公开(公告)号：CN111667809B

公开(公告)日：2022-12-13

申请号：CN202010475315.7

申请日：2020-05-29

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 胡博 ,  陈聪 ,  李明杰 ,  杜逸眉 ,  时胜国 ,  方尔正 ,  莫世奇 ,  张揽月 ,  时洁 ,  李松

IPC: G10K11/28

Abstract: 本发明提供的是一种可调控水下声波反射角的声学超表面，它包括：均匀介质(1)、均匀介质(2)、均匀介质(3)、均匀介质(4)、隔板(5)以及底板(6)，均匀介质(1)、均匀介质(2)、均匀介质(3)、均匀介质(4)呈周期性排列，每两种介质之间用隔板(5)隔开，均匀介质(1)、均匀介质(2)、均匀介质(3)、均匀介质(4)以及隔板(5)的底部附有底板(6)。本发明所提供的声学超表面能够对水下反射声波的反射角进行调控。

公开(公告)号：CN109883532B

公开(公告)日：2021-04-30

申请号：CN201910194166.4

申请日：2019-03-14

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 时胜国 ,  高塬 ,  杨德森 ,  时洁 ,  胡博 ,  张昊阳 ,  李松 ,  张揽月 ,  莫世奇 ,  方尔正 ,  朱中锐

IPC: G01H5/00 ,  G01H17/00

Abstract: 本发明提供的是一种声源识别与声场预报方法。利用基于单元辐射叠加法的声传递建模思想，将目标等效源面划分成若干与目标结构共形的规则活塞；采用规则活塞的辐射声场去近似等效源的辐射声场，根据规则共形活塞辐射声场的解析表达式建立等效源源强到辐射声场的声传递矩阵Germ(r,rE)；通过阵列接收数据以及对等效源源强到测量基阵的声传递矩阵Germ(rH,rE)进行正则化处理，获得共形活塞等效源源强W的分布信息；利用等效源源强W和等效源源面到声源表面的法向振速传递矩阵Germ_v(rS,rE)，重构结构声源表面法向振速分布vS；利用等效源源强W和等效源源面到辐射声场的声压传递矩阵Germ_p(rF,rE)、振速传递矩阵Germ_v(rF,rE)，分别预报声源辐射声场的声压分布pF和振速分布vF。本发明可应用于结构噪声源识别与辐射声场预报。

公开(公告)号：CN112099019A

公开(公告)日：2020-12-18

申请号：CN202010684699.3

申请日：2020-07-16

Applicant: 中国海洋石油集团有限公司 ,  中海油研究总院有限责任公司 ,  哈尔滨工程大学

Inventor： 李志刚 ,  莫世奇 ,  肖想 ,  尹丰 ,  周路扬 ,  朱春丽

IPC: G01S15/88

Abstract: 本发明属于声纳探测技术领域，涉及一种水下声矢量探测装置，包括水声探测模块和数据处理模块；水生探测模块包括矢量水听器、水下仪器舱和导流罩；矢量水听器用于检测水下声场空间一点处声压和三个正交方向的标量和矢量信号；矢量水听器位于导流罩内；水下仪器舱位于导流罩底部，用于放置数据处理模块；数据处理模块接收标量和矢量信号，采用矢量信号处理算法对标量和矢量信号进行处理，从而获得水下声场空间探测数据。其通过矢量水听器可以同时获得声场声压和质点振速信息，数据处理系统控制采用矢量信号处理算法，可有效抑制水下石油管汇的背景噪声。

公开(公告)号：CN111323750A

公开(公告)日：2020-06-23

申请号：CN202010197246.8

申请日：2020-03-19

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 时胜国 ,  张旭 ,  杨德森 ,  方尔正 ,  莫世奇

