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公开(公告)号：CN116367176A
公开(公告)日：2023-06-30
申请号：CN202211530157.6
申请日：2022-11-30
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种主从式海底基准站控制网布设方法，属于海洋大地测量技术领域和海洋工程领域，本发明解决了现有无主站控制网布设方法存在稳定性差，网内定位精度差的问题。本发明根据目标海域的海洋环境和地质条件，确定布设基准控制网主站位置；根据目标海域的海洋环境确定主站布放的设备和工艺，对主站进行布放，根据待布设基站的海洋基线长度和布设网型确定布设辅站个数，根据主站位置布设辅站；利用作业船对主站位置与辅站位置进行标定和校准，实现海底基准站控制网布设。本发明适用于海底基站布设。
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公开(公告)号：CN113156413B
公开(公告)日：2022-11-15
申请号：CN202110465877.8
申请日：2021-04-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S7/52
Abstract: 一种基于双程声路径的海底基准校准方法，涉及海洋测量领域。本发明解决了现有海底基准校准过程中存在测量声速剖面误差的问题。本发明根据待测量的海水环境信息，建立以声学传播时间为观测量的射线声学传播模型，模拟信号在水中的弯曲路径，计算声传播时间和水平距离；根据所述声传播时间和水平距离，以水面发射和接收声信号时刻的全球导航卫星系统坐标为参考位置，建立基于双程声路径函数f的观测方程；利用最小二乘方法，对基于双程声路径函数f的观测方程求解，联合声速偏差估计海底基准位置参数。本发明适用于海底基准校准。
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公开(公告)号：CN114646966A
公开(公告)日：2022-06-21
申请号：CN202210259272.8
申请日：2022-03-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种海底位置基准站的设计方法，属于海洋测量技术领域。本发明针对现有海底位置基准站中基准信标功能单一，无法满足高精度定位导航服务要求的问题。包括：采用直扩序列作为基准信标的导航信号波形；再根据目标传播距离下的声学传播特性，确定直扩序列的类型及序列长度；基准信标的工作模式设计；多传感器配置设计：在方舱上设置声呐传感器、惯导传感器、压力传感器、磁力传感器和重力传感器，并将各传感器与基准信标集成；安全保障设计：对方舱的各组件进行防腐处理以及防泥沙处理；接口设计：每个基准信标至少包括一个机械接口；每个基准站至少包括两个电气接口。本发明可满足大作用范围、大作业深度和高可靠性海底位置基准站的设计需求。
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公开(公告)号：CN113155134B
公开(公告)日：2022-05-03
申请号：CN202110460648.7
申请日：2021-04-27
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种基于惯性信息辅助的水声信道跟踪与预测方法，涉及信号处理技术领域，针对现有技术中受制于海洋环境和水下航行器的工况，声波在水中的传播会受到高噪声、复杂多途扩展以及多普勒频移等影响，导致无间断的可靠联通难以维持，影响水声定位性能的问题，本申请将惯性/超短基线组合，利用惯性信息反哺水声接收机，通过惯导的短时精度保持能力，对当前声信道进行预测，累积多途能量，有助于水声接收机抑制环境噪声、提高参数估计精度以及保持声链路的联通，提升超短基线定位的稳健性。
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公开(公告)号：CN113259291B
公开(公告)日：2022-01-18
申请号：CN202110577149.6
申请日：2021-05-26
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 利用水声连续信号动态多普勒跟踪实现的相位补偿方法，属于水下无线通信及其信号处理领域。解决了现有的采用多普勒跟踪进行相位补偿的方法，接收端信息同步不准确，无法准确获取有效信息，以及通信过程中频带利用率低的问题。本发明将接收信号与本地复通带参考信号进行相关处理，获得通带相关信号；对其获得的通带相关信号进行逐符号的多普勒估计；该多普勒的估计值用于补偿接收信号的相位偏移以及生成新的本地复通带参考信号，作为下一处理单元的参考信号，以补偿动态多普勒引入的幅度衰减。本发明主要适用于动态多普勒场景下的水声扩频通信系统。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113156369B
