基于单信标测距定位双精度加权融合的航向误差补偿方法

    公开(公告)号:CN107255810B

    公开(公告)日:2020-05-15

    申请号:CN201710605767.0

    申请日:2017-07-24

    Abstract: 本发明公开了基于单信标测距定位双精度加权融合的航向误差补偿方法,属于水声定位技术领域。包括以下步骤:在2个信标的公共作用区域,分别获得2个信标对水下目标的单信标测距定位结果;根据目标姿态误差对目标运动速度的影响,计算目标航向角误差对单信标测距定位结果的影响,确定水下目标声学双精度加权融合时的权系数;根据2个信标各自的单信标测距定位结果,利用选定的权系数计算得到双精度加权融合后的定位结果。本发明通过双精度加权融合的方式,克服了单信标测距定位中目标航向角影响的问题,实现对水下目标单信标测距定位精度的提升。

    一种水下滑翔机四面体阵三维被动测向方法

    公开(公告)号:CN109991567A

    公开(公告)日:2019-07-09

    申请号:CN201910295799.4

    申请日:2019-04-12

    Abstract: 一种水下滑翔机四面体阵三维被动测向方法,属于探测信号处理领域。水下滑翔机平台无法对水下线谱声信号进行三维测向。本发明将四个水听器两两组合为各组合在直角坐标系中的向量;求取各向量与入射波方向向量所成余弦夹角对应的信号到达两个水听器的理论时延差;水听器的接收信号转换为频域信号,频域信号互谱计算结果取模平均得到互谱幅度谱平均值,之后经线谱检测得信号频率;由信号频率得到各组水听器的线谱信号的相位差;线谱频率及线谱信号的相位差求得实测时延差;两组时延差对应联立,得载体坐标系下的信号入射方向向量;求解二元方程组即得大地坐标系下的方位角和俯仰角。本发明能够测得目标在大地坐标系下的三维方位角。且测向过程简单。

    一种水下滑翔机平台运动轨迹被动确定方法

    公开(公告)号:CN109855649A

    公开(公告)日:2019-06-07

    申请号:CN201910294931.X

    申请日:2019-04-12

    Abstract: 一种水下滑翔机平台运动轨迹被动确定方法,本发明涉及一种水下滑翔机轨迹确定方法。目前无法对载体进行被动轨迹推算。本发明:根据滑翔机的入水点和出水点位置获得滑翔机所处区域平均洋流流速和流向;计算滑翔机的垂直运动速度;获得滑翔机的姿态转移矩阵;获得滑翔机每一个时刻的姿态及姿态转移矩阵;根据滑翔机的垂直运动速度和姿态转移矩阵,获得滑翔机在重力和浮力作用下第i个时间点的瞬时速度;根据洋流流速和瞬时速度获得滑翔机的总速度通过对瞬时速度求积分得到每一个时刻滑翔机的三维坐标信息,各时刻坐标组合即为完整剖面的滑翔机运动轨迹图。本发明通过获得滑翔机在一个运动剖面的运动轨迹,实现对轨迹的被动推算。

    一种水中单气泡声特性的测量装置及测量方法

    公开(公告)号:CN109724689A

    公开(公告)日:2019-05-07

    申请号:CN201910129877.3

    申请日:2019-02-21

    Abstract: 一种水中单气泡声特性的测量装置及测量方法,涉及水声测量领域。本发明是为了解决现有缺少对水中气泡声特性进行测量的装置及方法的问题。时间同步设备用于向空气压缩机和前放及采集电路同时输出时间同步信号,使空气压缩机和前放及采集电路同时工作,空气压缩机用于压缩气枪内空气,气枪将压缩的空气从气枪喷嘴喷出,使该空气在水中产生气泡,标准水听器用于采集气泡声信号,前放及采集电路用于采集标准水听器的气泡声信号,进行前置放大处理,处理后的信号送入数据存储单元进行存储,高速摄像机用于采集气泡图像,处理器根据同一时刻下采集的气泡图像和放大的气泡声信号,获得不同尺寸气泡所对应的气泡声的声级。它用于测量水中气泡声特性。

