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公开(公告)号：CN117475173A
公开(公告)日：2024-01-30
申请号：CN202311462368.5
申请日：2023-11-06
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种基于改进的SMC‑PHD算法的三维水下多目标跟踪方法，所述方法包括：将多目标的二维声呐检测结果转换至三维坐标系中，以其在三维坐标系中的坐标值作为改进的SMC‑PHD算法的量测值进行滤波计算，获得目标的跟踪结果，其中，所述改进的SMC‑PHD算法在原SMC‑PHD算法的重采样中使用最小采样方差采样法，并加入了对连续多帧图像的状态估计结果的判断和根据判断进行的调整。本发明可对水下多目标进行三维的无漏跟踪，所得跟踪轨迹精度高、无断裂。
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公开(公告)号：CN111025272B
公开(公告)日：2023-08-01
申请号：CN201911315485.2
申请日：2019-12-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S7/524
Abstract: 本发明涉及一种具备隧道效应抑制能力的平面声学基阵超宽覆盖波束发射方法，属于水声学阵列波束形成技术领域。包括利用平面声学基阵两个相邻平面基元辐射超宽覆盖波束，开始发射后，与平面基元1对应的通道1输出信号至平面基元1并开始计时，当计时到达两倍信号脉冲宽度时，通道1停止输出信号；而与平面基元2对应的通道2在开始发射后先不输出信号，但与通道1同时计时，当到达相控时延时，开始输出与通道1相同的信号至平面基元2并重新计时，当计时到达信号脉冲宽度时，通道2停止输出信号，完成一次脉冲宽度的超宽覆盖波束发射。本发明可实现中央波束强度低、两侧波束强度高的超宽覆盖发射波束，可有效抑制隧道效应，且方法简单，易于实施。
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公开(公告)号：CN109283536B
公开(公告)日：2023-02-14
申请号：CN201811017305.8
申请日：2018-09-01
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种多波束测深声呐水体成像波束形成方法，涉及信号处理领域。本发明主要包括：在每次探测采样时间内，按照时间增益曲线对声波的传播损失进行补偿，经时间平均后得到当前探测水域背景噪声等级；对信号进行近场聚焦波束形成并根据当前背景噪声级，预估出当前快拍序号下的信源数目；对快拍数为1的信号向量进行协方差矩阵估计，通过对前后向平滑后的数据协方差矩阵进行矩阵重构，得到新的伪协方差矩阵；对伪协方差矩阵进行奇异值分解，利用常规波束形成输出结果配合阵列流型构造空间谱函数，得到多波束测深声呐水体成像结果。本发明能够广泛应用于多波束测深声呐水体成像功能中，有效的抑制多波束测深声呐水体成像的背景噪声，提高声呐成像质量。
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公开(公告)号：CN109283511B
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN201811017290.5
申请日：2018-09-01
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S7/52
Abstract: 本发明属于多波束接收基阵校准领域，具体涉及一种宽覆盖多波束接收基阵校准方法。将多波束测深声纳接收机电路与换能器基阵作为整体测量基阵指向性，经系统充分预热后排除电路温度漂移影响，使系统处于日常工作状态下，不需单独测量各分机特性。测量过程采取自动单向无停顿旋转方法，通过信号同步线控制数据采集，采样时刻精准对标，排除机械旋转空程误差。采用近场聚焦波束形成算法进行基阵校准，在小尺寸的消声水池计算基阵波束指向性曲线和波束角度误差曲线。有效地表征宽覆盖多波束接收基阵对各角度回波的响应能力，将接收换能器基阵与信号调理电路一体化测量，更真实的反映接收系统整体的信号响应能力，广泛地应用在多波束接收基阵校准领域。
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公开(公告)号：CN112505666B
公开(公告)日：2022-07-15
申请号：CN202011298120.6
申请日：2020-11-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S7/52
