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公开(公告)号：CN103926587B
公开(公告)日：2017-02-01
申请号：CN201410150888.7
申请日：2014-04-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及水声定位声纳设备领域，特别是涉及一种应用于海洋油气工程施工中的海底油气管线管道路由测量声纳设备。本发明包括管道路由测量声纳船载分系统、管道路由测量声纳ROV分系统以及外接辅助设备。通过在管道路由测量水面支持船只及其附属的测量ROV上分别安装本发明中的测量声纳船载分系统与测量声纳ROV分系统，可实现水面支持船对测量ROV的实时跟踪定位，通过操作控制ROV沿海底铺设管线行进测量海底管道路由。本发明适用于测量铺设于1500m水深以浅的海底油气管线的管道路由，并具备跟踪定位作业于1500m水深以浅的ROV、AUV等水下平台的功能。
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公开(公告)号：CN103926563B
公开(公告)日：2017-01-18
申请号：CN201410150901.9
申请日：2014-04-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S5/22
Abstract: 本发明涉及一种超短基线五基元接收基阵及其水声定位方法。本发明为5个接收基元设置在圆桶形基阵水密外壳内的底面上，且以所述底面中心为圆心沿圆周方向均匀分布。利用选取所述基阵中任意3个接收基元的所有组合，用每个组合的三个基元求取目标方位值，将得到所有组合的目标方位值求平均值作为所测量目标的方位初值，所述初值满足设定的计算精度，所述初值则作为所测量目标的最终方位值。本发明提供的超短基线五基元接收基阵，使得最少的基元得到冗余等精度测量基线，利用5条等精度测量基线之间的几何关系对目标定位进行复验解算使得系统解决相位模糊问题的同时，又保障了冗余数据判决的有效性，且提高了目标方位计算的有效性和可靠性。
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公开(公告)号：CN103926561B
公开(公告)日：2016-08-17
申请号：CN201410150921.6
申请日：2014-04-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S5/18
Abstract: 本发明涉及一种超短基线的安装误差校准中的参数估计权值设计方法。为了能够应用于超短基线系统安装误差校准中并有效消除奇异值，以提高超短基线设备的安装定位精度。利用超短基线安装误差校准观测方程的系数矩阵计算奇异值的特征矩阵，从奇异特征矩阵中提取出奇异值的特征值，据此判断特征值对应的数据是否存在奇异。设定高低两个判决门限，将特征值量化映射为奇异消除梯形权值，进一步组合成为奇异值权值消除权矩阵。将权值引入常规的超短基线安装误差校准计算中即可有效减小奇异值对安装误差校准的影响，提高校准计算的准确度。适用于超短基线安装位置偏差以及安装角度偏差的误差校准计算。
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公开(公告)号：CN107426120B
公开(公告)日：2021-03-19
申请号：CN201710605932.2
申请日：2017-07-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种基于最小均方误差的水声OFDM‑MFSK信道均衡方法，属于水声通信领域。具体内容如下：(1)发射端在一帧数据的首尾加入线性调频信号；(2)接收端对帧前同步信号进行检测，完成数据截取和多普勒因子估计，并对接收信号进行多普勒补偿；(3)利用多普勒补偿后的帧前同步信号进行高精度信道冲激响应估计；(4)利用每个OFDM‑MFSK符号中的空子载波估计当前符号噪声，并根据估计出的信道冲激响应实现OFDM‑MFSK符号的频域最小均方误差信道均衡；(5)最后对均衡后的数据进行解调。本发明提供的方法考虑了噪声对信道均衡的影响，有效弥补了OFDM‑MFSK水声通信系统受严重的信道多途扩展影响而引起的性能损失。
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公开(公告)号：CN107231176B
公开(公告)日：2021-01-05
申请号：CN201710605908.9
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子载波能量的OFDM‑MFSK水声通信宽带多普勒估计与补偿方法，属于水下通信领域。具体内容如下：发射端在同步信号与数据之间插入脉冲对信号；接收端首先对同步信号进行检测，完成多普勒初步补偿；按照逐数据块的方式，对数据中每个OFDM‑MFSK数据块进行解调估计出有效子载波位置，并将全部有效子载波处的能量和作为代价函数，按照假设的不同多普勒因子进行搜索，以此获得当前数据块的精细多普勒因子，完成多普勒的细补偿；最后进行接收数据的解调。本方法有效实现了水下OFDM‑MFSK通信系统中宽带多普勒的精确估计与补偿，解决了传统多普勒估计方法稳定性差估计精度低的问题。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN107063195B
