导读:本文包含了水下目标跟踪系统论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:目标,水下,声纳,误差,粒子,图像处理,可编程。
水下目标跟踪系统论文文献综述
石桂欣,鄢社锋,郝程鹏,侯朝焕,刘宇[1]（2019）在《不完全量测下长基线系统的水下目标跟踪算法》一文中研究指出针对不完全量测情况下长基线系统对水下目标跟踪精度会下降的问题,提出了最小二乘-容积卡尔曼滤波(Least Squares-Cubature Kalman Filter,LS-CKF)算法。选取容积卡尔曼滤波(Cubature Kalman Filter,CKF)为基本跟踪算法并将其改进为两步滤波模式.增加的第1步滤波使用最小二乘估计优化时间更新阶段的容积点,提高了第2步滤波中量测更新的精度。进一步推导了量测信息为距离时新算法的简化形式,降低了运算复杂度,使其能更好地应用于水下跟踪系统.仿真实验和湖试数据的处理结果表明,在丢失量测数据较多且初始状态误差很大的恶劣情况下,LS-CKF收敛速度比标准CKF算法提升了1倍,且跟踪误差降低10%以上。(本文来源于《声学学报》期刊2019年04期）
王子麒[2]（2019）在《基于前视声呐的水下目标探测与跟踪算法研究及系统实现》一文中研究指出随着国家海洋战略的转变和海洋地位的提高,有关水下潜器的水声技术备受国内外瞩目。因此,研究基于前视声呐的水下目标探测与跟踪,对水下潜器的水下探测与跟踪技术的发展有着重大实际意义。本文主要关注基于前视声呐的水下最近障碍物探测和目标跟踪问题,研究了基于前视声呐图像的图像处理方法,实现了一种适用于单波束步进前视声呐的目标探测与跟踪系统。本文根据Micorn DST型前视声呐图像的特点,研究了基于前视声呐图像的最近障碍物目标探测算法,由中值滤波,基于对数隶属度的模糊增强,最大熵分割,疑似目标筛选和改进反距离加权插值后向映射算法组成。然后根据有缆水下机器人平台的实际需求,研究实现了一种基于前视声呐的声探测系统,并取得了预期实验结果。之后本文分析了Micorn DST型前视声呐图像中水下目标的多种灰度,形状和纹理特征,最后选择使用不变矩构造特征集合,作为粒子滤波跟踪方法的观测模型。并且对比了使用灰度模板匹配作为观测模型的经典粒子滤波算法和以特征集合作为观测模型的粒子滤波算法,最终实现了一种基于前视声呐图像的粒子滤波算法,然后根据本文研究的声探测系统,完成了声探测系统的目标跟踪功能。本文研究实现的声探测系统可以提供水下最近障碍物的预警功能,具有较完整的软硬件结构,并且经过水池实验和海洋实验测试了声探测系统的性能。实现结果表明,声探测系统可以为水下机器人提供稳定可靠的最近障碍物预警功能。根据研究实现的声探测系统,继而开发了基于粒子滤波的目标跟踪模块,经实际数据验证,目标跟踪模块可以对水下目标进行有效的跟踪,为声探测系统提供目标跟踪的功能。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2019-03-07）
张家敏[3]（2018）在《自主水下机器人控制系统研制及声纳目标跟踪研究》一文中研究指出当前,由于自主水下机器人(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)具备灵活性高、适应性好、安全高效等诸多优点而被广泛地用于海底资源探测、水下情报搜集、水下救援与打捞等领域。本文结合镇江市2015年国际合作项目,参与研制了一款用于水下探测的自主水下机器人AUV,对自主水下机器人声纳实验中获取的图像进行目标识别与目标跟踪研究。具体研究内容如下:首先,本文依据自主水下机器人国内外的研究现状和项目的整体需求,制定了本自主水下机器人AUV控制系统的整体研制方案,完成了自主水下机器人的本体结构设计与关键部件选型等。然后,开展了自主水下机器人控制系统硬件设计,水面控制系统硬件上包括水面控制箱与笔记本电脑,水下控制系统硬件上采用以PC104工控板作为自动驾驶仪的主控单元、同时配备摄像头PC104板卡单独进行摄像头图像处理的系统架构,同时设计了控制底板,其包括传感器开关控制电路、通信转接电路、漏水检测电路等。