IPC: G01S5/18

Abstract: 本发明提供一种基于声矢量阵列网络的直接定位方法，属于目标被动定位领域。本发明首先对各阵列节点接收的声压和振速数据进行分段频域变换；而后在待测区域内逐点扫描，计算扫描点处引导方位和时延；对声压和振速数据加权求和，得到所有阵列的加权数据矩阵；利用频域定位模型，计算等效阵列流形；然后利用空间谱估计算法，计算各频率上的空间谱，累积得到所有频率的总空间谱；以合适的扫描步长，计算待测区域各点的空间谱，搜索空间谱谱值的峰值，即可得到待测目标位置。本发明把声矢量阵引入到多阵列目标直接定位方法中，利用声压振速联合处理技术，获得较标量阵更高的定位精度和空间分辨率，对低信噪比条件下的目标定位有着更好的适应能力。

公开(公告)号：CN110837076A

公开(公告)日：2020-02-25

申请号：CN201911127139.1

申请日：2019-11-18

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 李松 ,  陈哲 ,  杨德森 ,  莫世奇 ,  方尔正 ,  时洁 ,  柳艾飞 ,  李思纯 ,  时胜国 ,  洪连进 ,  张揽月 ,  胡博 ,  朱中锐 ,  张昊阳 ,  陈广智

IPC: G01S3/802

Abstract: 本发明提供一种基于张量分解的矢量水听器阵列方位估计方法，步骤1：构建矢量水听器的声压和振速分量组成的方向矢量；步骤2：构建矢量水听器阵列的时延矢量；步骤3：将矢量水听器阵列的方向矢量以及时延矢量重构成新的阵列流形张量；步骤4：将矢量水听器阵列接收到的矢量信号重构成张量信号，并对张量信号进行分解和截断处理；步骤5：利用新的阵列流形张量和噪声子空间进行空间谱搜索，空间谱的峰值对应的角度就是入射信号的方位角和俯仰角。本发明解决了传统的方位估计方法在低信噪比时方位估计精度低的缺点，该侧向方法在低信噪比的条件下具有更好的噪声抑制能力，此测向方法具有较高的方位估计精度。

公开(公告)号：CN106680762B

公开(公告)日：2019-11-26

申请号：CN201611158285.7

申请日：2016-12-15

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 时洁 ,  杨德森 ,  时胜国 ,  张昊阳 ,  朱中锐 ,  李松 ,  胡博 ,  莫世奇 ,  方尔正 ,  张揽月 ,  洪连进 ,  李思纯

IPC: G01S3/802

Abstract: 本发明涉及一种基于互协方差稀疏重构的声矢量阵方位估计方法。本发明包括：(a)获得声矢量阵接收数据，在感兴趣的空间Θ中生成关于声源信号的矢量阵空域稀疏化表示；(b)在每一个方位角θk上，生成M×M维声压—振速互协方差矩阵R(p+vc)(θk)；(c)充分利用声压—振速联合处理中，信号和噪声之间的不相关性以及信号和信号之间，噪声与噪声之间的独立性，将互协方差矩阵中的Φ(vc)(θk)化为K×K维对角矩阵等。本发明构造了新的声源信号稀疏表示形式，这种形式不同于以往将矢量阵中的振速通道仅仅看作和声压通道相同的标量进行处理，而是充分利用了声压—振速联合处理的优势，极大的提高了阵列信号处理的噪声抑制能力。

公开(公告)号：CN107132503B

公开(公告)日：2019-09-27

申请号：CN201710178847.2

申请日：2017-03-23

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 时胜国 ,  李赢 ,  杨德森 ,  朱中锐 ,  安妍妍 ,  时洁 ,  胡博 ,  张昊阳 ,  莫世奇 ,  张揽月 ,  方尔正

IPC: G01S3/80

Abstract: 本发明提供的是基于矢量奇异值分解的声矢量圆阵宽带相干源方位估计方法。利用子带分解原理，得到各个子带的频域信号；将声矢量圆阵频域信号转换为模态域频域信号；采用声压与振速联合处理方式构建互协方差矩阵，通过求和平均实现宽带接收信号的互协方差矩阵估计；对互协方差矩阵进行特征值分解，寻找最大特征值对应的特征向量构建重构矩阵，增加反向平滑项得到修正重构矩阵，并进行奇异值分解获得信号子空间及噪声子空间；利用MUSIC算法实现声矢量圆阵宽带相干目标方位估计。本发明具有更强的抑制噪声能力，且在低信噪比情况比矢量奇异值分解方法和前后向空间平滑具有更强的空间分辨能力。在水下宽带目标远程探测方面具有较高的优越性。

