一种基于舰船磁场特性识别的微型探测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于舰船磁场特性识别的微型探测系统，属于舰船目标识别领域，包括供电模块、采集存储模块、单片机、识别结果传输模块、姿态水深采集模块以及触发模块；本发明专利技术通过构建支持向量机分类器，能够对小样本信号具有更强的学习性能和泛化能力，识别准确率更高，且复杂程度低于人工神经网络，相对神经网络实时性更高，且所需的嵌入式设备的内存也更少，更适合磁信号在嵌入式平台上使用，有效提升了舰船识别的效率。升了舰船识别的效率。升了舰船识别的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于舰船磁场特性识别的微型探测系统


[0001]本专利技术涉及舰船目标识别领域，尤其涉及一种基于舰船磁场特性识别的微型探测系统。

技术介绍

[0002]舰船的准确识别对于保护主权具有不可替代的作用。此外，各大港口持续不断的船只进出，要求海上目标检测系统发挥更有力的监控作用。
[0003]因此，必须对海上目标的进行识别。在舰船目标识别领域，探测系统经过合适的信号处理和目标决策能够辨别出不同类别的舰船，并展现出良好的性能。然而，大部分的基于舰船磁场特性识别的探测系统需要计算机参与识别过程，识别结果无法远距离传输，受海况和天气的影响大，而且体积庞大，续航时间短，即没有考虑到探测系统的自主识别与无线传输、消除海上环境的影响、探测系统便于布放和长时间的工作。随着单片机计算能力的提高、元器件集成化程度的加深、设备功耗的降低，使微型探测系统成为可能。与传统探测系统相比，这种微型探测系统体积更小，需要的电力更少，工作时间更长；
[0004]基于舰船磁场特性识别的微型探测系统的任务在于回答在何时经过一艘何种舰船。与舰船其他物理信号不同，舰船的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于舰船磁场特性识别的微型探测系统，其特征在于，包括供电模块、采集存储模块、单片机、识别结果传输模块、姿态水深采集模块以及触发模块；其中，所述供电模块采用3.7V锂电池与电压转换芯片的方式获取其他模块所需的电压，并构建一块供电板给其他模块供电；所述采集存储模块采用磁通门传感器和ADS1220芯片采集舰船的磁信号，并采用SD卡存储采集的舰船磁信号；所述单片机用于对各子模块进行控制以及数据处理；所述识别结果传输模块用于通过北斗短报文通信的方式传输识别结果；所述姿态水深采集模块用于采集整个探测系统的姿态信息和水深信息；所述触发模块用于接收单片机控制指令，并带动探测系统上浮至水面。2.根据权利要求1所述的一种基于舰船磁场特性识别的微型探测系统，其特征在于，所述供电模块供电具体方式如下：所述3.7V电池电压经过LT1619芯片获得5V供电电压，给识别结果传输模块和触发模块供电；所述3.7V电池电压经过LM317芯片获得3.3V供电电压，给单片机供电；所述3.3V正电压经过LTC1983ES6
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5芯片获得
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3.3V负电压，3.3V正负电压给磁通门传感器供电；所述3.3V正负电压分别经过LTC1983ES6
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5芯片和LT1964ES5
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BYP芯片得到正负2.5V供电电压，给ADS1220芯片供电。3.根据权利要求1所述的一种基于舰船磁场特性识别的微型探测系统，其特征在于，所述磁通门传感器为3轴传感器，量程为60μT，其具体用于将磁信号转换为模拟信号；所述ADS1220芯片为24位数模转换芯片，负责将模拟信号转换为数字信号，并将数字信号通过SPI发送给单片机。4.根据权利要求1所述的一种基于舰船磁场特性识别的微型探测系统，其特征在于，所述单片机数据处理具体步骤如下：步骤一：选取合适的电阻和电容在信号采集通道构成低通滤波器，并对采集的舰船磁信号进行硬件去噪处理，之后构建数字滤波器，并按照舰船磁场的频率上限设定数字滤波器的转折频率在1Hz左右；步骤二：数字滤波器对舰船磁信号进行FIR滤波，之后LMS自适应滤波器接收滤波后的舰船磁信号，并对其进一步滤除有色噪声，然后通过基准值加权函数完成当前阈值的更新，并依据更新后的阈值对滤波后的舰船磁信号中的有用信息进行截取；步骤三：收集各种类型的舰船的结构信息和一般航速，构建支持向量机分类器的训练集和测试集，确定支持向量机中核函数的类型和分类器的参数，以训练集对其进行训练，并用测试集和准确率评价训练结果以获取最优支持向量机分类器；步骤四：之后根据舰船磁场的空间特性，把舰船等效成一个均匀磁化的旋转椭球体，并以舰船坐标原点o为舰船的中心；z轴正向为垂直甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘奇，李斌，罗剑，赵珂藜，白龙龙，任振华，任华平，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：