公开(公告)号：CN119986668A

公开(公告)日：2025-05-13

申请号：CN202510159700.3

申请日：2025-02-13

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 曹忠义 ,  孙大军 ,  刘斌 ,  王秋滢

IPC: G01S15/58 ,  G01S7/539 ,  G01C21/16 ,  G01S19/47

Abstract: 一种声学多普勒测速信息解算方法及系统，涉及组合导航及水声定位技术领域。本发明是为了解决现有DVL速度解算方法还存在解算出的速度存在误差且非正交而导致后续导航精度低的问题。本发明包括：利用SINS/GPS组合后输出的导航信息与DVL四波束径向速度信息VL获取DVL四波束在载体坐标系中的八个波束角αi，θi；利用DVL四个波束采集得到的回波声信号获得四个测速波束输出速度的瞬时质量估计参数#imgabs0#利用DVL四波束在载体系中的八个波束角αi，θi和四个测速波束输出速度的瞬时质量估计参数#imgabs1#获取DVL输出的三维速度信息。本发明用于DVL测速解算。

公开(公告)号：CN119915279A

公开(公告)日：2025-05-02

申请号：CN202411982657.2

申请日：2024-12-31

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 曹忠义 ,  孙大军 ,  庄静文 ,  王秋滢

IPC: G01C21/16 ,  G01C21/00 ,  G01C21/20 ,  G01S15/86 ,  G01S15/58 ,  G01S7/52

Abstract: 一种声学多普勒延迟信息辅助组合导航方法，它属于水声测速及组合导航技术领域。本发明解决了现有方法无法准确补偿DVL声学延迟，导致机动下SINS/DVL组合导航量测有偏、导航位置误差随时间迅速增长的问题。本发明方法包括建立载体坐标系和导航坐标系，定义延迟补偿算法滤波相关变量初值；根据同步信号获得DVL测速信号发射时刻及接收时刻；分别进行状态转移矩阵及量测噪声矩阵的计算；在DVL数据更新时刻，利用SINS解算历史信息及DVL测速信息构造了DVL发射、接收两个时刻的量测，对当前时刻系统误差量进行最优估计，将延迟补偿算法获得的系统误差反馈矫正到组合导航系统，完成声学多普勒延迟信息辅助导航。本发明方法可以应用于水声测速及组合导航技术领域。

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

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 曹忠义 ,  孙大军 ,  李丁 ,  刘亚东 ,  庞博 ,  勇俊 ,  刘鑫

IPC: G01S15/58 ,  G01S7/539 ,  G01P5/24

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。

公开(公告)号：CN118913313A

公开(公告)日：2024-11-08

申请号：CN202410983883.6

申请日：2024-07-22

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 王秋滢 ,  惠云梦 ,  孙大军 ,  曹忠义 ,  韩云峰

IPC: G01C25/00 ,  G01C21/16 ,  G01C21/20

Abstract: 一种基于声学测距的单领航AUV水下动基座对准方法，它属于水下导航定位技术领域。本发明解决了当利用声学测距提供定位信息时，现有方法无法实现水下动基座的对准的问题。本发明的主AUV将自身位置以及主、从AUV的相对距离发送给从AUV，通过三次样条插值方法增加声学测距从AUV有效位置信息数量，以惯导系统输出的从AUV位置信息与插值后的从AUV的位置信息差值为观测量，利用卡尔曼滤波在线进行对准，可进一步提高对准性能。而且相比于现有方法，本发明不需要单领航AUV的外部信息作为基准。本发明方法可以应用于基于声学测距的单领航AUV水下动基座对准。

公开(公告)号：CN102508230A

公开(公告)日：2012-06-20

申请号：CN201110320182.7

申请日：2011-10-20

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 刘鑫 ,  滕婷婷 ,  田原 ,  李想 ,  孙大军 ,  张殿伦 ,  张友文 ,  曹忠义

IPC: G01S7/539 ,  G01S15/42

Abstract: 本发明提供的是一种图像声纳的时延、相移波束形成的FPGA实现方法。计算一幅M×N大小的图像中每个像素点所代表的物理位置的坐标；计算声波从发射器出发经被扫描物理位置反射回到各个阵元的声程，进而得到声波从发射器出发经被扫描物理位置反射回到各个阵元的时延量，同时计算出由于采样率不能无限大而带来的残余时延因子；利用相位补偿的方法对各个接收单元中的回波信号进行残余时间差的补偿；将各个接收通道进行时延和相位补偿后的信号进行加权求和运算；得到M×N大小的图像所有像素点的强度值。该方法可以在远场和近场条件下进行高精度的时延，并且可以实时的获得目标的距离和方位信息。

公开(公告)号：CN101806884B

公开(公告)日：2012-02-01

申请号：CN201010153523.1

申请日：2010-04-23

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 孙大军 ,  兰华林 ,  滕婷婷 ,  张殿伦 ,  卢逢春 ,  曹忠义

IPC: G01S5/30

Abstract: 本发明提供的是一种基于超短基线的深海信标绝对位置精确定位方法。(1)超短基线声学基阵在一测量点分别接收信标信号，测得信标方位；(2)利用GPS测得测量点的绝对位置；(3)根据上次所得方位和接收信号改变测点位置，得到方位差别较大的测点；(4)重复步骤(2)和步骤(3)得到足够多的测点数据；(5)在信标位置附近海域现场测量声速分布；(6)根据测点位置和水平方位解算出信标的水平坐标；(7)根据解算得到的信标水平坐标、声速剖面和各测点声信号俯仰方位解算出信标的深度。本发明的方法在深海条件下的黑匣子搜救和水下信标导航方面都有广泛的应用前景。