一种基于数据融合的混合船舶横摇预测方法

    公开(公告)号:CN114936669B

    公开(公告)日:2024-05-17

    申请号:CN202210354319.9

    申请日:2022-04-06

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明涉及船舶横摇运动预测技术,具体涉及一种基于数据融合的混合船舶横摇预测方法,将原始数据通过解码得到分辨率为100Hz的原始高分辨率船舶横摇时间序列数据集;采用重采样技术、Hampel identifier算法和深度特征提取技术对原始高分辨率数据进行预处理;将低分辨率数据和深度特征信息数据,划分为训练集、验证集和测试集;分别选用低分辨率数据和深度特征信息数据的训练集建立双向长短期记忆‑卷积神经网络BiLSTM‑CNN初始模型;采用MOFEPSO算法将两种数据集的预测结果进行融合,完成数据融合预测;建立多层误差修正模型,得到预测结果。该方法能精确的确定性的预测船舶运动,具有较大的实际应用潜力。

    一种事件相机引导的高动态高速场景成像方法及系统

    公开(公告)号:CN117830126A

    公开(公告)日:2024-04-05

    申请号:CN202311867208.9

    申请日:2023-12-29

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明公开了一种事件相机引导的动态场景高动态范围清晰成像方法,旨在解决当前在动态场景中成像时常出现的低动态范围和运动模糊耦合退化问题。该方法设计了一种基于事件的联合高动态范围和运动去模糊统一模型,该模型同时利用事件的高动态范围和高时间分辨率特性对低动态范围模糊图像进行补偿,端到端的实现耦合退化的解耦。同时,提出了动态范围解耦和融合网络,将高动态范围成像问题从高动态范围域转换和低动态范围域进行约束,从而建立了自监督学习范式。该发明可以解决真实世界动态场景低动态范围和运动模糊耦合退化问题及真实场景下高动态范围清晰参考图像难获取问题,可以联合传统图像帧和事件流重建出任意时刻的高动态范围清晰图像。

    一种小孔径双基地高频雷达的无向浪高谱反演方法

    公开(公告)号:CN116047454A

    公开(公告)日:2023-05-02

    申请号:CN202310030511.7

    申请日:2023-01-10

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明公开了一种小孔径双基地高频雷达的无向浪高谱反演方法。首先使用傅立叶变换将小孔径双基地高频雷达的原始数据变换为宽波束海洋回波,然后从宽波束海洋回波中提取出一阶海洋回波,并计算一阶海洋回波的能量;接着从宽波束海洋回波中提取出满足信噪比条件和多普勒角频率条件的二阶海洋回波,并将二阶海洋回波除以一阶海洋回波能量得到归一化二阶海洋回波;然后利用海流流速、海流方向以及海浪的方向分布因子构建出将无向浪高谱映射为归一化二阶海洋回波的转换矩阵;最后通过逆映射的方式从归一化二阶海洋回波中计算出无向浪高谱。本发明具有计算效率高、计算精度高、能够跨平台进行软件部署等优点。

    一种高频雷达探测船尾波的信号建模方法

    公开(公告)号:CN114814774A

    公开(公告)日:2022-07-29

    申请号:CN202210510802.1

    申请日:2022-05-11

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明公开了一种高频雷达探测船尾波的信号建模方法,应用Wigley船体模型,通过仿真舰船Kelvin尾波波高图,得到其波高谱。Kelvin尾波波高谱与海浪谱相加得到叠加谱,代入高频雷达海面后向散射模型进行海洋回波多普勒谱的仿真。对结果加窗平滑,并添加噪声后,最终仿真得到了高频雷达船尾波信号。首次完成了该信号的仿真工作,验证了在海况相对平静,船体尺寸较大,船速较快的前提下,高频雷达在海杂波叠加下探测船尾波是可行的。

    一种用于船载相干微波雷达的浪向反演方法

    公开(公告)号:CN113466821B

    公开(公告)日:2022-04-15

    申请号:CN202110820300.4

    申请日:2021-07-20

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明提出了一种用于船载相干微波雷达的浪向反演方法。该方法首先从雷达多个照射方向获取的距离多普勒谱回波中估计出海洋回波信号的左右带宽边界频率及中心频率,将中心频率转化成速度且扣除船速分量后可得出水质点速度。再将各方向测得水质点速度转换成波数谱,合成无向海浪谱。然后通过搜索最大值从无向海浪谱中得出谱峰对应的波数值,对各方向谱峰波数能量做圆周分布对称排列,再通过构建抛物线函数模型得出模糊的浪向。之后利用谱峰波数能量最大照射方向上对应的左右带宽边界频率的方差比较消除180°模糊。最后结合船艏向得出以正北为参考的浪向。本发明使船载相干微波雷达具有走航监测海浪浪向的能力。

