用于深海环境的光通信天线、电子设备和天线控制方法

    公开(公告)号:CN118584617A

    公开(公告)日:2024-09-03

    申请号:CN202411060065.5

    申请日:2024-08-05

    摘要: 本公开的实施例公开了用于深海环境的光通信天线、电子设备和天线控制方法。该用于深海环境的光通信天线包括透镜安装架、聚焦透镜、连接支架、各个连接件、水下无线光通信舱体和耐压镜片;透镜安装架开设有透镜放置槽,透镜放置槽的通光口径小于聚焦透镜,聚焦透镜固定在透镜放置槽中;聚焦透镜浸泡于海水中;连接支架与透镜安装架相连;连接支架安装在水下无线光通信舱体上;连接支架在水下无线光通信舱体上移动时带动透镜安装架移动,以调节聚焦透镜的位置;水下无线光通信舱体开设有耐压镜片放置槽,耐压镜片放置槽的通光口径小于耐压镜片,耐压镜片固定在耐压镜片放置槽中。该实施方式降低了对材料强度的要求,提高了能量收集效率。

    一种用于水下无线光通信的大视场角相机辅助对准系统及方法

    公开(公告)号:CN117220787A

    公开(公告)日:2023-12-12

    申请号:CN202311244500.5

    申请日:2023-09-25

    申请人: 浙江大学

    摘要: 本发明属于水下无线光通信技术领域,公开了一种用于水下无线光通信的大视场角相机辅助对准系统及方法,其包括两个通信终端,即发起者和应答者,所述的发起者和应答者均包含光源、探测器、大视场角相机(视场角不低于60度)和转动机构。其中,同一通信终端上的光源、探测器和大视场角相机同朝向。对准时,发起者和接收者分别按照不同的方式转动,并通过大视场角相机高效地搜索对方,当在相机的视野内检测到对方光源时,直接转向其所在的方向,完成对准。本发明面向真实的水下无线光通信场景,通过大视场角相机高效地搜索通信终端,大幅提升了搜索与对准效率,可以应对水下环境中通信终端间可能存在的大偏移角度,提高了通信系统的实用性。

    一种基于声光调制的PAM4水下无线光通信方法及系统

    公开(公告)号:CN116827443A

    公开(公告)日:2023-09-29

    申请号:CN202310819616.0

    申请日:2023-07-05

    申请人: 浙江大学

    发明人: 徐敬 鲁君霖

    摘要: 本发明公开了一种基于声光调制的PAM4水下无线光通信方法与系统,方式包括:步骤一、发射端信号源生成本次传输的原始数据;步骤二、驱动模块根据原始数据生成PAM4基带信号并通过高通滤波器进行预均衡,接着将该信号与载波相乘并经过放大输出为AOM驱动信号;步骤三、信号驱动AOM工作,在声光介质内生成特定分布的折射率光栅;步骤四、激光以固定角度入射折射率光栅发生衍射,其中1级衍射光作为信号光受到PAM4调制;步骤五、信号光经过水下信道后接收端光学透镜汇聚到光电探测器靶面,光电探测器将光信号转为电信号经过放大和滤波电路传入解调模块处理。本发明使用AOM输出PAM4信号,在带宽有限条件下可以有效提升水下无线光通信系统传输速率。

    基于分布式模型预测控制的欠驱动AUV编队轨迹跟踪控制方法

    公开(公告)号:CN113821028B

    公开(公告)日:2023-08-08

    申请号:CN202111002098.0

    申请日:2021-08-30

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: G05D1/02

    摘要: 本发明公开了一种基于最优视线引导律和分布式模型预测控制的欠驱动AUV编队轨迹跟踪方法,能够运用于在有输入约束、编队中领航者跟随者之间通信失效的场景中。本发明首次利用参考监督器来约束期望的最优航向角增量,获得最优视线引导律以防止出现较大的期望转向导致执行器输出过大,不仅解决系统欠驱动问题,而且能够防止转角震荡,提高了系统的稳定性。本发明基于一致性原理设计了分布式模型预测控制器,采用图论的方法对领航者和邻居跟随者的信息进行整合,通过求解代价函数将编队整体状态达成一致,与传统的领航者‑追随者方法相比,减轻了对领航者的依赖性。为了解决系统模型的不确定性和环境的扰动,本发明利用径向基函数神经网络逼近不确定的部分系统方程,结合最小学习参数法,减小计算复杂度。

    一种双侧圆筒滑移波浪能采集结构

    公开(公告)号:CN115788754A

    公开(公告)日:2023-03-14

    申请号:CN202211471703.3

    申请日:2022-11-23

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: F03B13/20 H02N1/04

    摘要: 本发明涉及一种双侧圆筒滑移波浪能采集结构,具体有:圆筒的上下两端固定安装顶盖和底盖,顶盖和底盖的中心孔固定安转轴,轴上安装有直线轴承;直线轴承与浮力块固接,浮力块与密封盖形成密封腔;密封腔的顶部和底部固定安装带有电极结构的上内筒和下内筒,带有摩擦发电结构的外筒被安装在弹簧一和弹簧二之间。优点是:整体结构可以固定安装在浮标等海上目标上,圆筒结构不仅将海浪无规则的运动转化为沿轴向的单自由度运动,且具有很好的自我防护能力,增加了结构的工作寿命。

