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公开(公告)号：CN110703204B
公开(公告)日：2021-08-31
申请号：CN201911005559.2
申请日：2019-10-22
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 声学波浪滑翔机的水下声学单元的位置标定方法，涉及声学波浪滑翔机水下声学单元的定位技术，属于水声领域。解决了现有声学单元位置标定方法，对信标与声学单元时间的同步性要求高的问题。首先，将第一个信标固定在声学波浪滑翔机的水面浮体船底部，将第二信标固定在声学波浪滑翔机的牵引机底部；获得水下声学单元相对于第一信标的水平距离r0；获得第一信标相对于水下声学单元在大地坐标系下的方位角θg；根据r0和θg，获得水下声学单元在大地坐标系下的平面坐标(xarray，yarray)；根据(xarray，yarray)和h0从而获得水下声学单元在大地坐标系下的三维坐标(xarray，yarray，h0)，完成标定。本发明主要用于对水下声学单元的位置进行标定。
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公开(公告)号：CN109991567B
公开(公告)日：2021-03-09
申请号：CN201910295799.4
申请日：2019-04-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S3/802
Abstract: 一种水下滑翔机四面体阵三维被动测向方法，属于探测信号处理领域。水下滑翔机平台无法对水下线谱声信号进行三维测向。本发明将四个水听器两两组合为各组合在直角坐标系中的向量；求取各向量与入射波方向向量所成余弦夹角对应的信号到达两个水听器的理论时延差；水听器的接收信号转换为频域信号，频域信号互谱计算结果取模平均得到互谱幅度谱平均值，之后经线谱检测得信号频率；由信号频率得到各组水听器的线谱信号的相位差；线谱频率及线谱信号的相位差求得实测时延差；两组时延差对应联立，得载体坐标系下的信号入射方向向量；求解二元方程组即得大地坐标系下的方位角和俯仰角。本发明能够测得目标在大地坐标系下的三维方位角。且测向过程简单。
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公开(公告)号：CN110703204A
公开(公告)日：2020-01-17
申请号：CN201911005559.2
申请日：2019-10-22
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 声学波浪滑翔机的水下声学单元的位置标定方法，涉及声学波浪滑翔机水下声学单元的定位技术，属于水声领域。解决了现有声学单元位置标定方法，对信标与声学单元时间的同步性要求高的问题。首先，将第一个信标固定在声学波浪滑翔机的水面浮体船底部，将第二信标固定在声学波浪滑翔机的牵引机底部；获得水下声学单元相对于第一信标的水平距离r0；获得第一信标相对于水下声学单元在大地坐标系下的方位角θg；根据r0和θg，获得水下声学单元在大地坐标系下的平面坐标(xarray，yarray)；根据(xarray，yarray)和h0从而获得水下声学单元在大地坐标系下的三维坐标(xarray，yarray，h0)，完成标定。本发明主要用于对水下声学单元的位置进行标定。
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公开(公告)号：CN110703202A
公开(公告)日：2020-01-17
申请号：CN201911005283.8
申请日：2019-10-22
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 基于多声学波浪滑翔机和水面无人艇的水下脉冲声定位系统，涉及水下定位技术领域，为解决现有技术中基于多声学波浪滑翔机水下脉冲声定位中通信困难的问题，本发明实现了多声学波浪滑翔机局部定位组网，本发明根据海深、声速剖面和任务要求定位区域确定AWG数目并设计出AWG和USV的最优阵型，并通过USV实施监测并控制AWG的阵型，同时保持USV自身在AWG的中心位置处以使通信变得容易和流畅，而且通信效率高。
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公开(公告)号：CN109946671A
公开(公告)日：2019-06-28
申请号：CN201910294910.8
申请日：2019-04-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S7/41
Abstract: 一种基于双门限判决的水下机动弱目标检测跟踪方法。传统动态规划检测前跟踪方法，存在的目标丢失率高问题；以及利用卡尔曼运动模型进行跟踪过程中存在的模型失配和所能跟踪总帧数少的问题。初始化目标的状态，得到目标的初始位置、速度信息及能量初始累计值；设定一级门限，检测筛选可能为目标的量测值；若每一帧的量测值关联于前一帧的量测值，利用卡尔曼状态估计的一步预测确定帧间转移速度；若目标发生机动，利用分段重新起始的方法重新对目标进行跟踪；将所有量测值进行航迹回溯，得到的恢复航迹能量进行累加，利用第二门限筛选可能航迹，并确认出最终航迹。本发明的漏检率低，跟踪过程中即使目标发生机动，也能及时更新目标速度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109884647A
公开(公告)日：2019-06-14
申请号：CN201910129880.5
