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公开(公告)号：CN111578944A
公开(公告)日：2020-08-25
申请号：CN202010440777.5
申请日：2020-05-22
Applicant: 浙江大学
Abstract: 本发明公开了一种基于单信标的水下滑翔机定位系统及方法。定位系统包括水下滑翔机内的定位声学接收模块、定位处理模块、压力传感器、姿态传感器和卫星接收模块，以及一个部署于海底或海面的定位信标。首先单定位信标以固定时间间隔发送包含经纬度和高程信息的定位报文，水下滑翔机侦听并解析定位报文，结合报文信息和节点姿态信息建立状态向量、测量向量以及相应的状态方程和测量方程，利用扩展卡尔曼滤波，计算得到估计的水下移动节点位置。本方法对水下滑翔机进行定位时，无需水下滑翔机与信标保持时钟同步，且无需装备速度仪。
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公开(公告)号：CN110366095B
公开(公告)日：2020-06-19
申请号：CN201910451649.8
申请日：2019-05-28
Applicant: 浙江大学
Abstract: 本发明公开了一种水下节点分布式定位系统及方法。本发明的分布式定位系统包括：海面信标节点、海底信标节点、水下节点、船基控制中心、岸基数据控制中心。定位方法包括：海面信标节点实时校准自身位置和时钟，将自身信标信息组合成定位报文并广播；当海底信标节点接收到海面信标节点的定位报文时，估计定位报文到达时刻，并在定位报文中添加自身序号、位置、报文到达时刻和发送时刻后转发定位报文，水下节点接收到海面信标节点和海底信标节点的定位报文后，利用定位报文的内容和到达时刻，解算当前时刻的位置。本发明实现了在异步环境中，海面信标节点数量不足的情况下，水下节点的分布式无源定位，解算方法采用线性方程，计算复杂度底。
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公开(公告)号：CN110366095A
公开(公告)日：2019-10-22
申请号：CN201910451649.8
申请日：2019-05-28
Applicant: 浙江大学
Abstract: 本发明公开了一种水下节点分布式定位系统及方法。本发明的分布式定位系统包括：海面信标节点、海底信标节点、水下节点、船基控制中心、岸基数据控制中心。定位方法包括：海面信标节点实时校准自身位置和时钟，将自身信标信息组合成定位报文并广播；当海底信标节点接收到海面信标节点的定位报文时，估计定位报文到达时刻，并在定位报文中添加自身序号、位置、报文到达时刻和发送时刻后转发定位报文，水下节点接收到海面信标节点和海底信标节点的定位报文后，利用定位报文的内容和到达时刻，解算当前时刻的位置。本发明实现了在异步环境中，海面信标节点数量不足的情况下，水下节点的分布式无源定位，解算方法采用线性方程，计算复杂度底。
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公开(公告)号：CN108303715A
公开(公告)日：2018-07-20
申请号：CN201711371839.6
申请日：2017-12-19
Applicant: 浙江大学
Abstract: 一种基于北斗信标的水下移动节点无源定位方法，包括：步骤1.海面信标节点接收北斗卫星导航系统广播的定位导航信号，实时更新自身位置，并与北斗时钟保持同步；处于一个三角形栅格顶点的3个海面信标将自身位置和序号等信息组合成定位报文，根据自身发送定位报文的时序表，同时广播给水下移动节点；步骤2.当水下移动节点接收到定位报文时，利用3个定位报文的到达时刻和报文内容，用滤波算法解算其当前时刻的位置；当水下移动节点没有接收到定位报文时刻，也可以利用滤波算法估算其当前时刻的位置。本发明还包括实施本发明方法的系统。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN101900558B
公开(公告)日：2012-11-28
申请号：CN201010193618.6
申请日：2010-06-04
Applicant: 浙江大学