    一种结合卫星遥感图像与河流计数据的河宽提取的方法

    公开(公告)号:CN114167419A

    公开(公告)日:2022-03-11

    申请号:CN202111394073.X

    申请日:2021-11-23

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明提供一种结合卫星遥感图像与河流计数据的河宽提取的方法,包括获取SAR卫星遥感影像并对卫星遥感影像进行图像预处理;将图像预处理结果裁剪出研究区域,进行水体提取,得到河流水面,从而计算平均河宽;判断得到的粗略河宽所在距离元的回波在河流计中是否存在距离折叠,从而确定下一步河流计数据的研究范围;获取河流计的回波数据并处理得到零多普勒谱,并将一个文件内所有零多普勒谱叠加;在确定的研究范围内,根据河流回波与地面回波的幅度差异确定分界点所在距离元,作为河流计与对岸的距离;测量河流计与靠近河流计一侧河岸的距离,计算得到河流宽度。本发明实现成本低、实时的高效高精度河宽提取。

    一种用于船载相干微波雷达的浪向反演方法

    公开(公告)号:CN113466821A

    公开(公告)日:2021-10-01

    申请号:CN202110820300.4

    申请日:2021-07-20

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明提出了一种用于船载相干微波雷达的浪向反演方法。该方法首先从雷达多个照射方向获取的距离多普勒谱回波中估计出海洋回波信号的左右带宽边界频率及中心频率,将中心频率转化成速度且扣除船速分量后可得出水质点速度。再将各方向测得水质点速度转换成波数谱,合成无向海浪谱。然后通过搜索最大值从无向海浪谱中得出谱峰对应的波数值,对各方向谱峰波数能量做圆周分布对称排列,再通过构建抛物线函数模型得出模糊的浪向。之后利用谱峰波数能量最大照射方向上对应的左右带宽边界频率的方差比较消除180°模糊。最后结合船艏向得出以正北为参考的浪向。本发明使船载相干微波雷达具有走航监测海浪浪向的能力。

    一种空基高频雷达海面散射系数的估计方法

    公开(公告)号:CN112130122A

    公开(公告)日:2020-12-25

    申请号:CN202010903703.0

    申请日:2020-09-01

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明提出了一种空基高频雷达海面散射系数的估计方法。本发明构建线性和非线性海面波高的傅里叶级数,进一步通过微扰分析法构建线性与非线性波高系数之间的关系模型,建立有向海浪谱与线性波高系数的关系模型;构建入射场电场强度,结合入射场电场强度通过微扰法依据傅里叶级数构建海面近处散射场电场沿X和Z轴方向上的分量,进一步构建海面远处散射场磁场的垂直极化场强分量模型;构建海面远处散射场磁场的垂直极化场强分量的时间自相关模型,使用傅里叶变换进一步构建海面散射系数模型。海面散射系数的估算为用于海洋遥感的空基高频雷达的参数设计提供了可靠依据,并且也是空基高频雷达海洋回波信号的反演工作的理论基础。

    一种利用S波段多普勒雷达探测海面浪高的方法

    公开(公告)号:CN107064929B

    公开(公告)日:2020-02-14

    申请号:CN201710408429.8

    申请日:2017-06-02

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明涉及一种利用S波段多普勒雷达探测海面浪高的方法,包括步骤1,利用S波段多普勒雷达获取海面回波多普勒谱,对得到的N帧多普勒谱提取中心频率,获得中心频率序列,根据多普勒效应,得到雷达测量的径向速度序列;步骤2,对雷达测得的径向速度序列去除平均值,接着作离散傅里叶变换和取模平方得到速度谱;步骤3,根据线性波动理论,得到速度谱与海浪谱的转换关系,获得海浪谱;步骤4,根据有效波高与海浪谱之间的数学关系,利用谱矩法获得有效波高;步骤5,用零阶矩去奇异值法,使异常的有效波高恢复正常。本发明为利用微波多普勒雷达获取海面浪高提供了一种新的探测手段,具有较高的探测精度和浪场空间分辨率,结果简单清晰。

    一种基于CEMD抑制高频地波雷达射频干扰的方法

    公开(公告)号:CN106154236B

    公开(公告)日:2019-01-29

    申请号:CN201610631095.6

    申请日:2016-08-04

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明涉及雷达信号处理领域,特别涉及一种基于CEMD抑制高频地波雷达射频干扰的方法。本发明在原有高频地波雷达信号处理的基础上,通过利用中位数设置阈值,对高于阈值的原始信号判定存在射频干扰,将原始信号搬移至高频带,利用复经验模态分解算法将原始信号分解出多个本征模态函数,在每个本征模态函数中通过固定阈值法检测定位干扰,并对干扰进行置零处理,对处理后的原始信号搬移后原频,得到重构信号。本发明可同时抑制瞬态和非瞬态干扰,在实际数据处理中,应用效果很好,在降低干扰的同时无损回波信号,抑制效果显著,增加了雷达探测距离,提高了雷达探测精度。

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