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公开(公告)号：CN116068540B
公开(公告)日：2023-09-12
申请号：CN202310133795.2
申请日：2023-02-17
申请人： 哈尔滨工程大学
IPC分类号： G01S7/52 , G01S15/58 , G01S15/86 , G01S15/93 , G01C21/16 , G01S19/52 , G01S19/45 , G01S19/47
摘要： 一种声学多普勒测速径向波束角校正方法，涉及组合导航及水声定位技术领域。本发明是为了解决目前还无法实现DVL波束角的标定，从而导致不能完全修正DVL的速度量测信息的问题。本发明包括：建立载体坐标系和导航坐标系，定义DVL波束的波束角及波束角初值；然后分别获取整条航迹中作业船在导航坐标系、载体坐标系下的导航信息；获取DVL在计算导航坐标系n’下四组波束输出的作业船三维速度；建立扩展卡尔曼滤波器，获取k+1时刻的状态估计值；根据k+1时刻的状态估计值修正SINS的输出并获得扩展卡尔曼滤波器的输出波束角误差，然后将波束角误差与波束角初值相加，得到修正后的DVL各波束角。本发明用于获取DVL波束角。
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公开(公告)号：CN116539067A
公开(公告)日：2023-08-04
申请号：CN202310598794.5
申请日：2023-05-25
申请人： 哈尔滨工程大学
摘要： 一种声学多普勒长期测速精度估计方法，属于水声导航及组合导航技术领域。解决了声学多普勒测速长期精度估计准确性差的问题。本发明先计算换能器波束照射的海底散射区域内所有散射体的指向性、散射强度、传播损失和多普勒相位；将换能器接收到散射体反射信号时延相同的N个散射体作为一个微元，利用所述N个散射体的散射强度、传播损失和多普勒相位，计算微元的脉冲响应函数的二阶统计量，再计算当散射体个数趋近无穷时，二阶统计量的极限值，进而计算散射区域的多普勒谱的一阶谱距，通过一阶谱距建立声学多普勒长期测速精度的解析公式，对声学多普勒长期测速精度值估计。本发明适用于声学多普勒长期测速精度估计。
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公开(公告)号：CN100456039C
公开(公告)日：2009-01-28
申请号：CN200710071960.7
申请日：2007-03-29
申请人： 哈尔滨工程大学
IPC分类号： G01R23/165
摘要： 本发明是一种CW脉冲的窄带跟踪滤波器及其跟踪滤波方法，该滤波器包括可控滤波电路、A/D变换器和信号处理电路。该方法利用信号处理电路将信号采集后进行数字滤波，解算出信号的频率和每个周期出现的时间，然后再用解算出的频率去控制可控滤波器的中心频率和带宽，以实现对CW脉冲的跟踪滤波。本发明解决了传统的跟踪滤波器在脉冲信号间歇期间，会自动跟踪噪声，而对信号失锁的问题。本发明采用了变带宽跳频搜索模式和根据回波时间进行采样的方法，减少了搜索过程的运算量，并且能够在信噪比较低的情况下实现窄带跟踪滤波，在信噪比大于-6dB时跟踪滤波带宽可达Hz量级。本发明可应用于对CW脉冲信号的跟踪滤波，也适用于对连续信号的跟踪滤波。
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公开(公告)号：CN117406225A
公开(公告)日：2024-01-16
申请号：CN202311384145.1
申请日：2023-10-24
申请人： 哈尔滨工程大学
摘要： 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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公开(公告)号：CN117169894A
公开(公告)日：2023-12-05
申请号：CN202311171798.1
申请日：2023-09-12
申请人： 哈尔滨工程大学
摘要： 一种声学多普勒测速波形设计方法，涉及水声导航技术领域，针对现有方法仅能针对测速精确度进行简单波形设计，且不能动态调整测速波形，进而导致测速性能差的问题。本申请针对实时反馈的不同深度以及速度条件，固定发射周期数，并根据深度信息确定码元数，通过波形设计准则min(NAEχa)借助序列二次规划算法优化发射编码；之后根据速度信息对其中两个波束的信号叠加一个周期变化的相位，最后使用优化完成的发射信号进行速度测量。采用本申请方法可以针对不同的深度以及速度条件动态调整测速波形，提升测速精确度以及准确度，进而改善不同环境下的导航性能。
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公开(公告)号：CN101257294A
公开(公告)日：2008-09-03
申请号：CN200810064289.8
申请日：2008-04-15
申请人： 哈尔滨工程大学
摘要： 本发明是一种不用D/A变换器幅度连续可变的信号产生方法。该方法利用脉冲信号的基频分量作为信号源的输出信号，改变脉冲信号产生电路输出脉冲的占空比，可以改变输出信号的幅度，从而不用D/A变换器，便可产生信号幅度可变的正弦波信号，使该信号源具有简便、灵活、易实现，输出信号幅度可以很小，且成本较低等特点。本发明不但可以用于产生正弦波信号，也可以用于产生CW脉冲信号和线性调频信号，还可以用于产生其它类型的周期信号。本发明特别适用于电子设备的各种专用调机信号源。
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公开(公告)号：CN101046488A
公开(公告)日：2007-10-03
申请号：CN200710071960.7
申请日：2007-03-29
申请人： 哈尔滨工程大学
IPC分类号： G01R23/165
摘要： 本发明是一种CW脉冲的窄带跟踪滤波器及其跟踪滤波方法，该滤波器包括可控滤波电路、A/D变换器和信号处理电路。该方法利用信号处理电路将信号采集后进行数字滤波，解算出信号的频率和每个周期出现的时间，然后再用解算出的频率去控制可控滤波器的中心频率和带宽，以实现对CW脉冲的跟踪滤波。本发明解决了传统的跟踪滤波器在脉冲信号间歇期间，会自动跟踪噪声，而对信号失锁的问题。本发明采用了变带宽跳频搜索模式和根据回波时间进行采样的方法，减少了搜索过程的运算量，并且能够在信噪比较低的情况下实现窄带跟踪滤波，在信噪比大于－6dB时跟踪滤波带宽可达Hz量级。本发明可应用于对CW脉冲信号的跟踪滤波，也适用于对连续信号的跟踪滤波。
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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
申请人： 哈尔滨工程大学
摘要： 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。
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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
申请人： 哈尔滨工程大学
摘要： 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。
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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
申请人： 哈尔滨工程大学
IPC分类号： G01S5/30
摘要： 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。
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