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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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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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN100456039C
公开(公告)日：2009-01-28
申请号：CN200710071960.7
申请日：2007-03-29
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01R23/165
Abstract: 本发明是一种CW脉冲的窄带跟踪滤波器及其跟踪滤波方法，该滤波器包括可控滤波电路、A/D变换器和信号处理电路。该方法利用信号处理电路将信号采集后进行数字滤波，解算出信号的频率和每个周期出现的时间，然后再用解算出的频率去控制可控滤波器的中心频率和带宽，以实现对CW脉冲的跟踪滤波。本发明解决了传统的跟踪滤波器在脉冲信号间歇期间，会自动跟踪噪声，而对信号失锁的问题。本发明采用了变带宽跳频搜索模式和根据回波时间进行采样的方法，减少了搜索过程的运算量，并且能够在信噪比较低的情况下实现窄带跟踪滤波，在信噪比大于-6dB时跟踪滤波带宽可达Hz量级。本发明可应用于对CW脉冲信号的跟踪滤波，也适用于对连续信号的跟踪滤波。
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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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公开(公告)号：CN115981130B
公开(公告)日：2024-01-26
申请号：CN202310027303.1
申请日：2023-01-09
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G04G7/00
Abstract: 一种基于多普勒补偿的水下目标授时方法，涉及海洋工程领域。本发明是为了为水下航行器提供统一的时间基准，并且保持长期的时间稳定。本发明所述的一种基于多普勒补偿的水下运动目标授时方法。该方法包通过对目标运动状态的估计实现运动过程中多普勒测量值的修正，补偿因多普勒测量误差带来的时间同步误差，并给出基本的授时结果评估标准。本发明对任意状态目标，通过对其运动状态的估计完成多普勒测量值的补偿，实现任意状态目标的高精度授时。
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公开(公告)号：CN113189543B
公开(公告)日：2023-07-14
申请号：CN202110459376.9
申请日：2021-04-27
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S5/22
Abstract: 一种基于运动补偿鲁棒主成分分析的干扰抑制方法，涉及水声阵列信号领域技术领域，针对现有技术中由于海水中干扰信号的影响，使得信号检测估计性能低的问题，包括步骤一：利用阵列接收水下宽带信号和待测声源的运动信息，所述宽带信号包括期望信号和干扰信号；步骤二：根据待测声源的运动信息对阵列获取到的水下宽带信号进行运动补偿；步骤三：将步骤二中补偿过的水下宽带信号列向量化；步骤四：利用鲁棒主成分分析法将列向量化后的水下宽带信号中的期望信号和干扰信号进行分离。本方法的优点在于既能将期望信号与干扰信号分离，同时不影响信号相位信息，从而抑制干扰对信号检测性能的影响，在低信干比的条件下提高水声信号的检测性能。
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