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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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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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Patent Agency Ranking
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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公开(公告)号：CN103925904A
公开(公告)日：2014-07-16
申请号：CN201410150904.2
申请日：2014-04-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C1/00
CPC classification number: G01S7/52004 , 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：CN119854072A
公开(公告)日：2025-04-18
申请号：CN202510009278.3
申请日：2025-01-03
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种基于超短基线阵的水声单载波通信频域阵处理方法，它属于水声通信领域。本发明解决了现有基于超短基线接收阵的通信系统的可靠性差的问题。本发明采用水声定位中高精度的时延估计方法对M个接收通道的传播时延进行精细化估计，消除由于不同的小数时延对各通道信道估计结果的影响。将多通道合并后的信噪比与单通道的信噪比进行比较，得到多通道的等增益选择合并时所需要的条件限制，根据通道合并的条件，判断标准通道与备选通道是否进行合并，以不断提高接收信号信噪比，获得空间分集增益，提高了通信系统的可靠性，有效避免了传统方法的通道间干扰。本发明方法可以应用于超短基线阵的水声单载波通信频域阵处理。
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公开(公告)号：CN116367176B
公开(公告)日：2024-05-10
申请号：CN202211530157.6
申请日：2022-11-30
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种主从式海底基准站控制网布设方法，属于海洋大地测量技术领域和海洋工程领域，本发明解决了现有无主站控制网布设方法存在稳定性差，网内定位精度差的问题。本发明根据目标海域的海洋环境和地质条件，确定布设基准控制网主站位置；根据目标海域的海洋环境确定主站布放的设备和工艺，对主站进行布放，根据待布设基站的海洋基线长度和布设网型确定布设辅站个数，根据主站位置布设辅站；利用作业船对主站位置与辅站位置进行标定和校准，实现海底基准站控制网布设。本发明适用于海底基站布设。
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