公开(公告)日：2021-10-29
申请号：CN202110454910.7
申请日：2021-04-26
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种海上声学相位中心校准方法，涉及海洋测绘领域。解决了现有声学相位中心校准方法，需要事先进行水池实验校准声学基阵声学相位中心，存在实验耗时长且效率低的缺陷的问题。本发明方法包括如下步骤：S1、使作业船按预设航迹围绕海底信标航行，并采集数据，S2、利用S1采集的数据计算大地坐标系中海底信标坐标矩阵和声学基阵的安装位置偏差DX；S3、根据和DX，计算作业船坐标系中声学基阵上各基元的坐标；S4、根据作业船坐标系中声学基阵上各基元的坐标计算各基线长度，并通过各基线长度校准每个基元的声学相位中心。本发明主要用于对基元声学相位中心的校准。
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公开(公告)号：CN113259291A
公开(公告)日：2021-08-13
申请号：CN202110577149.6
申请日：2021-05-26
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 利用水声连续信号动态多普勒跟踪实现的相位补偿方法，属于水下无线通信及其信号处理领域。解决了现有的采用多普勒跟踪进行相位补偿的方法，接收端信息同步不准确，无法准确获取有效信息，以及通信过程中频带利用率低的问题。本发明将接收信号与本地复通带参考信号进行相关处理，获得通带相关信号；对其获得的通带相关信号进行逐符号的多普勒估计；该多普勒的估计值用于补偿接收信号的相位偏移以及生成新的本地复通带参考信号，作为下一处理单元的参考信号，以补偿动态多普勒引入的幅度衰减。本发明主要适用于动态多普勒场景下的水声扩频通信系统。
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公开(公告)号：CN113155134A
公开(公告)日：2021-07-23
申请号：CN202110460648.7
申请日：2021-04-27
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种基于惯性信息辅助的水声信道跟踪与预测方法，涉及信号处理技术领域，针对现有技术中受制于海洋环境和水下航行器的工况，声波在水中的传播会受到高噪声、复杂多途扩展以及多普勒频移等影响，导致无间断的可靠联通难以维持，影响水声定位性能的问题，本申请将惯性/超短基线组合，利用惯性信息反哺水声接收机，通过惯导的短时精度保持能力，对当前声信道进行预测，累积多途能量，有助于水声接收机抑制环境噪声、提高参数估计精度以及保持声链路的联通，提升超短基线定位的稳健性。
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公开(公告)号：CN107547143B
公开(公告)日：2020-12-29
申请号：CN201710608131.1
申请日：2017-07-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开的是一种已知子载波频率的OFDM‑MFSK水声通信宽带多普勒估计与补偿方法，属于水声通信领域。本发明内容具体如下：发射端在每个OFDM‑MFSK数据符号中加入若干子载波并插入脉冲对信号；接收端截取脉冲对信号和数据并对多普勒因子进行粗估计，确定每个已知频率子载波的多普勒频偏搜索范围；然后对每个OFDM‑MFSK数据块进行过采样处理，计算当前数据块的平均多普勒因子；再计算整个数据块全部子载波受多普勒影响后的新位置，并抽其对应的数据完成宽带多普勒补偿。本发明提出的方法，可以仅通过一次数据过采样即可实现水下OFDM‑MFSK通信系统中宽带多普勒的精确估计与补偿，避免了传统多普勒估计与补偿方法需要进行数据重采样的过程，提高了计算效率。
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公开(公告)号：CN107272004B
公开(公告)日：2020-10-27
申请号：CN201710606134.1
申请日：2017-07-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种基于水下信标位置修正的单信标测距定位方法，属于水声定位技术领域。本发明利用水下目标声学测距双程传播时延，根据水下目标大地坐标系中的运动参数和虚拟发射信标建立虚拟接收信标；根据实际布放的信标位置、虚拟接收信标位置和单信标测距系统测得的双程传播时延建立椭球模型，对实际布放的信标进行位置修正；以双程传播时延的一半作为单程传播时延基准量，结合修正后水下信标位置建立观测方程；求解基于水下信标位置修正的观测方程组成的定位方程组，解算得到水下运动目标在大地坐标系中的位置；解决了水下目标信号位置与信标位置建立的观测方程不准确的问题，提高了单信标测距定位系统对水下运动目标的定位精度。
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