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公开(公告)号：CN103927443B
公开(公告)日：2017-07-11
申请号：CN201410150923.5
申请日：2014-04-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及一种基于特征匹配的声速剖面稀疏化方法。该方法是包括求取声速剖面的特征曲线f(d)；将声速剖面划分为n个特征段；建立剖面积分误差ei；将kΔdi带入计算，直至满足为止；记录此时的Δdi，将声速剖面的第i+1个特征段重复至i=n+1为止；得全深度下的声速剖面的稀疏化结果。本发明能够通过声速剖面特征控制稀疏化误差，最大程度保留声速剖面特征的同时实现剖面数据量的最小化，有效的减少剖面的冗余数据的计算量。
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公开(公告)号：CN106569177A
公开(公告)日：2017-04-19
申请号：CN201610984707.X
申请日：2016-11-09
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及一种基于遗传算法的正交相位编码波形设计方法。本发明包括：产生初始样本信号；计算初始样本的适应度：以主副比(MPSR)作为适应度函数计算每个个体序列的适应度；将MPSR与设计门限进行比较，在满足MPSR门限且个体个数达到需要的条件下算法结束，否则继续执行；采用最优保留法，将样本中适应度最大的个体保留，替换适应度最小的个体；将样本中的个体随机进行两两配对，并以一定的交叉概率把配对的父代个体替换重组生成新个体；以一定的变异概率对样本中的某个个体码值做变动等。本发明形成的信号具有很好的相关性，良好的频率分辨率，高多普勒容差和良好的抗混响能力；适合水声定位系统，实现连续、高精度定位。
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公开(公告)号：CN103925904B
公开(公告)日：2017-01-04
申请号：CN201410150904.2
申请日：2014-04-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C1/00
Abstract: 本发明涉及一种超短基线安装角度偏差无偏估计方法。本发明是要解决当无法获取作业声速剖面时，由于声线传播弯曲导致波达方位与目标方位之间产生偏差，而引起超短基线安装角度估值偏差，从而降低超短基线安装角度偏差估计计算的精度的问题，而提出的一种基于对称测线的超短基线安装角度偏差无偏估计方法。该方法是通过一、采集超短基线USBL定位数据；二、得到估计残差向量 三、找到标准差统计值中最小值 四、得到安装角度偏差估计值等步骤实现的。本发明应用于超短基线安装角度偏差无偏估计领域。本方法由于减小了声线弯曲对水平及垂向的安装偏角估计的影响，进而减小了超短基线安装角度估值偏差。
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公开(公告)号：CN106556828B
公开(公告)日：2019-03-05
申请号：CN201611034961.X
申请日：2016-11-09
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S7/539
Abstract: 本发明涉及一种水下目标定位问题中的基于凸优化的高精度定位方法。本发明包括设目标的待解算坐标为x＝[x0,y0,z0]T，目标首先测得到周围n个信标的距离ri和对应信标的坐标ai＝[xi,yi,zi]T，设到每个信标的测距误差为εi，服从高斯分布εi～N(0,σi2)，得到目标的测距方程等。通过将水下目标球面交汇定位方程的最小二乘结构进行形式变换并添加限制条件，将其转化为凸优化理论中的DC结构的形式，进而可以利用凸‑凹过程(CCP)的方法来求解，并针对直接CCP算法需要迭代初值在可行域内的缺点在原优化方程添加松弛变量和罚函数，扩大可行域，放宽对初值的限制。较线性最小二乘定位解算方法而言可以提高定位精度，实现高精度水下目标定位。
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公开(公告)号：CN107426120A
公开(公告)日：2017-12-01
申请号：CN201710605932.2
申请日：2017-07-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
CPC classification number: H04L25/0212 , H04B13/02 , H04L25/0224 , H04L25/0256 , H04L25/03878 , H04L27/2634 , H04L27/2697
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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106556837A
公开(公告)日：2017-04-05
申请号：CN201611034952.0
申请日：2016-11-09