其次,进行了自主水下机器人控制系统软件设计。水面控制系统监控软件基于MOOS平台在esclip开发库下进行开发,水下控制系统软件上完成了控制板卡相关程序的设计,实现了动力定位、定深定向、轨迹跟踪等运动控制功能。随后,根据自主水下机器人实验中获得的声纳图像进行了目标跟踪研究。整个跟踪流程包括声纳图像增强、声纳目标检测、椭圆特征提取与识别、目标跟踪等。采用叁帧差分法进行声纳目标检测;提出了一种基于Hough变换的快速椭圆特征提取算法;对目标跟踪算法进行研究,设计了一种基于粒子群优化的粒子滤波算法,通过仿真模型验证了该算法相对于常规粒子滤波算法的优越性。最后,对研制的自主水下机器人样机进行湖试实验,包括动力定位、定深定向等实验,通过实验验证了本水下机器人控制系统的可行性与有效性,AUV的设计达到了预期的要求。此外,进行了声纳目标识别实验,通过选取典型帧声纳图像进行目标识别研究,验证了本文提出的目标识别算法的有效性。(本文来源于《江苏科技大学》期刊2018-04-28）
张春雨[4]（2015）在《基于VxWorks的水下目标探测跟踪系统研究》一文中研究指出水下目标探测跟踪系统相当于自主水下机器人的眼睛,是水下机器人能在水下自主活动不可或缺的一部分。一个准确可靠、实时性较好的探测跟踪系统对能否顺利开展水下工作起着至关重要的作用,对促进我国的海洋保护与开发事业也有很重要的现实意义。本论文着重研究了声呐图像处理技术、目标的特征提取技术、目标跟踪技术、实时多任务VxWorks操作系统的相关知识。设计了一个可靠性高实时性强的声探测跟踪系统,通过这个系统可以将水下机器人的其他模块全部串联起来,配合其他模块完成交给水下自主机器人的各种复杂任务。本系统主要包括四个部分:声呐图像预处理、运动目标检测与特征提取、目标跟踪、探测跟踪系统的硬件平台及软件架构。首先,本文对声呐接收的回波数据进行处理,经过坐标变换、通过编程实现对图像的显示,图像增强与中值滤波对图像平滑等过程实现对声呐图像预处理,为后续的目标检测做好了充分的准备。其次,在运动目标检测与特征提取过程中,通过分析声呐图像的一系列特点,选用了聚类分割和变框扫描结合的方法对运动目标进行检测。然后分析了声呐图像中目标的特征及在目标运动过程中目标特征的变化,对目标的不变矩特征进行提取实验,同时构造出了用于前视声呐图像特征提取的类Haar特征,并利用类Haar特征的声呐图像进行特征提取实验,通过实验验证了本文构造的特征提取方法的有效性和易用特征,提高了目标检测过程中的可靠性。再次,在运动目标跟踪部分,由于目标一直在运动导致图像数据中的目标特征不稳定,反映在声呐各帧图像中目标的形状发生了较大的变化。对比了面积特征与类Haar特征的特征组合和多特征信息融合分别与粒子滤波算法结合进行跟踪实验的结果,分析了传统的跟踪算法变形模板和粒子滤波算法相结合的跟踪方法与粒子滤波和多特征信息融合相结合的跟踪算法的优缺点,选用粒子滤波与多特征信息融合相结合的算法作为本系统的跟踪算法,完成了对水下目标的准确跟踪。最后,在声探测跟踪软件架构部分,对系统进行了初始化工作,不但运用VxWorks的多线程机制、实时多任务功能、网络通信功能,并在Tornado交叉开发环境下设计了利用串口接收数据的数据接收模块,又开发了数据处理模块,最后设计了TCP模块,在TCP模块中利用socket网络编程接口实现了此系统与主控机的双向通信。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2015-05-12）
丁薇,李银伢[5]（2015）在《不完全量测下的水下纯方位系统目标跟踪算法》一文中研究指出针对观测器探测概率小于1的不完全量测情况下的水下纯方位系统的目标跟踪问题,提出了不完全量测下的基于扩展卡尔曼滤波的目标跟踪算法。首先,建立不完全量测情况下的水下纯方位目标跟踪数学模型;其次,在数据出现不完全量测时,采用前一次的更新值对缺失数据进行弥补并完成滤波;最后,采用最优理论性能下界(CRLB)和均方根误差(RMSE)这两种评价准则对此算法进行评估。仿真实验结果表明:在不完全量测下的水下纯方位系统的目标跟踪问题中,所提出的基于扩展卡尔曼滤波的目标跟踪算法在保证预期跟踪精度的前提下,具有较高的实时性。(本文来源于《计算机应用》期刊2015年04期）
