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公开(公告)号：CN118642047A
公开(公告)日：2024-09-13
申请号：CN202410830811.8
申请日：2024-06-26
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开一种深海异构声纳融合定位方法、系统、装置及存储介质，涉及水声学和水声信号处理技术领域，以解决GMPHD滤波器产生的系统性缺陷的问题。所述深海声纳融合定位方法包括：采集各个平台的量测信息，利用GMPHD滤波器对所述平台的量测信息进行独立滤波，产生目标的局部状态估计；利用以马氏距离为准则的数据关联算法，对所述目标的局部状态估计进行关联，得到多个局部估计之间的关联矩阵；利用加权凸组合融合法对所述多个局部估计之间的关联矩阵进行融合，得到目标的全局状态估计；利用自适应反馈算法对目标上一时刻的全局状态估计进行分析，得到目标当前时刻的全局状态完整估计。本发明还提供了一种深海异构声纳融合定位系统、装置及存储介质。
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公开(公告)号：CN118465768A
公开(公告)日：2024-08-09
申请号：CN202410270325.5
申请日：2024-03-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S15/66 , G06F18/2415 , G10L17/26
Abstract: 本发明公开一种深海异构平台应召搜索方法，涉及水声学和水下目标搜索技术领域，以解决现有技术中未综合考虑平台的探测能力、搜索能力及冗余搜索问题和由于未合理规划目标搜索路径导致的目标逃逸问题，有效提高搜索准确性、搜索效率并节约了探测资源。所述深海异构平台应召搜索方法包括：网格化搜索海域；重构海域环境特征；构建平台探测能力目标函数；构建平台搜索能力目标函数；构建搜索冗余度目标函数；利用构建的三个目标函数对平台预估位置集合进行评分，选取评分最高的平台预估位置，获得目标搜索路径。本发明还提供一种异构平台应召搜索系统及终端。本发明提供的方法、系统及终端应用于水下目标搜索，以实现水下目标的快速、准确搜索。
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公开(公告)号：CN118169695A
公开(公告)日：2024-06-11
申请号：CN202410270308.1
申请日：2024-03-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开一种深海海底异构声纳探测系统阵位优化方法及系统，涉及水声学和水下目标探测技术领域，以解决深海环境对海底固定阵位优化的影响。所述方法包括：初始化深海环境、声纳平台以及目标参数；结合深海环境参数，先依据划分的三维海域网格重构三维深海环境，并对深海声传播特征进行三维动态仿真；采用异构声纳探测系统效能分析模型分析海底异构声纳探测系统的有效探测覆盖范围；采用改进的和声搜索算法优化所述海底异构声纳探测系统的阵位。本发明通过重构建逼真深海声场，利用具备感知能力的异构声纳探测系统效能分析模型分析系统效能；再采用群智能优化算法优化三维阵位，实现了深海环境下海底异构固定阵布放位置的优化。
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公开(公告)号：CN118041727A
公开(公告)日：2024-05-14
申请号：CN202410301795.3
申请日：2024-03-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种基于近似采样的稀疏信道估计方法及水声通信系统。该方法包括：发送端在水下发送单载波信号；接收端的水下换能器同时接收信号，信号处理装置解调至基带，得到单载波接收向量，然后构造观测矩阵，并初始化变量先验分布的参数和隐变量集合的值，在总迭代次数下，利用变分分布代替隐变量真实的后验分布，依次求解关于信道、超参数倒数和噪声方差倒数的满条件概率分布并基于吉布斯采样进行随机采样，使马尔科夫链最终收敛于平稳分布；达到总迭代次数时，根据设置的燃烧期的迭代次数计算信道的估计值，输出结果。本方法估计信道的精度更高，且利用变分分布代替真实后验分布求解满条件概率分布，有效克服了经典吉布斯采样方法的局限性。
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公开(公告)号：CN118033542A
公开(公告)日：2024-05-14
申请号：CN202410185342.9
申请日：2024-02-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S5/22
Abstract: 本发明公开深海双基地背景的声速重构方法、系统、装置及存储介质，涉及水声定位技术领域，以解决深海背景下双基地间由于声线弯曲导致的目标定位错误或失效问题。该方法包括：采集目标在各个位置的直达波声线状态信息，并根据直达波声线状态信息建立总表格；通过目标的当前深度和当前直达波声线状态信息索引总表格，得出目标与两个基地的当前水平距离；利用目标与两个基地的当前水平距离和两个基地的深度计算出当前直达波声线的有效声速。本发明还提供深海双基地背景的声速重构系统、装置及存储介质。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118011403A
