基于声链路测距、测速的水声通信动态时钟同步方法

    公开(公告)号:CN105323029B

    公开(公告)日:2017-11-21

    申请号:CN201510771241.0

    申请日:2015-11-12

    Abstract: 本发明涉及水声通信领域,具体涉及基于声链路测距、测速的水声通信动态时钟同步方法。本发明包括:通信节点B根据高精度时钟驱动产生的周期为T的脉冲中断;通信节点A在T2时刻接收到B节点的同步配置信号a′;B节点在T4时刻接收到A节点在T3时刻发送的同步请求信号b′后;A节点在T6时刻接收到B节点的同步应答信号c′;B节点依据自身计算获得的时钟偏差和A节点计算获得的时钟偏差。本发明利用脉冲对互协方差算法估计节点间的相对运动速度,补偿由于节点间相对运动导致的双程传播时延不对等的情况,提高了运动条件下节点间的时钟同步精度,在相对运动速度在5节的条件下,时钟同步精度可以达到1毫秒以下。

    一种深海作业型水下机器人的动力学和运动学估计方法

    公开(公告)号:CN103942383B

    公开(公告)日:2017-06-20

    申请号:CN201410153093.1

    申请日:2014-04-17

    Abstract: 本发明涉及深海作业型ROV技术领域,具体地说是一种深海作业型水下机器人的动力学和运动学估计方法。本发明包括:建立定坐标系、随体坐标系和推进器坐标系,估计六自由度坐标转换矩阵;估计作业型水下机器人质量矩阵以及引起的柯氏力和向心力矩阵;估计作业型ROV所受水动力;估计作业型ROV所受静力;估计作业型ROV推力;估计未知干扰项;确定作业型ROV最终的动力学和运动学模型。本发明利用动力学、流体力学和潜艇操纵性等理论进行深海作业型ROV的动力学和运动学建模,针对水下潜器复杂的数学模型,利用对称理论和小量忽略的方法对深海作业型ROV的数学模型进行简化,所建立的模型可以更精确的估计ROV受力情况。

    基于声链路测距、测速的水声通信动态时钟同步方法

    公开(公告)号:CN105323029A

    公开(公告)日:2016-02-10

    申请号:CN201510771241.0

    申请日:2015-11-12

    Abstract: 本发明涉及水声通信领域,具体涉及基于声链路测距、测速的水声通信动态时钟同步方法。本发明包括:通信节点B根据高精度时钟驱动产生的周期为T的脉冲中断;通信节点A在T2时刻接收到B节点的同步配置信号a′;B节点在T4时刻接收到A节点在T3时刻发送的同步请求信号b′后;A节点在T6时刻接收到B节点的同步应答信号c′;B节点依据自身计算获得的时钟偏差和A节点计算获得的时钟偏差。本发明利用脉冲对互协方差算法估计节点间的相对运动速度,补偿由于节点间相对运动导致的双程传播时延不对等的情况,提高了运动条件下节点间的时钟同步精度,在相对运动速度在5节的条件下,时钟同步精度可以达到1毫秒以下。

    一种七功能水下机械臂系统

    公开(公告)号:CN104084947B

    公开(公告)日:2015-12-02

    申请号:CN201410201327.5

    申请日:2014-06-27

    Abstract: 本发明的目的在于提供本发明一种七功能水下机械臂系统,包括手爪、腕、第一-第五关节,第一关节包括底座、第一液压缸,第二关节包括第一连杆、第二液压缸,第三关节包括第二连杆、第三液压缸,第四关节包括第三连杆、第四液压缸,第五关节包括第四连杆、第五液压缸;手爪包括腕前端、第一指端-第二指端、第一-第二主连杆、第一-第二辅助连杆、第六液压缸,腕包括连接件、旋转马达、第五连接杆。本发明结构简洁紧凑,负载能力强,机械手爪可进行拆卸更换,具有七个自由度,在深海探测以及相应的海底作业中,具有比较大的适用性。

    多波束图像声纳中扇形变换的快速实现方法

    公开(公告)号:CN102508251B

    公开(公告)日:2014-01-29

    申请号:CN201110316187.2

    申请日:2011-10-18

    Abstract: 本发明提供的是一种多波束图像声纳中扇形变换的快速实现方法。多波束图像声纳一般利用发射换能器辐射出声信号,通过接收换能器接收目标回波,回波数据经过波束形成处理获得目标场景图像,图像是以极坐标形式输出的,扇形变换模块则用于将极坐标声图像转化为直角坐标声图像,以符合视觉习惯,便于供声纳员进行目标信息判读。该方法使得基于波束形成的图像声纳在实现扇形变换时,FPGA等硬件无需繁琐的三角或反三角函数运算,能够很大程度提高扇形变换的实时性。(1)确定用于显示直角坐标声图像的显示器分辨率;(2)根据图像声纳实际水平和垂直距离范围,计算直角坐标图像水平和垂直距离分辨率;(3)根据直角坐标图像某点的横纵坐标值,计算该点对应的极坐标横纵坐标值;(4)根据波束形成原理获得该点的极坐标横纵坐标索引值;(5)极坐标图像存储在存储器中,按照极坐标的横纵坐标索引值读取相应像素幅值,并赋值给直角坐标对应位置;(6)完成直角坐标系下每一点与极坐标的映射,获得直角坐标声图像。

    多波束图像声纳中扇形变换的快速实现方法

    公开(公告)号:CN102508251A

    公开(公告)日:2012-06-20

    申请号:CN201110316187.2

    申请日:2011-10-18

    Abstract: 本发明提供的是一种多波束图像声纳中扇形变换的快速实现方法。多波束图像声纳一般利用发射换能器辐射出声信号,通过接收换能器接收目标回波,回波数据经过波束形成处理获得目标场景图像,图像是以极坐标形式输出的,扇形变换模块则用于将极坐标声图像转化为直角坐标声图像,以符合视觉习惯,便于供声纳员进行目标信息判读。该方法使得基于波束形成的图像声纳在实现扇形变换时,FPGA等硬件无需繁琐的三角或反三角函数运算,能够很大程度提高扇形变换的实时性。(1)确定用于显示直角坐标声图像的显示器分辨率;(2)根据图像声纳实际水平和垂直距离范围,计算直角坐标图像水平和垂直距离分辨率;(3)根据直角坐标图像某点的横纵坐标值,计算该点对应的极坐标横纵坐标值;(4)根据波束形成原理获得该点的极坐标横纵坐标索引值;(5)极坐标图像存储在存储器中,按照极坐标的横纵坐标索引值读取相应像素幅值,并赋值给直角坐标对应位置;(6)完成直角坐标系下每一点与极坐标的映射,获得直角坐标声图像。

    声学相控多普勒测速系统及其信号处理方法

    公开(公告)号:CN117406225B

    公开(公告)日:2025-01-24

    申请号:CN202311384145.1

    申请日:2023-10-24

    Abstract: 声学相控多普勒测速系统及其信号处理方法,属于水声导航技术领域。解决了常规的声学测速系统及方法受到声速变化及受耦合干扰影响严重以及应用场景受限的问题。本发明的相控阵换能器用于接收声波回波信号,并将声波回波信号转换为电信号,接收电路对电信号依次进行前级放大、带通滤波、可控增益和抗混叠滤波,数字信号处理单元对抗混叠滤波后的电信号依次进行A/D转换、带通滤波、波束形成、数字混频和低通滤波后进行去耦合速度解算,获取待测载体速度。本发明用于利用水声信号对载体速度进行解算。

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