杨瑜波,王惠刚[6]（2011）在《新型粒子滤波理论用于水下系统目标跟踪》一文中研究指出首先介绍了粒子滤波的基本理论和状态分离技术,并将两者结合起来得到一种新的粒子滤波改进算法:PF-SP-PEKF算法。该算法提供了一种全新的寻找提议分布途径,所得提议分布在计算量适中、便于执行的前提下,更接近目标真实分布。将新算法应用到水下系统纯方位目标运动分析领域中,联合多模型方法得到MMPF-SP算法,对水下机动目标进行跟踪估计。通过与其他经典的跟踪算法进行分析比较来证明新算法在目标跟踪应用中的有效性和稳健性。仿真表明与传统的算法相比,新改进算法在机动目标的跟踪估计中具有更好的性能表现和更高的应用价值。(本文来源于《电声技术》期刊2011年03期）
严胜刚,孟庆军[7]（2009）在《基于DSP和FPGA水下目标主动跟踪系统硬件设计》一文中研究指出数字信号处理系统是水下目标主动跟踪系统的核心,采用了数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)设计了数字信号处理硬件系统,给出了硬件框图,介绍了各个组成芯片的功能,解决了DSP的硬件资源分配问题,完成了存储器接口设计、电源与散热设计以及FPGA接口逻辑设计。硬件平台具有强大的数字信号处理能力,合理的FPGA接口逻辑简化了DSP软件设计任务。试验结果表明,信号处理平台能够实时完成水下双目标信号的时延估计,估计精度高,满足了水下目标主动跟踪系统的要求。(本文来源于《鱼雷技术》期刊2009年01期）
夏秋洪[8]（2009）在《某水下目标跟踪系统显控软件的设计与实现》一文中研究指出论文是以水下目标跟踪系统改造项目为背景的显控软件设计。水下目标跟踪系统是基于无线电遥控浮标阵的长基线水声跟踪定位系统,可同时测量多个水下目标的运动轨迹,改造后将实现更大范围和更高精度的实时跟踪。该系统由浮标分系统、无线数据通信链、显控分系统和目标模拟器等辅助设备组成。其中显控分系统是整个跟踪系统的解算和控制中心,负责定位解算、轨迹显示、对浮标遥控监测、阵型设计等任务。改造后的显控分系统在阵型设计、解算和显示方式、专家系统、声线修正、接口、模块化、界面友好、可靠性等方面有重大改进。本论文在借鉴原系统显控软件部分功能模块的基础上,重新开发了一套适用于系统改造需求的显控软件,该软件具有以下特点:1.取消原系统单机人工选择解算方式,改由主从计算机双机并行解算,分别采用同步(“球面交汇”法)和非同步(“双曲面交汇”法)两种方式进行解算并显示定位轨迹;2.改进原系统接口方式,主计算机与基站间采用USB多线程实时异步通信,主从计算机之间通过网口通信;3.能够评估目标跟踪精度并优化阵型设计;4.增加对浮标原始数据读取、保存和显示功能,增加现场设定浮标信号处理参数功能,增加完善的操作使用帮助系统;5.具有对更多浮标(最多24个浮标)进行遥控、监视、数据解算的能力,测量范围增大;6.采用模块化设计思想,模块独立性强,软件整体可靠性增强;同时,界面更加友好、美观、操作方便。经过湖试验证,显控软件完成了预期目标,状态稳定,实现了软件的工程应用性,系统即将交付用户使用。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2009-02-01）
王亚迅[9]（2008）在《短基线声纳系统跟踪水下目标的误差分析》一文中研究指出用短基线声纳系统跟踪水下目标的误差分布是一个尚待解决的问题。用相关理论和误差理论的方法,分析了短基线声纳系统跟踪水下目标的位置误差所服从的分布规律,得到了有关分布规律的公式,计算了该声纳系统的误差分布,为论证该声纳系统的性能提供了一种指标,同时也为该类定位系统的误差分析提供了一种方法。(本文来源于《现代电子技术》期刊2008年15期）
