基于CF-PSPnet的主波束效应的校正研究

射电天文成像过程中,需要对观测得到的脏图进行反卷积操作得到“干净”的图像,而这图像中包含着主波束效应,未得到主波束效应校正的图像在偏离中心区域的地方会出现强度衰减的现象,而且距离中心越远,衰减现象越明显。传统的主波束校正方法虽然能够完成校正,但对于图像边缘区域尤其是微弱结构的细节恢复的不是很理想。因此,本文提出了CF-PSPnet的深度学习的模型,引入了注意力机制,多特征融合等操作,实现了对观测图像中不同级别特征的融合与提取,从而达到对主波束校正的需求。经本文实验后得出,CF-PSPnet解决了传统图像域校正方法中存在的缺点,有着不错的校正效果。下一代的射电天文望远镜有着更高灵敏度,动态范围与空间角分辨率,本文方法为其主波束效应校正提供了一种更具潜力的解决方案。

地形导航多波束测深综合效应的邻域改正技术

针对多波束声纳测深系统中波束角效应和地形效应对水深测量的影响,提出了一种基于地形平均坡度水深数据改正的方法,以解决不同地势情况下造成的水深数据失真问题.首先根据多波束系统的测量原理建立了水深测量模型,与测量点周围8个点之间平均坡度估计该点处地形倾斜角,通过测量水深与海底地形之间的关系进行不同程度的水深改正,以获得测深处的真实水深.仿真过程中通过计算测点周围邻域8个方向的平均坡度,对地形平均坡度进行估计,并用实际某海域地形进行检验.结果标明:该技术应用性强,对水深测量中波束角与地形效应的影响具有明显的改正效果.

基于多尺度数学模型的波束角效应改正方法

为解决复杂水域下单波束测深波束角效应引起的地形失真难题,提出了一种基于多尺度数学模型的单波束测深波束角效应改正方法。该方法基于测深换能器波束“锥形”发射的形态、水下地形三维空间形态建立波束角效应多尺度数学改正模型,利用Horn算法拟合改正模型关键尺度水下地形点空间上坡度、坡向,实现三维空间下测深波束角效应的改正。通过乌东德库区白马口-龙街河段测深试验数据进行精度验证,以机载LIDAR点云数据为基准,对试验区域改正前、后的单波束数据进行对比分析。结果表明:改正后较差主要集中在区间[-0.25m,0.25m],且分布符合测量随机误差的规律,波束角效应带来的影响明显减弱;改正后测深中误差精度提高48.6%,倾斜地形水下测量的精度得到有效提升;论证水下地形的坡度是影响波束角效应的主要因素。该方法为波束角效应的改正研究提供了新的方向,对于提高单波束测深精度具有一定的借鉴意义。

单波束测深波束角效应的自动改正方法

单波束回声测深系统在水深测量领域中应用广泛。仪器测深时,由于换能器发射波束存在一定开角,导致测深信号出现波束角效应,使测深值具有一定误差,引起海底地形失真。为了解决这一问题,本文提出一种针对海底地形变化过程中过渡段与非过渡段的波束角效应自动改正方法,实现对失真地形的改正。实验表明,该方法能够明显改正受波束角效应影响的海底特殊地形,自动对实测地形特征进行判断并将改正后地形进行有效衔接,在某些地形变化明显的海底,测深误差的减小值可达62%~77%,对于提高特殊地形的测深数据精度和可靠性,具有一定应用价值。

海洋测深波束角效应改正的海底倾斜角求解差分算法

在海底地形测量中,由于波束角效应导致探测的海底地形存在失真。为提高海底地形的测量精度,应消除或减弱波束角效应影响。而对未知海底的倾斜角求解问题是解决波束角效应的难点之一。为此,针对单波束测量提出了一种实用的海底倾斜角差分算法。实例计算表明,差分算法更为有效、合理,适合于计算机处理。

海洋测深波束角效应和波浪效应的耦合作用与改正

在波束角效应空间结构及波浪对测深的影响的基础上,提出海洋测深中波束角效应与波浪效应的耦合作用模型,并从理论上对耦合作用的空间结构及其数学描述进行论证,导出耦合作用改正模型。数值试验结果表明了该改正模型的正确性。

海底地形测量波束角效应改进模型

在海洋测深过程中,回声测深仪波束角效应使记录的测深图像失真。现有波束角效应模型应用分段解析几何的方法将其划分为三个作用过程:测深值平移效应、双曲线增伪效应、深度丢失效应。在此基础上,应用微分几何的原理对波束角效应的空间结构及其数学原理描述进行理论分析,提出了波束角效应的改进模型及其改正算法。改进模型的优越之处在于提出决定波束角效应发生作用的是海底地形的线性特征而不是形状特征,由此提高了改正算法的自动化程度。

海洋测深的波束角效应及其改正

测深仪波束角效应使记录的测深图像(海底地形)产生变形,本文将测深仪波束角效应分为三种:时移效应;双曲线增伪丢失效应;深度丢失效应。并对这三种效应进行了分析研究,提出了改正方法,不同类型海底地形的数值试验结果证实了该方法的有效性,该方法可极大地提高海洋测深的精度和可靠性。