Abstract: 本发明提供一种二维多波束合成孔径声呐目标回波仿真方法，包括以下步骤：利用旋转矩阵计算非理想航迹情况下的声呐载体运动轨迹，根据二维基阵阵列流型获得不同采样位置处的发射阵元和所有接收阵元的空间位置；根据“声亮点”模型利用表面切线分割立体目标；设定目标沉底区域，按照不同走航位置计算生成水底影区和水底亮点区域；利用扫描亮点位置与各基元之间的声程计算单一亮点回波；将多个亮点回波累加至接收基元，遍历各采样位置获得最终所需的目标回波。本发明能够为二维多波束合成孔径声呐提供立体目标及其影区的回波信号，有助于多波束合成孔径声呐的系统评估及成像算法性能仿真。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108447125B
公开(公告)日：2022-03-18
申请号：CN201810165089.5
申请日：2018-02-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06T17/20
Abstract: 本发明公开了一种基于多波束测深数据的Delaunay三角网快速生成方法，针对目前不规则三角网生成算法中定位待插入点所在三角形及规格化三角网效率不高的问题，本发明提出一种基于多波束测深数据快速定位的方法和一种通过对角的正切值计算来判断三角网是否需要优化的方法。根据多波束测深数据每一PING数据在一条直线上的特性，对每一PING数据进行关联插入，相比于传统的逐个检测的方法，大大缩短了寻找时间；在进行优化判断方面，创新性提出了用正切值代替角度计算来判断，节省了判断时间。
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公开(公告)号：CN113848556A
公开(公告)日：2021-12-28
申请号：CN202111145899.2
申请日：2021-09-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明的目的在于提供基于多波束测深声呐波束图像的水深范围快速提取方法，提取的深度结果可用于多波束测深声呐系统工作参数尤其是深度上下限实时控制。多波束系统采集各通道信号回波，模数转换后通过波束形成得到波束图像。为抑制海底直达波的旁瓣泄漏并实现噪声抑制，需要对波束图像进行预处理。随机选取波束图像中K个位置作为搜索点起始位置，通过比较邻近元素大小更新结果矩阵并更新搜索点的位置直到迭代停止。为得到精确的深度范围，需要对提取的搜索点深度坐标进行二次拟合，并剔除潜在异常值。该方法用于整幅波束图像的处理，提取结果不受门限参数影响且处理速度快。
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公开(公告)号：CN106556829B
公开(公告)日：2020-05-15
申请号：CN201610957726.3
申请日：2016-11-03
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于水下运动目标三维定位技术领域，具体涉及一种基于跳频三脉冲编码的水下目标三维同步定位接收机。本发明包括宽带接收换能器，将接收的由被定位目标发射的三脉冲编码信号转换为电信号，并输出至调理采集电路；调理采集电路，将电信号进行放大、滤波、增益控制和模数转换，具体将宽带接收换能器输出的电信号经前放和带通滤波后分为两路进行后续接收处理，一路经窄带滤波和模数转换后输出至前导脉冲接收机等。本发明具有增益自调节、多普勒自修正、高处理增益、输出时延信息冗余量大等特点，保证了接收机高检测概率、高时延估计精度、输出冗余时延信息具有抗距离模糊和抗多途等性能。
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公开(公告)号：CN110907936A
公开(公告)日：2020-03-24
申请号：CN201911153149.2
申请日：2019-11-22
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种水下三维地形匹配定位导航声呐，包括控制系统、数据采集处理系统、多通道接收机、多通道稀疏平行接收线阵、多通道信号源、多通道发射机和多通道发射基阵；控制系统的输出端双向连接数据采集处理系统的输入端，数据采集处理系统的输出端分别连接多通道接收机和多通道信号源的输入端，解决了传统声呐地形探测效率低、信息量少、地形匹配的效率与准确率低、无法修正惯导和多普勒计程仪的累计误差，无法提高地形匹配定位导航算法的鲁棒性的问题。
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公开(公告)号：CN109471114A
公开(公告)日：2019-03-15
申请号：CN201811310152.6
申请日：2018-11-06
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及一种基于幅度法的多波束声呐海底地形测量质量实时评估方法，该方法基于海底混响统计特性，采用概率统计的方法分析多波束声呐幅度法相对测深误差，并由此建立幅度法测深数据质量的评估模型，得到定量度量幅度法深度测量不确定度的质量因子，其具有不依赖于任何设备或者水文条件的特点，能够对多波束声呐幅度法获得的深度数据进行有效的质量评估。
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