基于直接吸收法的氧气浓度检测与预警研究
[期刊论文]王正,郝晓剑,梁晓东 等-《舰船电子工程》2025年12期

摘要:在痕量气体检测领域,可调谐半导体激光吸收光谱技术正在迅速发展.与传统测量方法相比,其具备非侵入性、无需频繁校准、高精度和高灵敏度等优势.氧气(O2)对人类生存、生产和生活至关重要,在安全防护、医疗保健以及燃烧诊断等领域,检测O2浓度非常必要.论文使用半导体激光器、TDLAS技术和直接吸收光谱技术来测量空气中的氧气浓度;采用两条吸收线分别测量,对比实验结果,确保了实验方法与结果的准确性与可靠性;利用HITRAN数据库对常温常压条件下,6个不同浓度的O2吸光度曲线进行分析,分析了利用TDLAS技术对空气中O2浓度进行监测预警的方法.最终结果表明,论文的测量系统和方法对O2浓度具有较好的检测效果,并为其预警分析奠定了一定基础.

氧气浓度TDLAS直接吸收法预警分析
基于STM32的温度检测系统研究
[期刊论文]韩瑞超,甄明硕,孟令军 等-《舰船电子工程》2025年12期

摘要:针对极端温度对轴承工作产生的失效等问题,提出一种集成温度传感器、STM32控制电路和电致变色装置(ECD)的电致变色温度监控系统.该系统使用电致变色装置(ECD)作为观察温度变化的可视化窗口,将轴承的温度变化与器件的颜色变化建立连接.使用PT100作为温度传感器检测外界环境的温度.使用STM32作为调节电路的主控核心,并且配合ADC、DAC转换电路以及外围电路将外界温度变化与ECD器件的颜色变化进行等效连接;同时将温度检测值、ECD接口电压和监视的画面一并传输至上位机进行实时显示.使用该温度检测系统可以全方位地了解轴承工作时的温度状态,在轴承测温方面具有很高的实用价值和应用前景.

电致变色装置STM32温度检测
基于FPGA的MEMS矢量水听器无线数据传输系统
[期刊论文]王鹏飞,张亚博,张国军 等-《舰船电子工程》2025年12期

摘要:MEMS矢量水听器具有体积小、成本低、低频特性好等优势,为了实现对水听器信号采集的实时传输,论文基于FPGA研制了一套用于MEMS矢量水听器的无线数据传输系统.该系统可实时探测水听器捕获的模拟信号,并进行数字化处理;同时集成惯性导航模块,采集水听器的三维姿态角度数据.经过实际测试,该系统在5 km范围内成功实现了数据链的完整传输.该系统具备远程无线通信、高速率、数据存储可靠及高便携性等优势,为水下声源信息和自身姿态信息的采集与存储提供了有效的解决方案.

MEMS矢量水听器无线数据传输FPGA
基于激光/RGBD相机融合的移动机器人SLAM研究
[期刊论文]安赫,崔敏,张鹏 等-《舰船电子工程》2025年12期

摘要:为了解决使用单独的2D激光雷达和RGBD相机在地图构建过程中所面临的环境信息描述不足和建图精度低的问题,该研究提出了一种基于2D激光雷达和RGBD相机信息融合的SLAM算法.首先,通过联合标定获取相机内外参数,并建立激光数据与雷达数据之间的转换关系.其次,利用时间插值法在相应的视觉帧下对激光帧进行补全,以实现两种数据的时间同步.最后,引入加权误差联合损失函数来优化建图和定位效果.实验结果表明,在特征单一的长廊环境和复杂室内环境的测试中,与单一SLAM相比,该算法在建图和定位方面都取得了显著的提升效果.相较于激光SLAM,定位精度提升了17%;相较于视觉SLAM,融合精度提升了24%.

2D激光雷达RGBD相机信息融合同步定位与建图(SLAM)
海上多模块浮体连接器研究进展
[期刊论文]张宇,潘大荣,李飞 等-《舰船电子工程》2025年12期

摘要:海上多模块浮体系统的广泛应用推动其连接器的发展.论文对现有海上多模块浮体连接器的发展概况进行了综述并简单进行了分类,简要分析了多模块浮体连接器在材料选取和智能化方面的发展趋势.

