;最后,将双层增强结构的结果图融合得到输出图像.通过在不同数据集上与其他算法进行对比,验证文中方法在平衡色差,增强细节和去模糊等方面均具有更好效果,对水下无人系统视觉任务具有实际应用价值.

    水下无人系统色偏校正水下图像增强纹理增强散射光补偿

    尾流气泡幕对激光的传输特性研究

    焦贵金张建生闫林波董敏...
    833-838页
    查看更多>>摘要:舰船在航行过程中会产生尾流区域,激光穿过气泡尾流区域时会发生散射现象,通过对散射光的探测和分析,能够实现检测与识别舰船的目的.文中研究了尾流气泡幕对激光传输特性的影响,并利用光纤光谱仪探测了尾流气泡幕的光强变化.实验仿真了不同压强下的尾流气泡幕在距离水面 5、15 和 20 cm,气泡幕厚度分别为 10、15 cm时的光强变化,并探讨了前向散射和后向散射的光强随压强的变化情况.仿真实验结果表明,随着压强的增大,光强变化逐渐降低,气泡浓度与半径也随之增大;气泡浓度越大,光强变化越小;随着压强的增大,前向散射光强逐渐呈线性降低,而后向散射光强则会随之增大.

    尾流气泡幕散射光气泡浓度

    基于随机森林的水下声自导武器尺度目标识别特征寻优

    邓剑晶石磊王晨宇刘礼文...
    839-845页
    查看更多>>摘要:水下声自导武器在进行水下尺度目标识别时,通常需要从水下目标回波中提取不同维度特征,并将其进行组合形成互补的特征集合以提高识别率.然而,由于特征的应用场景不同,将所有特征全部引入会导致特征集维度较高,特征之间可能包含冗余信息,导致识别难度增加.文中针对水下声自导武器主动识别问题中特征集维度高、需要进行选择的问题,提出了一种基于随机森林的特征寻优算法.同时,针对水下声自导武器主动回波数据量少且种类不平衡的问题,在特征域采用合成少数类过采样技术.利用实航数据将文中方法选择的特征子集输入分类器进行测试,结果表明,该方法可获得较好的特征子集,能够有效提高识别率.

    水下声自导武器随机森林水下尺度目标识别特征寻优

    基于GPA+CBAM的域自适应水下目标检测方法

    刘麒东沈鑫刘海路丛璐...
    846-854页
    查看更多>>摘要:针对水下目标检测易出现域偏移而导致检测精度下降的现象,文中提出了基于图诱导原型对齐(GPA)的域自适应水下目标检测方法.该方法通过区域建议之间基于图的信息传播得到图像中的实例级特征,导出每个类别的原型表示用于类别级域对齐,从而聚合水下目标的不同模态信息,以此实现源域和目标域的对齐,减少域偏移带来的影响;同时添加了卷积块注意模块(CBAM),使神经网络能够专注于不同水域分布下的实例级特征.实验结果证明该方法能够有效提高发生域偏移时的检测精度.

    水下目标检测图诱导原型对齐域自适应卷积块注意模块