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公开(公告)号：CN109581388A
公开(公告)日：2019-04-05
申请号：CN201811564319.1
申请日：2018-12-20
Applicant: 华中科技大学 , 中国人民解放军军事科学院国防科技创新研究院
Abstract: 本发明属于三维声纳技术领域，并公开了一种实时三维成像声纳的近场宽视角波束形成方法，该方法包括如下步骤：获取声纳系统的回波采样数据矩阵S；计算聚焦目标点位于菲涅尔时延区域以内和以外的时延加权系数k1、k2；对回波采样数据进行L点离散傅里叶变换，获得回波信号S(l)；对回波信号S(l)进行幅值加权和相位补偿，获得补偿后的回波信号 对该信号进行快速傅里叶变换，获得空间波束强度的表达式，并计算空间波束强度。本发明对聚焦目标点位于菲涅尔时延区域以外并位于拟定成像视角范围以内的情况，采用最小二乘法对时延加权系数进行优化，在保证近场波束形成计算效率的前提下，可有效提升近场聚焦精度，扩展近场成像的视角。
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公开(公告)号：CN103675799B
公开(公告)日：2016-04-20
申请号：CN201310505409.4
申请日：2013-10-24
Abstract: 本发明提供了一种相控阵声纳系统换能器稀疏面阵优化方法，包括如下步骤:(1)初始化步骤、(2)模拟退火优化步骤、(3)教与学优化步骤和(4)终止步骤。本发明以阵列的主瓣宽度和旁瓣峰值等空间响应性能为约束条件，求解使稀疏面阵满足空间响应性能所需激活的最小换能器数目。本发明利用改进教与学优化算法对模拟退火算法所得可行解进行二次优化，具有更好的收敛速度和收敛精度，可获得全局最优解，利用尽量少的换能器工作，获得换能器面阵所需的空间响应性能，能够很好的降低相控阵成像声纳系统所需的硬件成本。
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公开(公告)号：CN109635486B
公开(公告)日：2022-12-09
申请号：CN201811592389.8
申请日：2018-12-20
Applicant: 华中科技大学 , 中国人民解放军军事科学院国防科技创新研究院
Abstract: 本发明属于三维成像声纳技术领域，并公开了一种高分辨率三维成像声纳换能器阵列稀疏优化方法。该优化方法包括：建立换能器阵列的迭代凸优化数学模型；获得当前迭代的换能器阵元激励权值；对当前迭代的换能器阵元激励权值进行更新，然后根据其计算下一次迭代的换能器阵元惩罚系数；判断当前迭代的次数是否达到最大迭代次数，若是，则终止优化过程并输出，若否，则根据下一次迭代的换能器阵元惩罚系数重复上述步骤。本发明将迭代凸优化数学模型与模拟退火算法相结合，从原来的满布阵列中移除对阵列波束贡献低的阵元，并且具有收敛快、迭代次数少的优点，无需对算法特定参数进行多次调试，适合实际工程应用。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN104960650A
公开(公告)日：2015-10-07
申请号：CN201510332167.2
申请日：2015-06-16
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种六自由度水下机器人，包括壳体，壳体上设置有主姿态调整推进组、主动力推进组和辅助姿态调整组，三者均包括姿态调整装置，所述姿态调整装置包括导流罩、电机座、电机和螺旋桨；主姿态调整推进组的三个导流罩呈等腰三角形布置且三者的中心线均平行于Z轴，并且其中的两个导流罩的中心线所形成的平面平行于Y轴，而另一个导流罩到这两个导流罩的距离相等；主动力推进组的两个导流罩的中心线均平行于X轴，且这两个导流罩的中心线所形成的平面平行于Y轴；辅助姿态调整组的导流罩的中心线平行于Y轴。本发明采用六个姿态调整装置进行推进，以实现水下机器人在运动空间内的六自由度运动。
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公开(公告)号：CN109635486A