多模块浮体连接器材料智能化
轴承外圈振动原位无线实时测试方法
[期刊论文]薛文智,吴倩楠,李晨-《舰船电子工程》2025年12期

摘要:针对轴承外圈振动在高温旋转环境下难以实时检测的问题,论文设计了一种轴承外圈原位测量的耐高温无线无源振动加速度计.采用电涡流电磁耦合方法,通过改变电涡流探头线圈与金属轴承的距离来测量轴承表面振动信号.使用铜丝作为制备耐高温电涡流线圈的材料,在搭建的振动试验平台上验证所设计的耐高温无线无源振动传感器在1 g~9 g的加速度激励信号下的输出信号,结果显示传感器输出电压信号与输入振动信号呈线性关系,传感器的灵敏度约为0.1549 mV/g,重复性误差小,可实现高温环境下轴承外圈振动信号无线实时检测.

轴承外圈振动传感器原位测试无线无源
船用发动机柴油微喷引燃技术仿真研究
[期刊论文]梁洁雯,温华兵,徐昌春 等-《舰船电子工程》2025年12期

摘要:针对船用大缸径发动机缸内油气混合较差及稀燃工况下天然气难引燃情况,通过CFD软件建立船用双燃料发动机仿真模型,研究柴油微喷引燃技术对船用发动机性能影响.结果表明,两种柴油喷射参数耦合下,提前柴油喷射时刻和增大喷油角度、增加柴油喷孔数和增大喷油压力都在一定程度上提高了发动机的指示热效率.此外,提前喷油时刻和增加喷孔数相较于增大喷油角度和增大喷油压力对改善油气混合、推进燃烧效果更为明显.柴油喷射参数的耦合则更有利于提高船用发动机性能.

船用发动机微喷引燃喷油角度喷孔数
一种飞行日飞行计划任务分配方法
[期刊论文]杜建业,张毅,年浩-《舰船电子工程》2025年12期

摘要:针对飞行日飞行计划任务分配最优化问题,基于混合整数规划将其抽象为线性规划问题,建立飞行日飞行计划任务分配模型,解决了传统飞行日飞行计划任务主要依靠经验进行分配的问题,最后结合某单位飞行日飞行计划任务分配实例,验证了该分配方法的有效性和实用性.

飞行日飞行计划任务分配混合整数规划
基于DSP的无人机振动频谱分析系统设计
[期刊论文]张凯歌,王代华,卫宁 等-《舰船电子工程》2025年12期

摘要:针对无人机飞行安全问题提出一种基于DSP的无人机振动频谱分析系统,对无人机振动信号进行实时的采集和分析,记录其振动信号并分析频域信息,包括各频率的幅值和相位.提供多种数据接口,既可以实时分析振动频谱特征并上传机载链路,为实时监测无人机飞行状态提供数据支撑;还可以事后下载存储数据,为分析评估无人机全时段飞行状态提供实测依据.同时该系统利用4项5阶Nuttall窗FFT算法针对性地解决振动信号频谱分析中出现的频谱泄漏问题,保证其数据的准确性,大大提高了系统的可靠性.

DSP频谱分析FFT4项5阶Nuttall窗无人机机载环境
基于金刚石氮-空位色心的高动态范围磁强计
[期刊论文]王天宁,刘严康,刘振华 等-《舰船电子工程》2025年12期

摘要:高动态范围的集成磁强计在生物磁心电图、核磁共振分析、智能电网等涉及复杂变化磁场的领域显示出广泛的应用潜力.因此,该研究提出了一种创新的频率追踪方案,通过持续监测时变磁场引起的谐振频率偏移,并实时将其反馈至微波源.通过调整微波源的中心频率以拓展其动态范围,该方案成功将其动态范围扩展至6.4 mT,约为金刚石氮-空位(Nitrogen-Vacancy,NV)色心固有动态范围的34倍.同时,该方案实现了对0.038 T/s快速变化磁场信号的高效检测.该研究成果为高动态范围集成磁强计在多领域的应用提供了有力支持.

