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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:CN102445692A
公开(公告)日:2012-05-09
申请号:CN201110287754.6
申请日:2011-09-26
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S15/06
Abstract: 本发明提供的是一种基于二维图像声纳的水下运动目标位置测定方法。建立由接收基阵I和接收基阵II构成的二维接收基阵及目标平台坐标系之间的关系;在声纳I和声纳II的图像上选择目标位置相匹配的散射点;根据选定的散射点,在声纳I和声纳II坐标系上分别建立解的搜索集合;将声纳I和声纳II坐标系上解的搜索集合转换到目标平台坐标系下,寻找目标平台坐标系下两个搜索带中相距最近的两点,取这两点的中点为目标在目标平台坐标系下的位置。本发明由两幅不同观测位置和观测角度下的目标二维图像信息获得水下运动目标的三维位置坐标,虽然实现起来比较复杂,但是解算的目标的定位精度比较高。
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公开(公告)号:CN102353959A
公开(公告)日:2012-02-15
申请号:CN201110156110.3
申请日:2011-06-10
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S15/58
Abstract: 本发明的目的在于提供水下高速目标轨迹测量系统,包括依次相连的水面定位单元、同步器、声信标,水面定位单元包括依次相连的水下换能器基阵、信号预处理系统、数字信号处理单元、计算机;同步器包括相连的逻辑控制模块和同步信号产生模块;声信标包括依次相连的发射控制模块、发射功率放大模块和发射换能器。本发明具有高精度的定位能力,准确地测出目标在水下的运动轨迹,能够完成高速运动目标的轨迹测量,且结构简单,便于安装,操作使用方便。能够观测到水下作业目标的运动状况,尤其是能够实现高速运动目标的轨迹测量,供使用者研究分析使用。
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公开(公告)号:CN101806884A
公开(公告)日:2010-08-18
申请号:CN201010153523.1
申请日:2010-04-23
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S5/30
Abstract: 本发明提供的是一种基于超短基线的深海信标绝对位置精确定位方法。(1)超短基线声学基阵在一测量点分别接收信标信号,测得信标方位;(2)利用GPS测得测量点的绝对位置;(3)根据上次所得方位和接收信号改变测点位置,得到方位差别较大的测点;(4)重复步骤(2)和步骤(3)得到足够多的测点数据;(5)在信标位置附近海域现场测量声速分布;(6)根据测点位置和水平方位解算出信标的水平坐标;(7)根据解算得到的信标水平坐标、声速剖面和各测点声信号俯仰方位解算出信标的深度。本发明的方法在深海条件下的黑匣子搜救和水下信标导航方面都有广泛的应用前景。
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公开(公告)号:CN113686385B
公开(公告)日:2023-08-18
申请号:CN202110985273.6
申请日:2021-08-25
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种多频段海底大地基准站,解决了现有海底大地基准站覆盖范围受限的问题,属于海洋大地测量技术领域和海洋工程领域。本发明包括多个水下导航系统,分布在海底,目标用户根据多个水下导航系统的分布位置和距离进行定位和导航;每个水下导航系统采用长距离水下导航系统、中距离水下导航系统或短距离水下导航系统;长距离水下导航系统的中心频带为500Hz;中距离水下导航系统的工作频带为2kHz‑4kHz;短距离水下导航系统的工作频带为8kHz‑16kHz。本发明选择中频和低频的双频段工作频率,设计了三种工作频带的导航系统,分别实现长距离、中距离和短距离,分布在海底,扩大海底大地基准站覆盖范围。
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公开(公告)号:CN111380517B
公开(公告)日:2021-10-29
申请号:CN202010144235.3
申请日:2020-03-04
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种基于USBL软件接收机的SINS/USBL深组合导航定位方法,它属于组合导航及水声定位技术领域。本发明解决了当USBL测量信息中断或者发生错误时,传统组合方式的容错能力有限的问题。在不需要先验信息的情况下,本发明利用SINS的动态信息辅助无源工作模式下的USBL载波跟踪环路和码跟踪环路,获得准确径向速度信息和时延信息,提高了USBL在干扰信号或者是弱信号下的系统容错能力,提高了组合系统的性能。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:CN113411278A
公开(公告)日:2021-09-17
申请号:CN202110769536.X
申请日:2021-07-07
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 基于接收阵的低频水声通信的均衡处理方法,解决了现有多阵元联合均衡处理的均衡器的长度过长,使得接收处理系统复杂且影响解调性能的问题,属于水声通信技术领域。本发明包括:通过全孔径垂直阵列接收频域声压信号计算声场中简正波模态的垂直模态函数矩阵Ψ;根据Ψ获取模态滤波器利用对接收信号矩阵p进行滤波,实现模态分离,分离后的模态矩阵为:获取矩阵中第m阶模态对应的接收信号ym(k),当高接收信噪比的情况下,采用单通道自适应判决反馈均衡处理方法对接收信号ym(k)进行解调,当低接收信噪比的情况下,利用多模态联合判决反馈均衡处理方法对接收信号ym(k)进行解调。
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公开(公告)号:CN113179234A
公开(公告)日:2021-07-27
申请号:CN202110463685.3
申请日:2021-04-26
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种基于分块多普勒补偿的高动态长信号累积方法,属于海洋测量技术领域。为了解决水声通信系统中低信噪比背景下的多普勒频偏估计精度低以及高动态背景下长信号累积过程中信号相关性差、信噪比增益低的问题。本发明将接收信号进行分块处理;采用脉冲对相位测频算法估计每一个信号块的频偏;结合频偏估计结果确定有效接收信号的起始位置;利用当前信号块的频偏估计值依次对后序信号块进行多普勒补偿;对于补偿后的接收信号,将每个码字与后序码字累加,实现信号累积。主要用于水声通信系统中的多普勒频偏估计。
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公开(公告)号:CN113156369A
公开(公告)日:2021-07-23
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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