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S15/06
CPC classification number: G01S15/06
Abstract: 本发明涉及的是一种用于四元空间阵的超短基线定位方法。本发明包括：(1)建立基阵坐标系，确定各基元在基阵坐标系中的坐标。(2)根据声纳系统定向基本原理与坐标系旋转理论建立观测方程。(3)对定位方程组求解，获得目标在基阵坐标系中的位置。本发明根据声纳系统定向原理，并根据坐标系旋转理论，建立观测方程。通过对观测方程进行组合得到最终的定位方程。求解定位方程组，获得目标在基阵坐标系中的位置。方法能够适用于任意尺寸的四元空间阵超短基线定位系统，能够对目标在基阵坐标系的三维坐标进行独立求解，能够对基阵坐标系中任意方位目标进行高精度定位。
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公开(公告)号：CN106556828A
公开(公告)日：2017-04-05
申请号：CN201611034961.X
申请日：2016-11-09
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S7/539
CPC classification number: G01S7/539
Abstract: 本发明涉及一种水下目标定位问题中的基于凸优化的高精度定位方法。本发明包括设目标的待解算坐标为x＝[x0,y0,z0]T，目标首先测得到周围n个信标的距离ri和对应信标的坐标ai＝[xi,yi,zi]T，设到每个信标的测距误差为εi，服从高斯分布εi～N(0,σi2)，得到目标的测距方程等。通过将水下目标球面交汇定位方程的最小二乘结构进行形式变换并添加限制条件，将其转化为凸优化理论中的DC结构的形式，进而可以利用凸‑凹过程(CCP)的方法来求解，并针对直接CCP算法需要迭代初值在可行域内的缺点在原优化方程添加松弛变量和罚函数，扩大可行域，放宽对初值的限制。较线性最小二乘定位解算方法而言可以提高定位精度，实现高精度水下目标定位。
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公开(公告)号：CN106546954A
公开(公告)日：2017-03-29
申请号：CN201610985417.7
申请日：2016-11-09
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于水声定位领域，主要涉及一种深海超短基线定位精度检验方法。本发明包括：超短基线声学基阵在不同测量点测量与信标之间的距离，同时收集不同测点的GPS数据；利用不同测量点GPS数据和距离信息计算海底信标的大地坐标；以此大地坐标做为基础，根据超短基线原理反算水面船的大地坐标；挑选水面船的GPS数据形成参考轨迹；计算水面船的大地坐标与GPS数据连线的最短距离；以上述计算的最短距离作为衡量超短基线系统的定位精度。本发明在利用交汇解算信标位置的基础上，采用超短基线定位原理计算声学基阵坐标，从而比较与声学基阵GPS轨迹之间的最小距离得到计算精度。该方法在目标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：CN103926934B
公开(公告)日：2017-01-04
申请号：CN201410150881.5
申请日：2014-04-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及声纳检测领域，具体涉及一种用于水下机器人与水下工作平台对接的声纳检测装置及其检测方法。该装置包括引导系统、接收系统和控制系统，引导系统安装在水下工作平台的对接群口周围，接收系统安装在水下机器人的尾部底端，用于接收引导系统发出的引导信号，控制系统均安装在水下机器人的干舱中，接收系统通过电缆与控制系统连接；控制系统包括滤波放大电路、采样电路和控制模块。本发明实时检测水下机器人与水下工作平台的相对坐标和水下机器人底面与水下工作平台的对接群口平面的角度控制水下机器人的航行方向和倾斜角度，使对接精确度提高了50%以上。
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公开(公告)号：CN103927442A
公开(公告)日：2014-07-16
申请号：CN201410150912.7
申请日：2014-04-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及一种超短基线定位系统的系统误差校准方法。本发明为了有效减小水体折射及测量粗差对超短基线定位系统的定位精度的影响。通过测量环境参量数据与超短基线测量数据计算应答器与超短基线基阵之间本征声线及其与坐标平面夹角，利用本征声线与基阵、大地平面的夹角矢量构建超短基线安装角度误差测角变换校准模型，并在对最小二乘求解模型方程的过程中根据观测残差设计抗粗差权矩阵，采用抗粗差最小二乘估计超短基线安装角度误差。能够有效的补偿由于水体中环境参量梯度变化造成的超短基线安装角度误差求解偏差；通过抗粗差权值减小粗差对校准求解的影响，提高安装角度误差的校准准确性与一致性。
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