金刚石NV色心集成磁强计高动态范围磁场测量
基于高速串口服务器的远距离无线传输系统
[期刊论文]马游春,倪子威,郭鑫 等-《舰船电子工程》2025年12期

摘要:针对目前对爆炸冲击波数据传输方案中难以实现远距离传输,论文设计了一种基于高速串口服务器的远距离无线传输系统,实现爆炸冲击波信号在远距离下高速可靠的实时传输到爆炸场外PC终端.为了实现串口服务器高速高可靠性传输功能,优化串口数据接收缓存方式和数据转发策略.为了实现高速远距离无线传输,选用pDDL900作为无线传输媒介,不同调制方式下多次实验测试无线传输距离.为了实现串口速度自适应远距离下网口速度,设计串口接收溢出保护机制,提高传输可靠性.测试结果表明,系统进行无线传输时串口最高波特率能达到9 Mbps且无误码传输,传输距离可达4 km以上,网口接收端可以1 Mbps稳定接收.在提高传输速度和传输距离,提升系统稳定性和通用性上有明显改善.

远距离串口服务器无线传输以太网
基于偏移场学习的扭曲文档矫正
[期刊论文]董前前,陈亮,王鑫鑫-《舰船电子工程》2025年12期

摘要:扭曲文档图像矫正是通过矫正图像的形变以提高文字识别和信息提取准确率,从而促进文档智能化的重要方法.现有的扭曲文档矫正方法主要针对紧密裁剪的文档图像,而无法有效应对存在大环境边界的文档图像.为解决这一问题,提出一种先检测后矫正的扭曲文档矫正方法.首先,通过对Mask R-CNN的改进,引入了更高分辨率的ROI Align层和解码器层,并对Mask模块进行优化,以提高对模糊文档图像的检测准确性,再通过偏移场学习的方式,实现了对扭曲文档的精确矫正.实验结果表明,在Doc3DShade数据集上与其他优秀算法相比,SSIM指标上提升了3.2%,LD指标改善了0.7%,字符错误率下降了4.18%.充分验证了其优秀性能,为移动设备文档拍摄提供了一种高效、准确的文档矫正方案.

偏移场图像矫正Mask R-CNN移动设备
多策略改进的蜣螂算法
[期刊论文]赵鑫,徐天奇-《舰船电子工程》2025年12期

摘要:论文引入了2023年新出的蜣螂算法,但新出的算法也有它的不足之处,比如初始化种群不够均匀、易陷入局部最优、种群多样性不够丰富以及收敛不够准确等问题,根据这些问题提出了Singer混沌映射初始种群位置、可变螺旋搜索策略、Levy飞行策略三种改进方案,并采用8种标准测试函数进行仿真实验与GWO、SSA、WOA、NGO以及和原始的DBO(蜣螂算法)进行比较,仿真结果表明:经过优化改进后的HDBO(改进蜣螂算法)在稳定性和收敛性方面均具有明显的优点.

蜣螂算法可变螺旋搜索策略稳定性收敛性
水下声信标搜寻技术发展现状及展望
[期刊论文]郑烜,翟春平,贺俊博-《舰船电子工程》2025年12期

摘要:论文分析了水下声信标发展现状并对未来发展做出展望.介绍了两种水下声信标搜寻平台以及它们搭载的搜寻系统与设备的研究现状.分析了三种水下声信标搜寻方法以及目前对这些方法的改进与探索.从提高全海深及各种复杂环境下搜寻能力、搜寻设备向产业化发展两个方向对未来水下声信标搜寻技术的发展做出展望,为不同条件下的水下声信标搜寻工作提供参考.