公开(公告)日：2019-04-16
申请号：CN201811592389.8
申请日：2018-12-20
Applicant: 华中科技大学 , 中国人民解放军军事科学院国防科技创新研究院
CPC classification number: G06F17/5009 , G01S7/523 , G01S15/88
Abstract: 本发明属于三维成像声纳技术领域，并公开了一种高分辨率三维成像声纳换能器阵列稀疏优化方法。该优化方法包括：建立换能器阵列的迭代凸优化数学模型；获得当前迭代的换能器阵元激励权值；对当前迭代的换能器阵元激励权值进行更新，然后根据其计算下一次迭代的换能器阵元惩罚系数；判断当前迭代的次数是否达到最大迭代次数，若是，则终止优化过程并输出，若否，则根据下一次迭代的换能器阵元惩罚系数重复上述步骤。本发明将迭代凸优化数学模型与模拟退火算法相结合，从原来的满布阵列中移除对阵列波束贡献低的阵元，并且具有收敛快、迭代次数少的优点，无需对算法特定参数进行多次调试，适合实际工程应用。
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公开(公告)号：CN104960650B
公开(公告)日：2017-06-16
申请号：CN201510332167.2
申请日：2015-06-16
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种六自由度水下机器人，包括壳体，壳体上设置有主姿态调整推进组、主动力推进组和辅助姿态调整组，三者均包括姿态调整装置，所述姿态调整装置包括导流罩、电机座、电机和螺旋桨；主姿态调整推进组的三个导流罩呈等腰三角形布置且三者的中心线均平行于Z轴，并且其中的两个导流罩的中心线所形成的平面平行于Y轴，而另一个导流罩到这两个导流罩的距离相等；主动力推进组的两个导流罩的中心线均平行于X轴，且这两个导流罩的中心线所形成的平面平行于Y轴；辅助姿态调整组的导流罩的中心线平行于Y轴。本发明采用六个姿态调整装置进行推进，以实现水下机器人在运动空间内的六自由度运动。
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公开(公告)号：CN109581388B
公开(公告)日：2020-09-18
申请号：CN201811564319.1
申请日：2018-12-20
Applicant: 华中科技大学 , 中国人民解放军军事科学院国防科技创新研究院
Abstract: 本发明属于三维声纳技术领域，并公开了一种实时三维成像声纳的近场宽视角波束形成方法，该方法包括如下步骤：获取声纳系统的回波采样数据矩阵S；计算聚焦目标点位于菲涅尔时延区域以内和以外的时延加权系数k1、k2；对回波采样数据进行L点离散傅里叶变换，获得回波信号S(l)；对回波信号S(l)进行幅值加权和相位补偿，获得补偿后的回波信号对该信号进行快速傅里叶变换，获得空间波束强度的表达式，并计算空间波束强度。本发明对聚焦目标点位于菲涅尔时延区域以外并位于拟定成像视角范围以内的情况，采用最小二乘法对时延加权系数进行优化，在保证近场波束形成计算效率的前提下，可有效提升近场聚焦精度，扩展近场成像的视角。
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公开(公告)号：CN103675799A
公开(公告)日：2014-03-26
申请号：CN201310505409.4
申请日：2013-10-24
Abstract: 本发明提供了一种相控阵声纳系统换能器稀疏面阵优化方法，包括如下步骤:(1)初始化步骤、(2)模拟退火优化步骤、(3)教与学优化步骤和(4)终止步骤。本发明以阵列的主瓣宽度和旁瓣峰值等空间响应性能为约束条件，求解使稀疏面阵满足空间响应性能所需激活的最小换能器数目。本发明利用改进教与学优化算法对模拟退火算法所得可行解进行二次优化，具有更好的收敛速度和收敛精度，可获得全局最优解，利用尽量少的换能器工作，获得换能器面阵所需的空间响应性能，能够很好的降低相控阵成像声纳系统所需的硬件成本。
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