公开(公告)号：CN107941326A

公开(公告)日：2018-04-20

申请号：CN201711083687.X

申请日：2017-11-07

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 莫世奇 ,  何腾蛟 ,  朱中锐 ,  杨德森 ,  方尔正 ,  洪连进 ,  胡博 ,  时胜国 ,  李思纯 ,  张揽月 ,  时洁 ,  李松 ,  张昊阳

IPC: G01H17/00

CPC classification number: G01H17/00

Abstract: 本发明公开了一种系泊条件下舰船辐射噪声矢量测量系统及测量方法，属于舰船辐射噪声测量技术领域，包括干端平台及湿端平台，干端平台主要用于信号调理、信号采集、数据处理以及时统同步，包括信号调理装置、数据采集存储装置、数据处理软件、时统装置、同步测距信号发射装置和工作方舱；湿端平台主要用于测量信号接收、同步信号发射，并将接收到的信号输出给干端平台，包括十六元测量水听器直线阵、同步测距换能器、信号传输电缆、支撑钢架结构、浮球和锚块，十六元测量水听器直线阵为主要的采集舰船辐射噪声的装置。本发明公开的测量方法简单便捷，进一步提高了系统的测量能力，能够克服实际工程当中某些低噪声工况无法准确测量的难题。

公开(公告)号：CN107132503A

公开(公告)日：2017-09-05

申请号：CN201710178847.2

申请日：2017-03-23

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 时胜国 ,  李赢 ,  杨德森 ,  朱中锐 ,  安妍妍 ,  时洁 ,  胡博 ,  张昊阳 ,  莫世奇 ,  张揽月 ,  方尔正

IPC: G01S3/80

Abstract: 本发明提供的是基于矢量奇异值分解的声矢量圆阵宽带相干源方位估计方法。利用子带分解原理，得到各个子带的频域信号；将声矢量圆阵频域信号转换为模态域频域信号；采用声压与振速联合处理方式构建互协方差矩阵，通过求和平均实现宽带接收信号的互协方差矩阵估计；对互协方差矩阵进行特征值分解，寻找最大特征值对应的特征向量构建重构矩阵，增加反向平滑项得到修正重构矩阵，并进行奇异值分解获得信号子空间及噪声子空间；利用MUSIC算法实现声矢量圆阵宽带相干目标方位估计。本发明具有更强的抑制噪声能力，且在低信噪比情况比矢量奇异值分解方法和前后向空间平滑具有更强的空间分辨能力。在水下宽带目标远程探测方面具有较高的优越性。

公开(公告)号：CN104035064B

公开(公告)日：2017-07-11

申请号：CN201410246917.X

申请日：2014-06-05

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 时洁 ,  杨德森 ,  时胜国 ,  洪连进 ,  方尔正 ,  莫世奇 ,  胡博 ,  朱中锐 ,  李思纯 ,  张揽月 ,  李松

IPC: G01S3/80

Abstract: 本发明提供了一种适用于任意阵型的稳健宽带导向最小方差波束形成方法。将任意阵型阵列的接收数据进行子频带分解；生成各个子频带上声压互谱矩阵；实施空间方位角和俯仰角联合扫描；得到协方差矩阵；进行累加后得到宽带聚焦协方差矩阵；对进行Cholesky分解，得到分解因子；对单位矢量施加最差性能优化约束条件；将优化问题转化为实值形式，进而转化成二阶锥规划问题进行求解，得到最优权矢量；得在优化后的阵列平均输出功率；绘制稳健宽带导向最小方差波束形成空间谱图，通过空间谱的谱峰位置确定声源来波方向。本发明可解决任意阵型阵列在失配条件下的自适应波束形成性能退化问题，获得高空间分辨率的空间谱并增强背景起伏抑制能力。