水下声信标发展现状分析信标搜寻技术
基于改进DDPG的无人船避障路径规划
[期刊论文]吴一凡,李震,王楠-《舰船电子工程》2025年12期

摘要:针对深度强化学习存在的在动态环境中训练时间长,收敛较慢,且某些复杂情况下效果不佳的情况,将多步自举N-step Bootstrap、扰动流体算法(IFDS)和深度确定性策略梯度算法(DDPG)结合起来.首先在DDPG添加N-step Boot-strap,赋予模型结合未来多个时间步的能力;其次引入扰动流体算法,与环境中障碍物的速度信息共同构建势场,解决高维连续动作空间问题并提高训练效率;最后搭建了单个运动障碍物和多个运动障碍物的环境来对算法进行了仿真验证.仿真结果表明改进DDPG算法在仿真环境中相较于传统DDPG算法有更高的训练稳定性和训练速度,能够成功实现较为复杂环境的动态避障,同时训练的成功率有所提高.

深度确定性策略梯度算法多步自举扰动流体算法路径规划无人船
基于FPGA的高速激光条纹中心线提取
[期刊论文]单彦虎,赵兴龙,程洪涛 等-《舰船电子工程》2025年12期

摘要:近年来线激光3D检测技术广泛应用于武器装备自动化检测中.中心线提取是线激光三维扫描系统中的基本和关键步骤.论文提出了一种适用于现场可编程门阵列(FPGA)快速准确提取激光中心线的算法.该算法分为三个低耦合模块,分别进行平行粗定位、精确定位和中心线插值模块.在粗定位模块,利用滑动窗口以列扫描方式遍历所有像素点,计算图像局部特征,并基于此检测激光线的初始中心点;在精确定位模块,利用位置加权的灰度重心法确定亚像素中心点的位置;在插值模块,提出一种硬件友好的非均匀线性插值方法,提高中心线水平方向的精度.实验表明,该算法对亚像素精度提取具有较高的鲁棒性.通过在FPGA上实现该算法,实现了对220万像素视频流1430帧/秒的高速、高精度激光中心线提取.

中心线提取FPGA重心法非均匀线性插值三维测量
基于卷积神经网络和Swin Transformer的单幅图像去雨算法
[期刊论文]杜瑶,薛涛,李猛-《舰船电子工程》2025年12期

摘要:针对雨天户外图像采集时遇到的模糊现象和细节丢失问题,论文提出了一种基于卷积神经网络和Transformer的单幅图像去雨算法.首先设计了一种基于卷积神经网络和Transformer的特征提取模块,将卷积神经网络的局部建模能力和Swin Transformer的捕获全局上下文的非局部建模能力相结合.然后结合对比约束损失,提出一种综合损失函数用于约束网络的训练.最后与常见的去雨算法相比,论文所提算法在消除雨纹的同时,更好地保留了图像的细节信息.

单幅图像去雨卷积神经网络Transformer对比学习注意力机制
硅酸镓镧高温压电传感器的零漂及抑制研究
[期刊论文]程文华,张磊,谭秋林-《舰船电子工程》2025年12期

摘要:该研究分析了硅酸镓镧压电传感器在高温测试时所表现出的直流漂移现象的电学机理.讨论了传感器、运放失调、无源元件之间的相互作用和测试环境中的电气连接.通过建立测试回路简化模型,推导了芯片器件和环境因素对输出直流偏置的影响.根据最坏情况下的综合影响表达式,总结了零漂抑制方法,并对用于配合高温测试的电荷放大器进行了优化设计.经过优化后800℃时的测试漂移基线可以控制在运放供电轨的50%左右,与未补偿的情况相比,贡献了>89.5%的抑制作用.

高温硅酸镓镧漂移补偿电荷放大器
海上无人机充电浮台的水动力分析
[期刊论文]王松,吴俊飞,吴永平 等-《舰船电子工程》2025年12期

摘要:工程中通常使用三维势流理论来描述浮台对流场的影响.频域分析通过伯努利方程获取在特定速度势下的波浪力和相关参数,进而求解出浮台在线性波浪作用下的响应.也就是研究规则波对浮台运动幅值的影响.随后,通过傅里叶变换将频域响应参数转换为时域响应参数,揭示浮台在非线性波浪作用下的响应特征.这反映了浮台在受到不规则波冲击后产生运动响应,直至回复平衡状态的过程[1].

浮台水动力分析频域分析时域分析