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公开(公告)号：CN111380520B
公开(公告)日：2022-02-11
申请号：CN202010149299.2
申请日：2020-03-04
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种引入径向速度的SINS/USBL松组合导航定位方法，它属于组合导航及水声定位技术领域。本发明解决了传统SINS/USBL松组合方法忽略基元与信标之间径向速度的测量导致SINS速度误差的估计精度受限，以及在USBL定位无效时，依靠SINS单独完成导航任务带来的导航误差累积的问题。本发明将USBL的径向速度测量信息引入SINS/USBL松组合中，能够在USBL定位无效时，使SINS保持组合工作方式，减小SINS的误差积累；通过将径向速度作为滤波观测量，能够提高SINS/USBL松组合滤波系统对SINS速度误差的估计精度，从而改善整体导航性能。本发明可以应用于组合导航及水声定位领域。
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公开(公告)号：CN111380518B
公开(公告)日：2021-10-29
申请号：CN202010144245.7
申请日：2020-03-04
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种引入径向速度的SINS/USBL紧组合导航定位方法，本发明涉及水下组合导航定位方法。本发明的目的是为了提高现有传统SINS/USBL紧组合的速度精度和大开角下紧组合的稳定性。过程为：一、将USBL基阵和SINS的陀螺组件和加速度计组件安装在水下航行器上；二、确定基元在基阵坐标系下的位置；三、得到USBL测量的各基元相对信标的径向运动速度；四、得到基元在计算导航坐标系下的位置；五、计算传播时延和传播时延差；六、将航行器运动速度沿径向分解；七、建立状态方程和观测方程；八、修正SINS输出，重置扩展卡尔曼滤波器状态，重新执行步骤三～步骤八，直至导航结束。本发明用于组合导航及水声定位技术领域。
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公开(公告)号：CN107454031B
公开(公告)日：2020-12-22
申请号：CN201710606188.8
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分组信噪比置信度的OFDM‑MFSK水声通信技术。发射端将信息进行2分集调制，并将一帧数据的首尾加入线性调频信号；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，并对接收数据进行多普勒补偿；对每个数据符号进行解调，并按照分组信噪比置信度的合并方式对分集信号进行合并；最后对分集合并后的数据进行解调。本方法采用频率分集技术，有效弥补了OFDM‑MFSK水声通信系统受信道严重频率选择性影响而导致的性能损失，并提出了基于分组信噪比置信度的分集信号合并方式提高合并后信号的信噪比。
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公开(公告)号：CN107064875B
公开(公告)日：2020-11-03
申请号：CN201710204423.9
申请日：2017-03-31
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S5/18
Abstract: 本发明提供的是一种基于一步状态估计和协方差估计的距离野值剔除方法。步骤一、得到当前时刻的状态估计和协方差估计；步骤二、获得估计量和估计方差；步骤三、计算得到与各声信标距离信息的估计值；步骤四、由估计方差得到估计区间；步骤五、判断距离信息量测值是否落在估计区间内，若在则继续更新计算，若不在则视为野值剔除。通过本发明提出的方法，实现了距离量测数据的预处理，减小由野值引起的误差和滤波发散。有利于接下来的滤波处理。
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公开(公告)号：CN107255810B
公开(公告)日：2020-05-15
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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108267743A
公开(公告)日：2018-07-10
申请号：CN201711484054.X
申请日：2017-12-29
Applicant: 中国海洋石油集团有限公司 , 中海石油深海开发有限公司 , 哈尔滨工程大学
IPC: G01S15/74
Abstract: 本发明涉及基于拟合插值的快速迭代水下定位方法，将拟合插值与传统的二分法融合，在单纯数值计算的基础上加入预测理论，使得算法在保证计算精度的同时，具有更快的收敛速度，适合结合有效声速对水下目标物进行实时性定位的要求，能快速的获得水下目标物的定位位置，满足高精度、高实时性的水声定位技术。
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公开(公告)号：CN107547143A
公开(公告)日：2018-01-05
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：CN107479031A
公开(公告)日：2017-12-15
申请号：CN201710605785.9
申请日：2017-07-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S5/26
CPC classification number: G01S5/26
Abstract: 本发明公开了一种隐蔽的水下被动定位方法，使得待定位目标无需发送任何信号从而获得自身位置信息，属于水下定位导航领域。本发明通过以下技术方案实现：1.船只标定主站信标和辅站信标的位置坐标；2.同一定位周期内坐标已知的主站信标发送询问信号；3.坐标已知的辅站信标收到询问信号后在一定的转发时延后发出应答信号；4.待定位目标通过接收到同一周期内的主站信号和辅站信号，解算自身位置。本发明与现有技术相比，具有高度的隐蔽性，不需要待定位目标发送任何信息，从而有效的保证了待定位目标的隐蔽性；而且本发明采用基于到达时间差的定位计算方法，避免了信标内时间不同的影响，有效抑制了时钟漂移。
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公开(公告)号：CN107454031A
公开(公告)日：2017-12-08
申请号：CN201710606188.8
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分组信噪比置信度的OFDM-MFSK水声通信技术。发射端将信息进行2分集调制，并将一帧数据的首尾加入线性调频信号；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，并对接收数据进行多普勒补偿；对每个数据符号进行解调，并按照分组信噪比置信度的合并方式对分集信号进行合并；最后对分集合并后的数据进行解调。本方法采用频率分集技术，有效弥补了OFDM-MFSK水声通信系统受信道严重频率选择性影响而导致的性能损失，并提出了基于分组信噪比置信度的分集信号合并方式提高合并后信号的信噪比。
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公开(公告)号：CN107454024A
公开(公告)日：2017-12-08
申请号：CN201710606202.4
申请日：2017-07-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
CPC classification number: H04L25/0212 , H04B13/02 , H04L25/0224 , H04L25/03878 , H04L27/2634 , H04L27/2697
Abstract: 本发明公开了一种基于虚拟时间反转镜的水声OFDM-MFSK信道均衡方法，属于水声通信技术领域。本发明通过发射端在一帧数据的首尾加入线性调频信号；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；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；根据估计出的信道冲激响应结果对数据进行虚拟时间反转信道均衡；最后对均衡后的数据进行解调。本发明利用数据首尾的线性调频信号进行多普勒估计，避免了采用单频信号存在的问题；利用正交匹配追踪算法实现了水声信道的高精度估计，避免了传统被动时间反转镜由于探测信号导致的性能损失，有效提高了OFDM-MFSK水声通信系统在严重的信道多途扩展信道下的性能。
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