公开(公告)日：2024-05-10
申请号：CN202410103755.8
申请日：2024-01-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于被动声纳探测技术领域，涉及基于动态能量门限和单帧判别的角度信息提取方法及系统。本发明针对移动平台低信噪比场景下角度信息的提取存在弱目标丢失的问题，提出了基于动态能量门限和单帧判别的角度信息提取方法和系统。该方法设计动态更新的数据积累池，基于统计分割方法设置动态能量门限，将阵列输出的原始数据逐帧读入数据积累池，再对读入的每一帧数据依据动态能量门限进行过门限检测，提取角度信息。即利用动态更新的数据积累池中的数据积累矩阵动态计算能量门限，再利用动态门限对下一帧读取的原始数据做过门检测，从而使得动态门限能够适应下一帧读取的原始数据，进而解决由于能量门限不合理而导致的弱目标丢失的问题。
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公开(公告)号：CN117949894A
公开(公告)日：2024-04-30
申请号：CN202410188985.9
申请日：2024-02-20
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S5/18
Abstract: 本发明公开一种用于冰下环境的目标探测方法、装置、介质及设备，涉及目标探测领域，以解决极地等冰下复杂声场环境下的弱目标被动探测的问题。目标探测方法包括：对矢量圆阵接收器的接收信号进行声压振速联合处理，得到各频点下的声压振速互协方差矩阵；将声压振速互协方差矩阵进行模态域变换为虚拟线阵接收器的声压振速互协方差矩阵；根据虚拟线阵接收器的声压振速互协方差矩阵进行Toeplitz重构和特征分解，得到不同扫描方位对应的噪声子空间信号；根据噪声子空间信号利用MUSIC算法得到接收信号对应的MUSIC空间谱，基于MUSIC空间谱的谱峰确定目标方位。本发明提供的目标探测方法实现了冰下弱目标被动探测。
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公开(公告)号：CN116973899B
公开(公告)日：2024-04-02
申请号：CN202310875183.0
申请日：2023-07-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S7/539 , G01S15/06 , G06F18/232
Abstract: 本发明公开一种基于凸聚类的冰下多目标定位方法和装置，确定海洋环境参数，发射换能器在冰下的空间位置以及多个接收水听器在冰下相对固定的空间位置信息，将每个接收水听器接收到目标检测时延作为输入量测，对于多目标场景所有量测是无标签即无法确定量测与目标的对应关系；将无标签量测与多目标对应关系视为组合运输优化问题，确定运输代价函数；利用凸优化工具CVX计算最优运输方案，进而实现多目标的联合定位，确定多目标空间三维位置。所述方法利用一发多收的主动声纳系统在空间上对目标的水平距离和深度信息进行有效定位；利用冰下声梯特性，填补冰下多目标定位同时解决无标签多目标的组合定位难题。
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公开(公告)号：CN117544453A
公开(公告)日：2024-02-09
申请号：CN202311043072.X
申请日：2023-08-18
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及一种抗冰原噪声的冰下水声信道稳健估计方法和装置。所述方法，包括：1.构建Lawson‑RLS算法的代价函数，依据所述代价函数获取估计权向量和估计误差，基于Lawson范数构造特征矩阵，通过发射信号和接收信号对所述特征矩阵进行参数预设；2.设定所述特征矩阵初值，求解增益矩阵得到增益向量；3.依据所述增益向量和特征矩阵得到所述估计权向量的迭代公式；更新所述特征矩阵，继续重复步骤1到3，满足迭代次数条件后，得到信道时延与幅度的估计值。所述装置实现了所述方法。所述方法实现了冰下信道小幅度多径的稳健估计，提高了对抗脉冲噪声的鲁棒性且有良好的稳态误差及收敛速率，试验数据验证了方法有效性。
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公开(公告)号：CN113687308B
公开(公告)日：2023-12-19
申请号：CN202111044409.X
申请日：2021-09-07
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S5/22
Abstract: 本发明提供一种基于弯曲波的冰上震源定位方法，鉴于极地海冰垂向厚度与水平方向尺寸的巨大差异，以冰层声传播特点为基础，结合冰层弯曲波能量大、易检测的优势，使用希尔伯特‑黄变换时频分析方法提取弯曲波频散曲线，获取弯曲波传播群速度。充分利用弯曲波的频散特征，通过弯曲波不同频率声能量的到达时间和波速差异，计算震源距离；结合三个检波器的位置及计算得到的三个距离，利用几何关系即可估计震源位置。本发明针对极地环境以及极地海冰中声传播特点提出一种冰上震源定位方法，以解决北极地区经济开发与潜在的目标定位需求。
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