申请日：2019-02-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种具有自定位功能的水声被动探测或被动定位的节点装置及分布式的节点系统，属于水声探测与定位领域。本发明包括水面单元和水下单元；水面单元将水下单元吊放到水下设定深度；水面单元，用于实时将自身的位置信息发送至水下单元；水下单元，用于根据水面单元发送的位置信息，进行自定位，还用于检测水下目标的辐射声学数据；水下单元将自定位的位置信息及检测到辐射声学数据经水面单元回传至指挥控制中心，实现水下目标的探测或定位。本发明的节点系统包括多个上述的节点装置，每个节点装置通过水面单元的秒脉冲信号实现分布式节点装置之间的高精度时钟同步。
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公开(公告)号：CN109814110A
公开(公告)日：2019-05-28
申请号：CN201910130299.5
申请日：2019-02-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 深海长基线定位阵形拓扑结构的布阵方法，属于水下目标定位技术领域，为解决现有长基线定位系统单节点作用距离有限，长基线定位系统几何配置直接影响到目标位于不同位置时的可探测节点数目和参与定位的节点数目，进而影响定位进度的问题。具体过程为：获取单测点作用距离；设定长基线布阵方式；获得目标有效定位节点数目；计算目标在有效定位节点共同作用下的定位精度；在定位节点数目可作用区域面积内获取满足设定定位精度的区域面积；获取定位精度的区域面积，判断该区域面积是否小于满足设定定位精度的区域面积，是则定位节点间距离为节点间相对距离；根据有效定位节点数目和节点间相对距离完成定位节点布阵。用于对深海长基线定位的布阵。
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公开(公告)号：CN109669172A
公开(公告)日：2019-04-23
申请号：CN201910136385.7
申请日：2019-02-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S7/52
Abstract: 基于主瓣内强干扰抑制的弱目标方位估计方法，属于强干扰环境下的弱目标方位估计领域。解决了在强干扰环境下的弱目标方位估计方法中，随着迭代次数的增加弱目标的输出响应受抑制影响弱目标方位估计准确率的问题。本发明基于排列成均匀线阵的水听器阵实现；计算水听器阵的归一化自然指向性函数；对水听器阵接收的声学信号进行常规波束形成处理；获得波束输出响应；对波束输出响应进行零点约束权值计算，获得水听器阵阵元接收信号幅度的零点约束权值向量W；进行基于零点约束的波束形成处理，利用自然指向性函数与波束形成响应对目标点源散射函数进行基于Lucy-Richardson迭代的反卷积求解，输出响应的谱峰对应的角度为目标的方位。本发明适用于水下弱目标方位估计。
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公开(公告)号：CN102508251B
公开(公告)日：2014-01-29
申请号：CN201110316187.2
申请日：2011-10-18
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S15/89
Abstract: 本发明提供的是一种多波束图像声纳中扇形变换的快速实现方法。多波束图像声纳一般利用发射换能器辐射出声信号，通过接收换能器接收目标回波，回波数据经过波束形成处理获得目标场景图像，图像是以极坐标形式输出的，扇形变换模块则用于将极坐标声图像转化为直角坐标声图像，以符合视觉习惯，便于供声纳员进行目标信息判读。该方法使得基于波束形成的图像声纳在实现扇形变换时，FPGA等硬件无需繁琐的三角或反三角函数运算，能够很大程度提高扇形变换的实时性。(1)确定用于显示直角坐标声图像的显示器分辨率；(2)根据图像声纳实际水平和垂直距离范围，计算直角坐标图像水平和垂直距离分辨率；(3)根据直角坐标图像某点的横纵坐标值，计算该点对应的极坐标横纵坐标值；(4)根据波束形成原理获得该点的极坐标横纵坐标索引值；(5)极坐标图像存储在存储器中，按照极坐标的横纵坐标索引值读取相应像素幅值，并赋值给直角坐标对应位置；(6)完成直角坐标系下每一点与极坐标的映射，获得直角坐标声图像。
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公开(公告)号：CN102508251A
公开(公告)日：2012-06-20
申请号：CN201110316187.2
申请日：2011-10-18
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S15/89
Abstract: 本发明提供的是一种多波束图像声纳中扇形变换的快速实现方法。多波束图像声纳一般利用发射换能器辐射出声信号，通过接收换能器接收目标回波，回波数据经过波束形成处理获得目标场景图像，图像是以极坐标形式输出的，扇形变换模块则用于将极坐标声图像转化为直角坐标声图像，以符合视觉习惯，便于供声纳员进行目标信息判读。该方法使得基于波束形成的图像声纳在实现扇形变换时，FPGA等硬件无需繁琐的三角或反三角函数运算，能够很大程度提高扇形变换的实时性。(1)确定用于显示直角坐标声图像的显示器分辨率；(2)根据图像声纳实际水平和垂直距离范围，计算直角坐标图像水平和垂直距离分辨率；(3)根据直角坐标图像某点的横纵坐标值，计算该点对应的极坐标横纵坐标值；(4)根据波束形成原理获得该点的极坐标横纵坐标索引值；(5)极坐标图像存储在存储器中，按照极坐标的横纵坐标索引值读取相应像素幅值，并赋值给直角坐标对应位置；(6)完成直角坐标系下每一点与极坐标的映射，获得直角坐标声图像。
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