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公开(公告)号:CN118381592A
公开(公告)日:2024-07-23
申请号:CN202410625119.1
申请日:2024-05-20
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)
Abstract: 本发明公开了一种基于线性‑非线性机制联合调制的空气到水跨介质激光通信方法及装置,其属于跨介质通信技术领域,其解决了现有技术中跨介质通信存在的同步慢、有效性低、稳定性低的问题。本发明首先获取待发送的信息,通过激光器发生激光束,输出的光束经分束板分为两束,其中第一束以2%的能量状态进入激光能量监测器,以便对每个激光脉冲的能量进行检测,确保激发状态符合要求,第二束垂直入射到水气交界面,控制两台激光能量聚焦分别产生热膨胀与光击穿效应,将激光脉冲信号转换为声信号在水下向各个方向传播,然后通过水听器在水下任意位置对声信号进行接收,实现从空中到水下的信号传输,进而进行信息的传输,实现可靠高效的水声通信。
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公开(公告)号:CN116318436B
公开(公告)日:2024-06-28
申请号:CN202310241827.0
申请日:2023-03-10
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)
IPC: H04B13/02 , H04B11/00 , H04B10/516 , H04B10/50 , H04L25/49
Abstract: 本申请属于跨介质通信技术领域,具体为一种基于Manchester码的空气到水跨介质激光致声通信方法,信号发送端获取数据信息,对获取的数据信息进行二进制转换,再进行Manchester编码,再进行OOK调制并以方波形式传入激光器,激光器产生激光脉冲信号,激光器输出的激光脉冲信号通过导光臂控制出光方向垂直入射到水气交界面,激光能量聚焦产生热膨胀效应,进而把激光脉冲信号转换为声信号在水下向各个方向传播;声信号由信号接收端的水听器接收并将声信号转换为电信号,传输至采集系统;采集系统获取到原信号信息,完成从空气到水的跨介质通信。本申请能够适应空中平台与水下目标之间通信需求,并显著提高通信系统性能。
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公开(公告)号:CN117930142B
公开(公告)日:2024-06-07
申请号:CN202410315774.7
申请日:2024-03-20
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)
Abstract: 一种应对高海况海面机动目标跟踪的雷达波形设计方法,涉及雷达通信技术领域。本发明是为了解决现有滤波方法不适用于复杂非线性状态下的目标跟踪的问题。本发明所述的一种应对高海况海面机动目标跟踪的雷达波形设计方法,能够对高海况下海面复合线性及非线性状态的机动目标进行有效的跟踪,应对高海况下海杂波干扰的影响,克服采用KF、EKF对复杂混合系统状态的跟踪失效问题,及粒子滤波计算复杂度高的问题,所设计的波形能够增强跟踪的稳健性、精确度,更有利于机动目标的跟踪。
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公开(公告)号:CN117890903B
公开(公告)日:2024-06-07
申请号:CN202410296160.9
申请日:2024-03-15
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)
Abstract: 一种基于雷视匹配的无人艇航迹修正方法,涉及对海观测技术领域。本发明是为了解决现有对海目标跟踪的过程中,当多目标航迹发生交叉时易出现目标数据丢失、航迹断裂的问题。本发明所述的一种基于雷视匹配的无人艇航迹修正方法,使用FMCW雷达进行目标检测与跟踪,使用光学摄像头进行视觉辅助,使用Yolov5方法获取多目标的视觉信息,通过坐标系转换获取目标在真实世界的运动信息,使用多源信息融合的方法实现传感器目标匹配。使用卡尔曼滤波方法,实现多目标运动轨迹的预测和更新。对所有状态量测值与卡尔曼滤波后的预测状态向量使用匈牙利算法进行数据匹配,使用两级匹配机制,实现轨迹修正。
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公开(公告)号:CN117930142A
公开(公告)日:2024-04-26
申请号:CN202410315774.7
申请日:2024-03-20
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)
Abstract: 一种应对高海况海面机动目标跟踪的雷达波形设计方法,涉及雷达通信技术领域。本发明是为了解决现有滤波方法不适用于复杂非线性状态下的目标跟踪的问题。本发明所述的一种应对高海况海面机动目标跟踪的雷达波形设计方法,能够对高海况下海面复合线性及非线性状态的机动目标进行有效的跟踪,应对高海况下海杂波干扰的影响,克服采用KF、EKF对复杂混合系统状态的跟踪失效问题,及粒子滤波计算复杂度高的问题,所设计的波形能够增强跟踪的稳健性、精确度,更有利于机动目标的跟踪。
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公开(公告)号:CN117890903A
公开(公告)日:2024-04-16