公开(公告)日：2019-09-27
申请号：CN201610984708.4
申请日：2016-11-09
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于海洋环境监测领域，具体涉及一种基于递归位置估计的大规模水下网络定位方法。本发明包括给定待定位普通节点的初值；构造观测方程、普通节点的测距误差方程和参考节点坐标误差方程；根据参考节点的定位误差和测距误差计算权阵，将权阵添加到平差解算模型中求解，给出待定位普通节点的位置估值；将解算求得的位置估值作为计算初值，重新执行步骤二，直到两次位置估值的差值小于门限终止计算，将结果作为待定位普通节点的位置估值等。本发明采用基于误差传播理论的普通节点选取准则，有效的提高网络平均定位精度，在大规模、高节点密度下有较高的网络覆盖率，具有更好的适用性。
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公开(公告)号：CN106569178B
公开(公告)日：2019-05-21
申请号：CN201610984851.3
申请日：2016-11-09
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S5/18
Abstract: 本发明涉及的是一种反超短基线定位系统。包括水面部分和水下部分，水面部分包括显控终端、通信单元、发射单元、同步器、供电单元，水下部分包括接收换能器、信号预处理单元、数字信号处理单元、供电单元，水面部分所述的通信单元包括依次相连的GPS、姿态仪数据信息接收模块和网络通信模块。本发明具有传统超短基线定位系统安装简单，使用方便，定位精度高的特点；本发明中水下潜器直接采集声信号并进行处理来获得自己的位置信息，提高了水下目标定位工作的效率；本发明中的信号接收端安装于水下目标上，比传统超短基线定位系统接收端布放于水面的情况受到的噪声干扰要小得多，得到的信号质量好，降低了对信号处理的复杂度。
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公开(公告)号：CN107462865A
公开(公告)日：2017-12-12
申请号：CN201710605777.4
申请日：2017-07-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S1/76
Abstract: 本发明公开了一种基于单标定位双精度差值最优化的航向误差补偿方法，属于水声定位技术领域。包括以下步骤：在2个信标的公共作用区域，分别获得2个信标对水下目标的单信标测距定位结果；根据2个信标各自的单信标测距定位结果，确定单标定位结果的差值；对单标定位结果的差值进行最优化处理，得到航向角补偿值的全局最优解。本发明通过双精度差值最优化的方式，克服了单信标测距定位中目标航向角影响的问题，实现对水下目标航向误差的计算和补偿，提升了单标定位精度。
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公开(公告)号：CN107255810A
公开(公告)日：2017-10-17
申请号：CN201710605767.0
申请日：2017-07-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了基于单信标测距定位双精度加权融合的航向误差补偿方法，属于水声定位技术领域。包括以下步骤：在2个信标的公共作用区域，分别获得2个信标对水下目标的单信标测距定位结果；根据目标姿态误差对目标运动速度的影响，计算目标航向角误差对单信标测距定位结果的影响，确定水下目标声学双精度加权融合时的权系数；根据2个信标各自的单信标测距定位结果，利用选定的权系数计算得到双精度加权融合后的定位结果。本发明通过双精度加权融合的方式，克服了单信标测距定位中目标航向角影响的问题，实现对水下目标单信标测距定位精度的提升。
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公开(公告)号：CN107231176A
公开(公告)日：2017-10-03
申请号：CN201710605908.9
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子载波能量的OFDM‑MFSK水声通信宽带多普勒估计与补偿方法，属于水下通信领域。具体内容如下：发射端在同步信号与数据之间插入脉冲对信号；接收端首先对同步信号进行检测，完成多普勒初步补偿；按照逐数据块的方式，对数据中每个OFDM‑MFSK数据块进行解调估计出有效子载波位置，并将全部有效子载波处的能量和作为代价函数，按照假设的不同多普勒因子进行搜索，以此获得当前数据块的精细多普勒因子，完成多普勒的细补偿；最后进行接收数据的解调。本方法有效实现了水下OFDM‑MFSK通信系统中宽带多普勒的精确估计与补偿，解决了传统多普勒估计方法稳定性差估计精度低的问题。
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