Modelling of civilian ships' ferromagnetic signatures

I FFI prosjekt 1321 Teknologisk risikoreduksjon for fremtidig minesveip er målet å støtte anskaffelsen av fremtidig minemottiltakskapabilitet for den Kongelige Norske Marinen. En del av denne støtten er anbefaling av krav til ytelse for fremtidige influenssveipesystemer. Vi har tilgjengelig et stort datasett av målte sivile skipssignaturdata fra EDA prosjektet SIRAMIS. For å kunne bestemme den nødvendige ytelsen for nye influenssveipesystemer så bør en analyse av dette datasettet gjennomføres. Målingene er hovedsakelig tatt av tilfeldig forbipasserende skip, hvor de passerer med forskjellige hastigheter og avstander fra sensorene. For å kunne gjøre en riktig sammenligning av signaturdata ønsker vi å produsere modeller av de målte skipsignaturene som kan evalueres under de samme forutsetningene. Denne rapporten beskriver en studie som evaluerer forskjellige metoder for tilpasning av en modell til magnetiske signaturdata. Den prolatsfæriodiske harmoniske modellen (PSH) er en matematisk modell som beskriver magnetfeltet til et skip som den akkumulerte effekten av en samling magnetiske multipoler plassert i et prolatsfæriodisk koordinatsystem. For å få en god beskrivelse av magnetfeltet til et skip med PSH modellen så må vi finne verdien til koeffisientene som bestemmer styrken på hver multipol gjennom en tilpasningsprosedyre. Det er viktig å unngå overtilpasning ved optimering av modellkoeffisientene. Graden av overtilpasning i en optimert modell kan finnes ved å evaluere modellens prediksjonsevne. Mange forskjellige lineære regresjonsmetoder for optimering av modellkoeffisientene har blitt evaluert basert på deres evne til å produsere modeller med god prediksjonsevne. Metoden som ga minst overtilpasning var Lasso LARS, som ble valgt til å produsere modeller basert på datasettet. I tillegg ble en ikke-lineær metode for optimering av størrelsen på det prolatsfæriodiske koordinatsystemet brukt. Magnetiske modeller ble produsert for sivile skipssignaturmålinger. Analyser av disse skipsmodellene vil danne grunnlaget for fremtidig anbefaling av krav til ytelse av influenssveip.