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公开(公告)号：CN119046569A
公开(公告)日：2024-11-29
申请号：CN202411119601.4
申请日：2024-08-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及基于镜像源法的波导参量阵声场技术领域，特别涉及一种基于镜像源法的波导参量阵声场快速计算方法，本发明涉利用镜像源法对波导环境中的参量阵声场进行建模，通过对韦斯特维尔特方程方程进行准线性近似，同时考虑波导边界条件的影响，将波导中的参量阵声场表示成几部分虚源积分叠加的形式，然后采用精度较高的数值方法对声场进行了求解，最终获得波导中参量阵声场的分布，考虑了实际声源所辐射的衍射波束的特性，适用性强，计算结果准确可靠，计算方法简单易行。
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公开(公告)号：CN109861762B
公开(公告)日：2022-02-22
申请号：CN201910173137.X
申请日：2019-03-07
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及一种基于声‑光的跨介质隐蔽通信系统和方法，所述通信方法包括:控制器对通信信号进行编码；换能器阵列将携带所述通信信号的声波传至水气面，以激励水气面发生波纹变化；光学发射器发射一束光波至光学透镜，且所述光学透镜将所述光波扩展照射至水气面激励区域；光学声透镜阵列接收经水气面激励区域发射回来的发射光波；处理机分析发射光波的统计特性以获得通信信息。该通信方法针对声波和光波两者不同介质的特性分成两部分，在水中采用声波通信激励水气面，在空气中通过光波对水面通信信息进行采集，水面无需浮标或无线发射等节点通信设备，节约了成本，提高了通信的隐蔽性、安全性和随机性。
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公开(公告)号：CN111999702A
公开(公告)日：2020-11-27
申请号：CN202010291329.3
申请日：2020-04-14
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及一种无源水下导航通信定位系统与方法，所述无源水下导航通信定位系统包括无源探头单元和数据通信标签单元；所述无源探头单元包括：敏感元件、储能元件、功率放大器；所述数据通信标签单元包括：数据处理器、存储元件；所述敏感元件、所述数据处理器、所述功率放大器三者相互连接，所述存储元件与所述数据处理器连接；所述储能元件用于所述功率放大器、所述数据处理器、所述存储元件的供能；通过结合水下潜器与各个无源水下导航通信定位系统之间的距离以及各系统的位置信息，可计算所述水下潜器的实际位置，由此可解决累计误差、海流或地壳运动等因素导致长时间航行之后所述水下潜器的绝对坐标产生偏移而无法及时修正的问题。
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公开(公告)号：CN109001297B
公开(公告)日：2020-11-03
申请号：CN201810574991.2
申请日：2018-06-05
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种基于单矢量水听器的大样本水声材料声反射系数测量方法。主要包括：(1)剔除试样边缘衍射声；(2)构建信号处理模型；(3)分离直达声与反射声；(4)获取声反射系数。本发明一方面采用宽带窄脉冲作为发射信号形式，该信号时、频特性易于控制，可在时间上分离试样边缘衍射声，规避其影响；另一方面将单矢量水听器看作三元接收阵，采用子空间分解的阵列信号处理算法处理测量数据，数据处理方便快捷，具有较好的实时性；另外，本发明采用常规声源和矢量水听器作为测量的核心部件，无需使用传统的大型发射和接收基阵，省去了庞大复杂的测量系统，测试步骤少，只需一次发射即可获得关心频带的声反射系数，有效提高测量效率。
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公开(公告)号：CN110879099A
公开(公告)日：2020-03-13
申请号：CN201911352815.5
申请日：2019-12-25
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01H11/02
Abstract: 本发明涉及涉及矢量水听器以及电涡流传感器领域，具体涉及一种高灵敏度甚低频位移矢量水听器。包括外壳部分、内部框架部分和传感部分；其中，外壳部分为一柱体结构，其顶部预留有孔，底部左右两侧安装有固定用角铁；内部框架部分位于外壳部分内部，主体为一圆柱体刚性框架，其与外壳部分刚性连接；传感部分位于内部框架部分左右两侧。本发明引入超顺磁性溶液，在甚低频下灵敏度较高，极大的增加了矢量水听器的灵敏度，且具有易于安装、稳定性高、抑制噪声能力强、线缆不会对测量产生影响等优点。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110361690A
公开(公告)日：2019-10-22
申请号：CN201910514984.8
申请日：2019-06-14