    一种已知子载波频率的OFDM-MFSK水声通信宽带多普勒估计与补偿方法

    公开(公告)号:CN107547143A

    公开(公告)日:2018-01-05

    申请号:CN201710608131.1

    申请日:2017-07-24

    Abstract: 本发明公开的是一种已知子载波频率的OFDM-MFSK水声通信宽带多普勒估计与补偿方法,属于水声通信领域。本发明内容具体如下:发射端在每个OFDM-MFSK数据符号中加入若干子载波并插入脉冲对信号;接收端截取脉冲对信号和数据并对多普勒因子进行粗估计,确定每个已知频率子载波的多普勒频偏搜索范围;然后对每个OFDM-MFSK数据块进行过采样处理,计算当前数据块的平均多普勒因子;再计算整个数据块全部子载波受多普勒影响后的新位置,并抽其对应的数据完成宽带多普勒补偿。本发明提出的方法,可以仅通过一次数据过采样即可实现水下OFDM-MFSK通信系统中宽带多普勒的精确估计与补偿,避免了传统多普勒估计与补偿方法需要进行数据重采样的过程,提高了计算效率。

    一种隐蔽的水下被动定位方法

    公开(公告)号:CN107479031A

    公开(公告)日:2017-12-15

    申请号:CN201710605785.9

    申请日:2017-07-24

    CPC classification number: G01S5/26

    Abstract: 本发明公开了一种隐蔽的水下被动定位方法,使得待定位目标无需发送任何信号从而获得自身位置信息,属于水下定位导航领域。本发明通过以下技术方案实现:1.船只标定主站信标和辅站信标的位置坐标;2.同一定位周期内坐标已知的主站信标发送询问信号;3.坐标已知的辅站信标收到询问信号后在一定的转发时延后发出应答信号;4.待定位目标通过接收到同一周期内的主站信号和辅站信号,解算自身位置。本发明与现有技术相比,具有高度的隐蔽性,不需要待定位目标发送任何信息,从而有效的保证了待定位目标的隐蔽性;而且本发明采用基于到达时间差的定位计算方法,避免了信标内时间不同的影响,有效抑制了时钟漂移。

    一种基于分组信噪比置信度的OFDM-MFSK水声通信技术

    公开(公告)号:CN107454031A

    公开(公告)日:2017-12-08

    申请号:CN201710606188.8

    申请日:2017-07-24

    Abstract: 本发明提供的是一种基于分组信噪比置信度的OFDM-MFSK水声通信技术。发射端将信息进行2分集调制,并将一帧数据的首尾加入线性调频信号;接收端对帧前同步信号进行检测,完成数据截取和多普勒因子估计,并对接收数据进行多普勒补偿;对每个数据符号进行解调,并按照分组信噪比置信度的合并方式对分集信号进行合并;最后对分集合并后的数据进行解调。本方法采用频率分集技术,有效弥补了OFDM-MFSK水声通信系统受信道严重频率选择性影响而导致的性能损失,并提出了基于分组信噪比置信度的分集信号合并方式提高合并后信号的信噪比。

    一种基于虚拟时间反转镜的水声OFDM-MFSK信道均衡方法

    公开(公告)号:CN107454024A

    公开(公告)日:2017-12-08

    申请号:CN201710606202.4

    申请日:2017-07-24

    Abstract: 本发明公开了一种基于虚拟时间反转镜的水声OFDM-MFSK信道均衡方法,属于水声通信技术领域。本发明通过发射端在一帧数据的首尾加入线性调频信号;接收端对帧前同步信号进行检测,完成数据截取和多普勒因子估计,并对接收信号进行多普勒补偿;利用多普勒补偿后的帧前同步信号进行高精度信道冲激响应估计;根据估计出的信道冲激响应结果对数据进行虚拟时间反转信道均衡;最后对均衡后的数据进行解调。本发明利用数据首尾的线性调频信号进行多普勒估计,避免了采用单频信号存在的问题;利用正交匹配追踪算法实现了水声信道的高精度估计,避免了传统被动时间反转镜由于探测信号导致的性能损失,有效提高了OFDM-MFSK水声通信系统在严重的信道多途扩展信道下的性能。

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