    一种磁悬浮的圆筒与平面组合的波浪能采集结构

    公开(公告)号:CN115788748A

    公开(公告)日:2023-03-14

    申请号:CN202211471704.8

    申请日:2022-11-23

    申请人: 浙江大学

    摘要: 本发明涉及一种磁悬浮的圆筒与平面组合的波浪能采集结构,具体有:圆筒的上下两端固定安装顶盖和底盖,顶盖和底盖的中心孔固定安转轴,轴上安装有直线轴承一和直线轴承二;直线轴承二与浮力块固接,浮力块与磁铁二固接;直线轴承一与磁铁一固接、磁铁一与密封盖形成密封腔;密封腔的底部固定安装带有水平和垂直电极结构的内筒,带有水平和垂直摩擦发电结构的外筒固定安装在弹簧的顶部,弹簧的底部固定安装在密封腔的底部。优点是:整体结构可以固定安装在浮标等海上目标上,圆筒结构不仅将海浪无规则的运动转化为沿轴向的单自由度运动,且具有很好的自我防护能力,增加了结构的工作寿命。

    一种圆筒与平面组合的波浪能采集结构

    公开(公告)号:CN115773196A

    公开(公告)日:2023-03-10

    申请号:CN202211471784.7

    申请日:2022-11-23

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: F03B13/20 F03B13/18 H02N1/04

    摘要: 本发明涉及一种圆筒与平面组合的波浪能采集结构,具体有:圆筒的上下两端固定安装顶盖和底盖,顶盖和底盖的中心孔固定安转轴,轴上安装有直线轴承;直线轴承与浮力块固接,浮力块与密封盖形成密封腔;密封腔的底部固定安装带有水平和垂直电极结构的内筒,带有水平和垂直摩擦发电结构的外筒固定安装在弹簧的顶部,弹簧的底部固定安装在密封腔的底部。优点是:整体结构可以固定安装在浮标等海上目标上,圆筒结构不仅将海浪无规则的运动转化为沿轴向的单自由度运动,且具有很好的自我防护能力,增加了结构的工作寿命。

    一种单侧圆筒滑移波浪能采集结构

    公开(公告)号:CN115773195A

    公开(公告)日:2023-03-10

    申请号:CN202211471782.8

    申请日:2022-11-23

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: F03B13/20 F03B13/18 H02N1/04

    摘要: 本发明涉及一种单侧圆筒滑移波浪能采集结构,具体有:圆筒的上下两端固定安装顶盖和底盖,顶盖和底盖的中心孔固定安转轴,轴上安装有直线轴承;直线轴承与浮力块固接,浮力块与密封盖形成密封腔;密封腔的底部固定安装带有垂直电极结构的内筒,带有垂直摩擦发电结构的外筒固定安装在弹簧的顶部,弹簧的底部固定安装在密封腔的底部。优点是:整体结构可以固定安装在浮标等海上目标上,圆筒结构不仅将海浪无规则的运动转化为沿轴向的单自由度运动,且具有很好的自我防护能力,增加了结构的工作寿命。

    一种基于双目立体视觉的水下激光出射点定位方法

    公开(公告)号:CN114998298A

    公开(公告)日:2022-09-02

    申请号:CN202210733102.9

    申请日:2022-06-27

    申请人: 浙江大学

    发明人: 徐敬 李锦浩 张皓

    IPC分类号: G06T7/00 G06T7/73 G06T7/80

    摘要: 本发明属于水下定位领域,公开了一种双目立体视觉的水下激光出射点定位方法,定位方法包括以下步骤:S1:将防水激光器放至水中并打开,在水下形成一根细激光束,在同一位置上下摇摆激光器;S2:双目相机捕捉到所述激光束,获取左右相机中存在激光束的图像,并获取两帧包含水下不同位置激光的图像;S3:进行图像处理,计算两帧图像中的激光束传播的三维坐标直线方程;S4:利用两条激光直线方程计算激光出射点相对双目相机的三维空间坐标。该方法定位处理速度快,定位精度高,可提升水下双目立体定位的探测范围。

    基于自监督深度学习的端到端OFDM水下高速无线光通信系统及方法

    公开(公告)号:CN112968736B

    公开(公告)日:2022-08-02

    申请号:CN202110143882.7

    申请日:2021-02-02

    申请人: 浙江大学

    摘要: 本发明公开了一种基于自监督深度学习的端到端OFDM水下高速无线光通信系统及方法,其包括发送端和接收端,所述的发送端包括需要发送的发送帧、将二进制比特流数据映射成OFDM符号的发送端深度神经网络和实现水下长距离传输的激光光源,接收端包括接收激光的探测器、将接收到的OFDM符号恢复成二进制比特流数据的接收端深度神经网络和接收帧。本发明在无需重新训练网络的同时,利用自监督机制使得网络性能更贴近当前的实际环境,既提高了系统的普适性,也不需要附加多余的训练数据,进一步提高了通信系统在抵抗微小干扰时的鲁棒性。