波束角效应对航道测宽的影响

从回声测深原理出发,讨论了波束角效应对航道测宽的影响,并根据天津港的航道情况进行了计算,分析了在实际测量中,不同情况下波束角效应影响航道测宽的具体因素。

海底地形测量波束角效应的建模与仿真

为了解决回声测深仪波束角效应引起测深图像产生失真变形的问题,应用微分几何的原理对波束角角效应的空间结构及其数学原理进行建模,找出失真规律,并提出了波束角效应的失真模型。模型的优越之处在于提出决定波束角效应发生作用的是海底地形的线性特征而不是形状特征。最后设计仿真试验对模型进行了验证,仿真结果证明了模型的正确性。

波束分裂模式检测下的太赫兹稀疏信道估计方案

针对现有的基于共同稀疏信道支持的理想假设的宽带信道估计方案中阵列增益严重损失的问题,提出一种波束分裂模式检测的信道估计改进方案。建立具有时延-相控模拟的混合预编码的宽带太赫兹大规模多输入多输出系统模型;通过波束分裂效应估计出信道分量的物理方向,检测出不同子载波的信道支持度,实现每个信道分量的估计。仿真结果表明,与其它信道估计方案相比,所提方案减少了导频开销,降低了计算复杂度,鲁棒性优越。

海洋测深综合效应的多测线改正技术

提出了水深测量综合效应的多测线改正技术,通过分析水深测量中的波束角效应、地势效应及载体姿态变化对测深的影响,给出二维数字测深仪的详细设计方法,建立描述水深改正的指标,并用实际地形进行仿真。结果标明,该方法实用性强、改正效果明显。

改进实孔径雷达角分辨力的广义逆滤波方法

本文寻求一种在扫描实孔径雷达中,利用方位信号处理获得优于天线波束宽度的角分辨力的途径。文中建立了扫描过程的数学模型,并提出了采用广义逆滤波处理实现波束“伪压缩”的方法,阐明了这种方法的物理本质,解决了这种方法最佳解的确定问题。文中用这种方法对雷达实测数据进行了处理,使雷达的角分辨力提高约4倍。

海洋测深波束角效应改正的方向问题研究

提出了顾及方向性的海底倾斜角解算模型。通过不同测线方向的数值仿真,验证了该模型的正确性,表明沿水深梯度方向布设测线可获得最接近于真实的海底倾斜角。

走航式适航水深测量误差来源及准确度检测

走航式适航水深测量是目前港口工程测量提出的新课题,对其测量精度的评定和准确度的检验尤为重要。从两个方面论述了适航水深测量误差来源及消除或削弱方法,给出了精度估算公式,并进行了测量精度估算,给出了适航水深测量的检测方法。

数学测深仪的波束角效应仿真系统的设计与实现

本文为形象地展示波束角效应的作用原理及其对测深的影响,基于回声测深仪测深原理,利用Matlab语言设计与实现了波束角效应仿真系统。利用设计的三维数学测深仪,能够仿真多种海面环境下的水深测量,深化对测深理论的研究。

海洋测深中凸形海底测量数据失真与改正

在海洋测深中,由于回声测深仪波束角效应的影响,对凸形海底的测量会带来较大的失真。在数学意义上推证了波束角效应在凸形海底地形的作用规律与海底地形是否连续可导有关,结合测深仪的测量机制和海底底质对声波反射特点,在物理意义上分析了实际测量中波束角效应的影响为近似"双曲线增伪效应"。针对波束角效应改正中出现的定位点错位问题,提出了凸形海底地形波束角效应改正模型的补充原则,能够较好地处理改正后定位点错位的问题。

一款宽带实时延迟线芯片的设计和实现

为降低电子系统在宽带运用中波束倾斜效应的影响,开展了相关的技术研究。简要介绍了实时延迟线电路的基本概念,对电路设计流程进行了阐述。最终成功开发出一款具有小尺寸和优异微波性能的GaAs微波单片集成数控实时延迟线电路。其性能指标为:工作频率2～8GHz,插入损耗≤23dB,总延时量为637.5ps,驻波比≤1.5∶1。同时指出,要获得高精度的实时延迟线芯片,正确选择控制器件的连接方式和分析延时网络的寄生效应是必要的。

双超声波干涉偏移法测量流体流速

介绍了一种基于两个波源的双超声波干涉偏移法测量流体流速。推导了利用介质流动造成的偏移效应来测量流体速度的近似公式,利用超声波信号干涉的方程揭示出了流体的流速与超声波信号干涉强度之间的关系,并结合计算机模拟和分析了这种关系,获得了曲线的线性近似的适用范围,利用CASSY Lab系统平台对气体流速进行了测量和验证,分析了实验误差。实验证明利用双超声波干涉偏移法测量流体流速的结果与现有的风速仪测量的值基本吻合,平均相对误差为5.5%。

相控阵雷达资源受限时搜索参数调整策略

相控阵雷达最主要的工作方式为搜索和跟踪,针对跟踪任务抢占雷达总资源导致搜索性能下降的问题,文中在搜索空域需要适时进行调整的条件下,考虑到扫描过程中产生的波束展宽效应,提出了以空域覆盖系数为优化函数的资源受限时的搜索性能优化模型,给出了波束宽度调整(ABW)、观测空域调整(AOA)和波束宽度和观测空域联合调整(ABWAOA)三种策略,通过仿真比较了三种参数调整策略的搜索性能,结果表明ABWAOA策略的调度性能最优。