一种多水下机器人分布式协同定位方法及系统

    公开(公告)号:CN115755009A

    公开(公告)日:2023-03-07

    申请号:CN202211457741.3

    申请日:2022-11-21

    Applicant: 山东大学

    Abstract: 本公开提供了一种多水下机器人分布式协同定位方法及系统,涉及水下机器人技术领域,包括确定目标水下机器人以及对目标水下机器人的监测节点,采集目标水下机器人的量测信息;建立全局坐标系下水下机器人的运动学模型、深度量测模型、姿态量测模型以及距离量测模型;利用监测节点对目标水下机器人的量测信息,根据修正的扩展卡尔曼滤波算法,构建局部滤波器,预测水下机器人的位姿状态;对邻居节点位姿状态的估计信息进行融合,基于新息矩阵、交互协方差矩阵的近似计算,构建区域滤波器,得到目标水下机器人的位姿状态。使得系统能够很好的消除时滞和未知有色不确定性的影响,得到更准确的原始数据。

    海底位置基准站的设计方法

    公开(公告)号:CN114646966A

    公开(公告)日:2022-06-21

    申请号:CN202210259272.8

    申请日:2022-03-16

    Abstract: 一种海底位置基准站的设计方法,属于海洋测量技术领域。本发明针对现有海底位置基准站中基准信标功能单一,无法满足高精度定位导航服务要求的问题。包括:采用直扩序列作为基准信标的导航信号波形;再根据目标传播距离下的声学传播特性,确定直扩序列的类型及序列长度;基准信标的工作模式设计;多传感器配置设计:在方舱上设置声呐传感器、惯导传感器、压力传感器、磁力传感器和重力传感器,并将各传感器与基准信标集成;安全保障设计:对方舱的各组件进行防腐处理以及防泥沙处理;接口设计:每个基准信标至少包括一个机械接口;每个基准站至少包括两个电气接口。本发明可满足大作用范围、大作业深度和高可靠性海底位置基准站的设计需求。

    一种多功能声信标和深海长基线阵型校准方法

    公开(公告)号:CN111487580B

    公开(公告)日:2022-04-26

    申请号:CN202010387181.3

    申请日:2020-05-09

    Abstract: 本发明涉及深海长基线定位技术领域,尤其是一种多功能声信标和深海长基线阵型校准方法。本发明包括全向应答器,所述全向应答器上可拆卸的连接深度计,全向应答器下端通过连接件卡拆卸的连接圆柱形声阵,圆柱形声阵下端固定连接水下电子舱;所述水下电子舱外表面中部套设具有浮力的平衡盘。本发明的校准方法包括布放初始信标、初始信标绝对位置校准、布放周围信标、周围信标绝对位置初次校准、周围信标绝对位置再次校准和结束校准几个步骤。本发明的校准方法通过在声信标布放完成后接收校准指令进行自动校准,无需母船在上方按指定的轨迹航行来逐个完成校准,节省了大量的校准时间。

    使用音频部件的非接触式交互
    6.
    发明公开

    公开(公告)号:CN113574404A

    公开(公告)日:2021-10-29

    申请号:CN202080021279.5

    申请日:2020-03-05

    Abstract: 本公开涉及电子设备,包括:用于生成音频信号的第一模块;用于生成超声信号的第二模块;用于生成组合信号的混合器;用于根据组合信号来输出声学信号的发射器;以及,用于控制超声信号的处理装置;其中,响应于接收到用于启动超声信号的第一指令信号,所述处理装置被配置成在预定的使能时间段内将组合信号中的超声信号的量从基本上为零的值增大到预定值。本公开还涉及被配置成在预定的禁止时间段内将组合信号中的超声信号的量从基本上为零的值减小到预定值的电子设备,并且涉及被配置成从组合信号中去除音频信号同时防止爆裂噪声的电子设备,以及能够替换超声信号同时使处理时间最小化的电子设备。本公开还涉及用于降低与以下相关联的声学信号中的爆裂噪声的出现的方法:启动组合信号中的超声信号,终止组合信号中的超声信号,终止组合信号中的音频信号,以及替换组合信号中的超声信号。本公开还涉及用于实施本文中所公开的任何方法步骤的计算机软件产品,以及存储本文中所公开的计算机软件的计算机存储介质。

