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公开(公告)号：CN119984472A
公开(公告)日：2025-05-13
申请号：CN202510483517.9
申请日：2025-04-17
Applicant: 浙江大学
IPC: G01H3/00
Abstract: 本发明公开了一种基于垂向振动隔离混合涡破碎分析的低噪声飘带垂直阵。本发明通过布置特殊设计的隔振段隔离张力系留状态下水听器垂直接收阵的风浪流冲击振动；水听器垂直接收阵使用承力缆硫化水听器和多阵元充油接收阵段结合的方式进行大海深条件下的水声信号接收。与此同时，利用具有高柔顺性的定宽度编织涤纶飘带对上下两个垂向混合段进行编织，能有效使圆柱绕流后形成交变涡破碎，从而有效降低其横向流激振动。本发明提出的垂直阵在典型洋流作用下的低频振动频率在9Hz左右，垂向的隔振能力在50Hz以下达到20dB以上，水平流激噪声抑制能力达到10dB以上，从而实现大深度范围声学数据的高质量获取。
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公开(公告)号：CN114594481B
公开(公告)日：2024-11-19
申请号：CN202210031472.8
申请日：2022-01-12
Applicant: 浙江大学
Abstract: 本发明公开了一种基于多频反向散射回波测量的声学海水温度剖面仪，包括密闭壳体，安装在密闭壳体上的显控模块、压力传感器、水密接口、多个多频收发合置换能器，以及安装在密闭耐压壳体内的电源模块、信号处理模块、信号收发模块、倾角传感器。本发明通过提取多个换能器接收信号经过路径的传播损失差值，利用传播损失差值计算衰减系数差值，再利用衰减系数差值求出对应温度。本发明利用反向散射回波的幅值能量信息，实现对海水温度剖面的反演。通过对回波能量进行差值运算，解决目标强度与海水物理性质相关且难以标定的问题。本发明能够方便、快速反演浅海温度剖面。
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公开(公告)号：CN118153338A
公开(公告)日：2024-06-07
申请号：CN202410402985.4
申请日：2024-04-03
Applicant: 浙江大学
IPC: G06F30/20
Abstract: 本发明公开了一种基于Kullback‑Leibler散度的地声反演阵列布设方法。方法包括：利用声学传播模型建立目标海域的仿真环境；基于KL散度构建预测差异评估模型；通过仿真环境和预测差异评估模型获取预测差异评估参数随目标海域的沉积层地声参数的变化曲线，从而获取平均预测差异评估参数，选取地声反演阵列；通过仿真环境和预测差异评估模型获取预测差异评估参数随地声反演阵列的几何位置的变化情况，确定地声反演阵列的最终布设位置；将地声反演阵型布设在目标海域的最终布设位置。本发明将KL散度作为评价阵列参数，使其非常适用于分析诸如船舶噪声等复杂信号，并进一步为阵列在实际海洋场景中的部署提供指导，提高了阵列布设的可靠性。
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公开(公告)号：CN117914664A
公开(公告)日：2024-04-19
申请号：CN202410241403.9
申请日：2024-03-04
Applicant: 浙江大学
Abstract: 一种基于周期延拓的相位解缠绕算法和装置，其方法包括：步骤1计算互谱相位，求两阵元信号的互谱相位，值为缠绕在‑π到π之间的相位差；步骤2周期延拓，把步骤1得到的一个周期的相位谱加减2π的整数倍得到不同的周期，组成周期延拓相位矩阵；步骤3选取相位点，从第一列中间行开始，利用当前位置与下一列的差值作为质量依据，小于门限值则直接选取，否则利用已选相位点直线拟合预测的相位值与下一列差值作为质量依据，进行二次判断，遍历完整个矩阵得到一条直线即解缠绕相位；步骤4直线拟合，利用最小二乘法对选取的相位点进行直线拟合得到直线斜率，除以2π和频率分辨率得到待估时延值。本发明能够充分利用信号整个带宽的相位信息，从而提高时延估计精度。
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公开(公告)号：CN112947068B
公开(公告)日：2022-08-23
申请号：CN202110111390.X
申请日：2021-01-27
Applicant: 浙江大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种自主水下航行器一体化声学定位与跟踪控制方法。本发明在水面布置三个发射周期性声学信号的浮标，根据三个信号达到AUV的时间，结合声速剖面对AUV位置进行估计。同时，采用扩展卡尔曼滤波处理由位置估计和洋流干扰引起的系统不确定性；为了有效处理AUV系统物理约束条件并实现一定的跟踪效果最优，考虑AUV水动力学模型，设计路径跟踪模型预测控制(MPC)器。由于定位与控制具有不同的采样时间，利用AUV名义模型对无声学定位信息的控制时间步进行航迹推算。考虑算法实时性，采用MPC框架下的持续线性化方法对系统模型进行近似处理，取得控制效果与计算效率的权衡。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114594481A