Abstract: 本发明公开一种集成声纳微导航的自主式水下机器人组合导航方法，主要包括如下步骤：(1)利用全球定位系统获取自主式水下机器人的初始绝对位置信息，利用传感器采集得到自主式水下机器人的速度信息和姿态信息，并利用声纳系统估计自主式水下机器人的速度信息和/或姿态信息；(2)利用数据融合方法将传感器采集到的所述速度信息和姿态信息以及声纳系统估计的速度信息和/或姿态信息进行融合，并结合全球定位系统所获取自主式水下机器人的初始绝对位置信息，得到自主式水下机器人的绝对位置信息和姿态信息。本发明的有益效果是：通过融合AUV载声纳估计的速度和/或姿态信息，以及传感器采集的速度和姿态信息，估计AUV绝对位置，提高AUV的导航精度。
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公开(公告)号：CN102565775A
公开(公告)日：2012-07-11
申请号：CN201210000834.3
申请日：2012-01-02
Applicant: 浙江大学
Abstract: 本发明公开一种基于FPGA的实时并行时延相移波束形成方法，包括：（1）FPGA接收一半期望角度上的波束形成系数并存入相连的SRAM；（2）FPGA接收基阵各阵元接收信号采样数据，存入其第一BlockRAM，并在两组第一BlockRAM中交替读写；从SRAM中读取一组对应波束形成系数逐一存入FPGA一组Q个第二BlockRAM；（3）同时读取Q个第二BlockRAM中的波束形成系数，并根据其包含的时延量选择一个第一BlockRAM中的采样数据，对这两列数据相乘累加得到Q个波束形成结果并存入到Q个锁存器，再分时顺序送出，直到将全部波束形成结果送出；（4）在基阵各阵元接收信号下一采样时刻的采样数据到来时返回执行步骤（2）直至对所接收的全部基阵各阵元接收信号采样数据波束形成处理完毕。
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公开(公告)号：CN101296014B
公开(公告)日：2011-12-07
申请号：CN200810062479.6
申请日：2008-06-12
Applicant: 浙江大学
Abstract: 本发明公开了一种宽带数字波束形成方法。该方法包括时分复用中频正交采样、正交解调、低通滤波、内插延时与相位旋转以及波束求和等步骤。本发明的波束形成方法着重于用单个采样电路对多路带通信号进行时分复用中频正交采样，用FIR滤波器一次性完成与信号匹配的低通滤波、内插延时和相位旋转，实现真正的延时波束形成。在滤波的执行方式上，公开了一种级联结构的多通道滤波器，同一通道信号的滤波在不同的子滤波模块中级联完成，不同通道信号共享同一滤波模块，滤波输出的同时完成样本抽取，适合于在ASIC或FPGA中实现，较传统滤波器节省大量逻辑资源。
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公开(公告)号：CN101304404B
公开(公告)日：2011-09-28
申请号：CN200810062633.X
申请日：2008-06-27
Applicant: 浙江大学
Abstract: 本发明公开了一种宽带时域数字波束形成方法。该方法包括时分复用带通采样、正交解调、低通滤波、内插延时与相位旋转以及波束求和等步骤。本发明的波束形成方法着重于用单个采样电路对多路带通信号进行时分复用采样，用FIR滤波器一次性完成与信号匹配的低通滤波、内插延时和相位旋转，实现真正的延时波束形成。在滤波的执行方式上，公开了一种级联结构的多通道FIR滤波器，同一通道信号的滤波在不同的子滤波模块中级联完成，不同通道信号共享同一滤波模块，滤波输出的同时完成样本抽取，适合于在ASIC或FPGA中实现，较传统滤波器执行节省大量逻辑资源。
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公开(公告)号：CN102087357A
公开(公告)日：2011-06-08
申请号：CN201010594168.1
申请日：2010-12-18
Applicant: 浙江大学
Abstract: 本发明公开一种传感器阵列回波方向估计及多波束回波测深底检测方法。传感器阵列回波方向估计方法包括以下步骤：（1）对阵列的接收数据进行波束扫描及回波检测，获得回波对应的空间区域并选取三个以上期望角度；（2）获取各子阵或各虚拟子阵在所述各期望角度上的输出波束以及各子阵或各虚拟子阵之间的延时关系；（3）根据步骤（2）得到的输出波束以及延时关系，采用高分辨力信号到达方向角估计算法，得到各回波的方位估计。本发明公开的方法适用于非规则形状的传感器阵列，能突破阵列孔径对分辨力的限制，改善多波束回波测深系统边缘波束的底检测精度；实现方法的设计可降低高分辨力信号到达方向角估计算法执行时对数据的要求，便于工程应用。
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