    水下跟踪系统
    7.
    发明授权

    公开(公告)号:CN105793725B

    公开(公告)日:2021-10-19

    申请号:CN201480065233.8

    申请日:2014-10-15

    Inventor: E·朱卡拉

    Abstract: 方法包括从第一浮动单元(M1)发送(901)第一超声ping信号。第一超声ping信号在水下设备(D1、D2、D3)中被接收。在从接收第一超声ping信号开始的预定延迟之后,水下设备发送(905)来自水下设备的第二超声ping信号。第二超声ping信号在第一浮动单元中被接收。第一浮动单元确定从第一浮动单元发送第一超声ping信号的时间与接收第二超声ping信号的时间之间的时间差,并且基于时间差,通过向水下设备发送(910)顺序的水下超声ping信号来向水下设备提供位置信息和/或其它信息,使得顺序的水下超声ping信号之间的时间差指示所提供的信息。

    一种高速刚体撞击水面移动目标的时刻提取方法及系统

    公开(公告)号:CN109143150B

    公开(公告)日:2020-09-18

    申请号:CN201811035244.8

    申请日:2018-09-06

    Abstract: 一种高速刚体撞击水面移动目标的时刻提取方法及系统,方法包括以下步骤:步骤1:利用水听器接收高速刚体撞击水面移动目标的水声信号;步骤2:对水声信号进行滤波处理;步骤3:设定信号幅值有效因子;步骤4:计算水声信号的均值;步骤5:标注所有峰值点;步骤6:利用有效因子,解算第一个峰值起振点与均值的交点,该交点的横坐标即为撞击时刻。本发明基于水声信号获取了高速刚体撞击水面移动目标的时刻,利用上述时刻可计算同步信标式中不同基元之间的时延信息,再结合空间交汇原理可解算出刚体的落点位置。

    基于自适应卷积的水声信号分类识别方法

    公开(公告)号:CN111460932A

    公开(公告)日:2020-07-28

    申请号:CN202010188704.1

    申请日:2020-03-17

    Abstract: 基于自适应卷积的水声信号分类识别方法,本发明涉及水声信号分类识别方法。本发明的目的是为了解决现有模型对特征提取能力不足导致分类准确率低的问题。过程为:一、建立自适应卷积神经网络模型;二、将带标签的水声信号分为训练集和测试集;将训练集输入模型,对模型进行训练,得到预训练好的自适应卷积神经网络模型;将测试集输入预训练好的模型,若测试准确率大于等于85%,则认为模型为最终训练好的模型;否则对模型参数进行调整,并再次利用训练集进行模型训练;直到获得训练好的模型。三、将待测试的水声信号输入训练好的自适应卷积神经网络模型,完成对水声信号的分类识别。本发明用于水声信号分类识别领域。

    一种浅海单水听器运动目标距离估计方法

    公开(公告)号:CN110488219B

    公开(公告)日:2020-04-14

    申请号:CN201910790936.1

    申请日:2019-08-26

    Abstract: 本发明涉及一种浅海单水听器运动目标距离估计方法,属于海洋声学信号处理领域,所述方法首先把单水听器接收信号进行分段,并进行FFT,提取需要分析的频段。其次,对提取的频段继续进行FFT运算,求频谱最大值对应的点,得到目标径向速度估计。进而使用最小二乘方法,估计得到目标的最近点距离和时间,目标速度信息。最后,计算得到目标的距离估计结果。本发明方法测距计算过程中,只需要用到水中平均声速这一个环境参数量,即可实现目标距离的估计,对于海洋环境的不确定性具有良好的适应性;方法的计算中两次使用了FFT快速算法,可以保障方法的计算复杂度维持在较小水平。

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