申请号:CN202410296160.9
申请日:2024-03-15
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)
Abstract: 一种基于雷视匹配的无人艇航迹修正方法,涉及对海观测技术领域。本发明是为了解决现有对海目标跟踪的过程中,当多目标航迹发生交叉时易出现目标数据丢失、航迹断裂的问题。本发明所述的一种基于雷视匹配的无人艇航迹修正方法,使用FMCW雷达进行目标检测与跟踪,使用光学摄像头进行视觉辅助,使用Yolov5方法获取多目标的视觉信息,通过坐标系转换获取目标在真实世界的运动信息,使用多源信息融合的方法实现传感器目标匹配。使用卡尔曼滤波方法,实现多目标运动轨迹的预测和更新。对所有状态量测值与卡尔曼滤波后的预测状态向量使用匈牙利算法进行数据匹配,使用两级匹配机制,实现轨迹修正。
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公开(公告)号:CN117824627A
公开(公告)日:2024-04-05
申请号:CN202311867591.8
申请日:2023-12-29
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)
Abstract: 本发明提供一种基于粒子滤波的差速机器人地磁辅助定位系统,涉及智能机器人自主导航领域,为解决现有的基于粒子滤波的地磁/里程计定位系统在连续工作时,因地磁数据噪声过大,可能会导致误匹配,甚至滤波发散的问题。包括:地磁场采集模块用于采集地磁场强度数据,并将采集的数据发送到定位模块;里程采集模块用于采集机器人驱动轮转过的角度和位移数据,并数据发送到定位模块;定位模块用于对地磁场强度数据和机器人驱动轮转过的角度和位移数据进行解算,以进行实时定位,将定位结果存储在存储模块并发送至上位机;存储模块用于存储地磁场强度数据和定位结果数据,并将地磁基准图发送至定位模块;上位机用于对定位结果进行实时监测。
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公开(公告)号:CN117630914A
公开(公告)日:2024-03-01
申请号:CN202311728417.5
申请日:2023-12-15
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)
Abstract: 一种面向低空无人机探测的雷达光学红外一体化探测系统及方法,涉及无人机及低空监视技领域,为解决现有监测装置结构不够灵活,不能全方位且高效地检测低空飞行的无人机目标的问题。系统包括:雷达转台和光学红外转台,雷达转台包括雷达步进电机、转动连杆、雷达、电子陀螺仪;雷达步进电机设置于雷达转台底部,通过齿轮与转动连杆底部相连,雷达安装在转动连杆顶部,电子陀螺仪安装在雷达下方;光学红外转台包括红外步进电机、半球形外壳、光学红外成像装置和旋转码盘;红外步进电机与旋转码盘通过齿轮啮合,光学红外成像装置安装在半球形外壳外表面,其内部设置有微型电机,转动连杆贯穿半球形外壳的顶端中心部并延伸至半球形外壳的底部。
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公开(公告)号:CN115499094B
公开(公告)日:2024-02-27
申请号:CN202210993788.5
申请日:2022-08-18
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)
Abstract: 本发明涉及水声学技术领域,具体的说是一种能够有效提高水到空气跨介质通信质量的采用机载空气耦合电容微机械超声换能器的基于QC‑LDPC编码的水到空气跨介质通信方法,其特征在于,包括对输入信号进行A/D转换,通过准循环低密度奇偶校验QC‑LDPC编码提高信号传输误码率,将编码后信号传入水下声纳,通过声纳的发射声信号,调整声信号中心频率在20~100kHz内,以限制声信号在空气中的衰减,声信号经过水声信道到达水气交界面产生损耗,通过空气后,由机载空气耦合电容微机械超声换能器接收,最后将接收信号进行软判决译码和D/A转换,完成从水到空气的跨介质通信。
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公开(公告)号:CN117579168A
公开(公告)日:2024-02-20
申请号:CN202311408916.6
申请日:2023-10-27
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)
IPC: H04B10/516 , H04B10/50 , H04B10/80 , H04B11/00 , H04B13/02
Abstract: 本申请涉及跨介质通信技术领域,尤其涉及一种基于PWM‑FSK调制的高可靠性空气到水激光致声跨介质通信方法,对待发送信息进行PWM调制和FSK调制以获得PWM‑FSK调制序列;将PWM‑FSK调制序列中的编码信号传入控制模块,控制模块控制激光器和能量监测器运行。本申请还提供一种基于PWM‑FSK调制的高可靠性空气到水激光致声跨介质通信装置。本申请通过改变脉冲宽度和频率的组合来表示不同的数字信号,在PWM‑FSK调制中,通过将PWM调制引入FSK调制,提高了跨介质通信系统通信速率,可有效地应对信道噪声和干扰,提高了稳定性;抗干扰性强,使空中平台与水下目标之间的激光通信更加可靠和高效。
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