公开(公告)日：2022-06-07
申请号：CN202210031472.8
申请日：2022-01-12
Applicant: 浙江大学
Abstract: 本发明公开了一种基于多频反向散射回波测量的声学海水温度剖面仪，包括密闭壳体，安装在密闭壳体上的显控模块、压力传感器、水密接口、多个多频收发合置换能器，以及安装在密闭耐压壳体内的电源模块、信号处理模块、信号收发模块、倾角传感器。本发明通过提取多个换能器接收信号经过路径的传播损失差值，利用传播损失差值计算衰减系数差值，再利用衰减系数差值求出对应温度。本发明利用反向散射回波的幅值能量信息，实现对海水温度剖面的反演。通过对回波能量进行差值运算，解决目标强度与海水物理性质相关且难以标定的问题。本发明能够方便、快速反演浅海温度剖面。
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公开(公告)号：CN114167349A
公开(公告)日：2022-03-11
申请号：CN202111407278.7
申请日：2021-11-24
Applicant: 浙江大学
IPC: G01S3/803
Abstract: 本发明公开一种基于水声轨道角动量的方位测角方法，适用于携带轨道角动量的涡旋波应用领域，该方法基于携带特殊轨道角动量的涡旋波的波前分布特性，由均匀圆阵列产生两个同轴传输的、携带拓扑荷数值相同但符号相反的轨道角动量的、具有旋转角速度的叠加波，使叠加波在信号接收平面中的“暗径”的方位角均匀变化，通过分析和处理位于信号接收平面的单目标接收器接收的数据信号，得到含有接收数据信号包络信息的低频信号，再将其与参考信号做相关，获得谱线峰值位置，最后通过谱峰位置与方位角之间的公式关系，计算得到目标方位角度。
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公开(公告)号：CN113901383A
公开(公告)日：2022-01-07
申请号：CN202111057617.3
申请日：2021-09-09
Applicant: 浙江大学
Abstract: 本发明公开了一种基于多层等梯度声速剖面模型的声学定位方法，包括：建立多层等梯度声速剖面的数学模型；确定若干传感器节点的状态信息，并获取传感器节点之间接收到的FDOA信息或FDOA信息和TDOA信息；根据获取的传感器节点的状态信息结合建立的多层等梯度声速剖面的数学模型建立目标节点和所述若干传感器节点位置信息之间的到达频率模型或到达频率和到达时间模型；利用FDOA或TDOA与FDOA联合估计方法结合步骤2)获取的信息和步骤3)的模型估计得到待定位目标节点的位置、速度信息。本发明提供的声学定位方法，通过多层等梯度声速剖面模型对声线进行有效的跟踪，减轻基于声线直线传播假设带来的误差，从而对移动目标的位置和速度做出更可靠和准确的估计。
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公开(公告)号：CN113281757A
公开(公告)日：2021-08-20
申请号：CN202110437249.9
申请日：2021-04-22
Applicant: 浙江大学
Abstract: 本发明公开了一种倒置式多波束回声仪及海面波浪测量方法。该方法包括以下步骤：将倒置式多波束回声仪固定于水底或安装于水下潜标，通过发射换能器阵向水面发射波束，通过接收换能器阵接收回波信号；倒置式多波束回声仪根据接收到的回波信号获得回波的到达角和到达时间；结合实时声速剖面信息、声线跟踪算法、换能器表面声速、姿态仪以及多波束数据，获得回声仪上方特定区域内海面波动信息；将海面高度波动数据与压力传感器数据自行存储，或通过水密线缆或无线方式传输到船上或岸边基站，从而实现对海面波浪变化信息的采集。进一步，对所采集的数据进行统计处理，得出波浪的波高、周期等相关参数。本发明能够长期、方便地采集海面波浪相关信息并记录海面的起伏变化。
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公开(公告)号：CN113247214A
公开(公告)日：2021-08-13
申请号：CN202110619970.X
申请日：2021-06-03
Applicant: 浙江大学
Abstract: 本申请公开了一种多轨道水下精密定位装置，包括：控制模块、压力传感器、载物平台、用于精确调整位置的第一位置调整轨道机构、位移平台和用于快速调整位置的第二位置调整轨道机构，压力传感器安装在所述载物平台上，载物平台装载在所述第一位置调整轨道机构上，第一位置调整轨道机构装载在所述位移平台上，所述位移平台装载在第二位置调整轨道机构上；所述控制模块接收所述压力传感器的压力信号并根据实时下潜位置和目标位置的关系产生脉冲信号，控制所述第二位置调整轨道机构和第一位置调整轨道机构移动。本申请通过采用精度不同的多轨道位移装置，在保证下潜位置准确的同时大大降低了水下精密定位装置的成本，可实现水下作业设备的快速下潜。
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