王百合,黄建国,张群飞[10]（2007）在《水下多目标跟踪系统攻击目标优选模型及算法》一文中研究指出攻击目标优选是水下多目标跟踪(MTT)系统的重要组成部分。目标估计值的不精确性使优选具有模糊性,常用的经典决策方法如层次分析(AHP)法和理想解(TOPSIS)法存在精度要求高、结果稳定性差等问题,不适用于水下目标优选。该文以水下MTT系统为研究对象,运用灰色关联优选(GROD)法建立了攻击目标优选模型,解决了水下MTT过程中的目标排序以及由于目标特征值不精确引起的攻击目标误判问题。结合实例介绍了GROD方法在MTT系统中的应用,并借助系统效能分析工具与其他常用经典评估决策方法进行了比较,效能统计结果表明,应用GROD法的系统效能比AHP法提高约15%,比TOPSIS法提高约10%。GROD模型算法简单、直观、合理,计算结果客观、稳定,系统效能高,将其应用于水下MTT系统攻击目标优选评估在技术上是可行的。(本文来源于《鱼雷技术》期刊2007年04期）
水下目标跟踪系统论文开题报告
（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：
随着国家海洋战略的转变和海洋地位的提高,有关水下潜器的水声技术备受国内外瞩目。因此,研究基于前视声呐的水下目标探测与跟踪,对水下潜器的水下探测与跟踪技术的发展有着重大实际意义。本文主要关注基于前视声呐的水下最近障碍物探测和目标跟踪问题,研究了基于前视声呐图像的图像处理方法,实现了一种适用于单波束步进前视声呐的目标探测与跟踪系统。本文根据Micorn DST型前视声呐图像的特点,研究了基于前视声呐图像的最近障碍物目标探测算法,由中值滤波,基于对数隶属度的模糊增强,最大熵分割,疑似目标筛选和改进反距离加权插值后向映射算法组成。然后根据有缆水下机器人平台的实际需求,研究实现了一种基于前视声呐的声探测系统,并取得了预期实验结果。之后本文分析了Micorn DST型前视声呐图像中水下目标的多种灰度,形状和纹理特征,最后选择使用不变矩构造特征集合,作为粒子滤波跟踪方法的观测模型。并且对比了使用灰度模板匹配作为观测模型的经典粒子滤波算法和以特征集合作为观测模型的粒子滤波算法,最终实现了一种基于前视声呐图像的粒子滤波算法,然后根据本文研究的声探测系统,完成了声探测系统的目标跟踪功能。本文研究实现的声探测系统可以提供水下最近障碍物的预警功能,具有较完整的软硬件结构,并且经过水池实验和海洋实验测试了声探测系统的性能。实现结果表明,声探测系统可以为水下机器人提供稳定可靠的最近障碍物预警功能。根据研究实现的声探测系统,继而开发了基于粒子滤波的目标跟踪模块,经实际数据验证,目标跟踪模块可以对水下目标进行有效的跟踪,为声探测系统提供目标跟踪的功能。
（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。
水下目标跟踪系统论文参考文献
[1].石桂欣,鄢社锋,郝程鹏,侯朝焕,刘宇.不完全量测下长基线系统的水下目标跟踪算法[J].声学学报.2019
[2].王子麒.基于前视声呐的水下目标探测与跟踪算法研究及系统实现[D].哈尔滨工程大学.2019
[3].张家敏.自主水下机器人控制系统研制及声纳目标跟踪研究[D].江苏科技大学.2018
[4].张春雨.基于VxWorks的水下目标探测跟踪系统研究[D].哈尔滨工程大学.2015
[5].丁薇,李银伢.不完全量测下的水下纯方位系统目标跟踪算法[J].计算机应用.2015
[6].杨瑜波,王惠刚.新型粒子滤波理论用于水下系统目标跟踪[J].电声技术.2011
[7].严胜刚,孟庆军.基于DSP和FPGA水下目标主动跟踪系统硬件设计[J].鱼雷技术.2009
[8].夏秋洪.某水下目标跟踪系统显控软件的设计与实现[D].哈尔滨工程大学.2009
[9].王亚迅.短基线声纳系统跟踪水下目标的误差分析[J].现代电子技术.2008
[10].王百合,黄建国,张群飞.水下多目标跟踪系统攻击目标优选模型及算法[J].鱼雷技术.2007
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