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于水声定位领域，具体涉及一种平面障板条件下单矢量水听器测向方法，包括以下步骤：根据障板结构和障板参数建立数学模型，求出声波入射障板的传递矩阵C；根据传递矩阵C，确定声波入射平面障板的反射系数r；根据反射系数r得到反射声波pr，将入射声波pi和反射声波pr叠加得到矢量水听器声压各通道接收信号模型，由声压表达式确定振速表达式；将障板条件下单矢量水听器各通道接收的信号模型代入到目标方位估计公式，产生错误的因子是确定的，剔除该错误，确定修正因子μ；本发明计算复杂度低，且能克服非自由场条件下由于声场发生变化导致的常规目标方位估计公式失效问题。单只矢量水听器相比于基阵体积小，节省成本，在工程上有着很好的应用前景。
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公开(公告)号：CN110082712A
公开(公告)日：2019-08-02
申请号：CN201910194811.2
申请日：2019-03-14
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S3/802
Abstract: 本发明提供的是一种声矢量圆阵相干目标方位估计方法。构建声压P(t)与振速Vx(t)、Vy(t)的互协方差矩阵Rx和Ry，将两个互协方差矩阵堆叠获得新的矩阵Rxy＝[Rx，Ry]T；将矩阵Rxy进行奇异值分解，得到最大奇异值对应的左奇异向量u1；将空间方位角平面进行离散化得到空间角度集合Θ，构建过完备基B(Θ)，建立稀疏求解框架min||∑||1+ε||u1-B(Θ)∑||2，通过求解的∑得到空间谱，通过谱峰位置估计目标方位。仿真分析及试验结果表明，该方法可有效解决入射信号相关性大或相干、目标在空间方位上角度间隔较小，环境噪声大等情况下的方位估计问题。而且，该方法无需估计噪声功率或者信号数目，为声矢量圆阵相干目标的远程被动测向问题提供了有效方法，具有良好的应用前景。
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公开(公告)号：CN109489796A
公开(公告)日：2019-03-19
申请号：CN201811028741.5
申请日：2018-09-01
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于水下探测领域，具体涉及一种基于单元辐射法的水下复杂结构辐射噪声源定位识别与声辐射预报方法，包括以下步骤：建立振声传递矩阵：利用基于单元辐射叠加法的声传递建模方法，采用规则障板表面活塞的辐射声场去近似实际障板表面活塞的辐射声场，根据规则障板表面活塞辐射声场的解析表达式得到目标结构表面法向振速到辐射声场的声传递矩阵G；获取目标结构声源分布：利用振声传递正则化矩阵解决噪声源定位识别算法中的不适定性问题，通过阵列接收数据和结构表面振动到测量基阵的振声传递矩阵，结合Tikhonov正则化方法，获得目标结构声源表面振速分布；本发明克服了传统点源球面扩展声传播模型的局限性，方法具有更高的准确性和更广的应用范围。
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公开(公告)号：CN106199505B
公开(公告)日：2018-07-31
申请号：CN201610487737.X
申请日：2016-06-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S3/80
Abstract: 本发明提供的是种声矢量圆阵模态域稳健方位估计方法。获得声矢量圆阵声压通道及振速x、y通道的接收信号P(t)、V(t)和V(t);得到相位模态域声压通道及振速x、y通道接收信号P(t)、V(t)和V(t);将V(t)、V(t)通过电子旋转得到组合振速V(t),由P(t)和V(t)得到协方差矩阵R,引入酉矩阵Q对R作变换得到模态域声压振速联合处理的实值协方差矩阵R;约束模态域变换及实值处理后的导向矢量,利用二阶锥规划求解得到最优权矢量ω;得到的模态域变换及酉矩阵实值变换后的导向矢量得到输出空间谱图,由谱峰位置得到目标方位。本发明克服了相关声源分辨困难、失配情况下最小方差无畸变响应算法性能退化、可处理的信噪比门限高等问题。具有分辨率高、稳健性强、计算量小、背景噪声抑制能力强等众多优点。
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公开(公告)号：CN104166120B
公开(公告)日：2017-07-11
申请号：CN201410317216.0
申请日：2014-07-04
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S3/80
Abstract: 本发明属于声矢量通信领域，具体涉及一种声矢量圆阵稳健宽带MVDR方位估计方法。本发明包括：将二维矢量圆阵接收的声压数据以及振速数据，进行子频带分解，分别生成声压、振速和振速的宽带频域信号矩阵，得到矢量阵的宽带频域快拍数据矩阵；生成各个子频带上的矢量阵互谱矩阵；设置步长，实施方位角扫描，在子频带上构造矢量阵导向矢量；选取聚焦参考频率点，在相同的方位角上构造矢量阵聚焦导向矢量；采用相干信号子空间CSS聚焦变换方法，得到矢量阵聚焦变换矩阵；得到宽带聚焦协方差矩阵；得到最优权矢量；得在优化后的阵列平均输出功率；通过空间谱的谱峰位置确定声源来波方向。本发明施加稳健性约束优化，可提高空间谱的空间分辨率。
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