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公开(公告)号：CN112505667A
公开(公告)日：2021-03-16
申请号：CN202011301790.9
申请日：2020-11-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S7/52
Abstract: 本发明提供一种二维声呐基阵运动姿态自校准方法，首先对声呐基阵接收到的回波信号进行脉冲压缩处理，分别估计“声亮点”距离基阵各顶点的整数倍时延及小数倍时延，结合二维基阵孔径建立非线性超定方程组。针对获得的非线性超定方程组构造目标函数，利用梯度法迭代求解方程组的最小二乘解，从而获得当前采样位置处的二维基阵中心、平移误差以及四顶点位置。利用系统旋转矩阵再次建立非线性超定方程组，迭代求解获得姿态误差。本方法通过对回波信号的时延估计和基阵结构建立几何方程，能够实现二维基阵运动姿态的六自由度运动误差联合自校准过程，具有不依赖于昂贵的外部辅助设备、时延估计精确高、算法实时性良好等技术优势。
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公开(公告)号：CN112505666A
公开(公告)日：2021-03-16
申请号：CN202011298120.6
申请日：2020-11-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S7/52
Abstract: 本发明提供一种二维多波束合成孔径声呐目标回波仿真方法，包括以下步骤：利用旋转矩阵计算非理想航迹情况下的声呐载体运动轨迹，根据二维基阵阵列流型获得不同采样位置处的发射阵元和所有接收阵元的空间位置；根据“声亮点”模型利用表面切线分割立体目标；设定目标沉底区域，按照不同走航位置计算生成水底影区和水底亮点区域；利用扫描亮点位置与各基元之间的声程计算单一亮点回波；将多个亮点回波累加至接收基元，遍历各采样位置获得最终所需的目标回波。本发明能够为二维多波束合成孔径声呐提供立体目标及其影区的回波信号，有助于多波束合成孔径声呐的系统评估及成像算法性能仿真。
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公开(公告)号：CN109458964B
公开(公告)日：2020-10-27
申请号：CN201811582909.7
申请日：2018-12-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种四自由度空间至六自由度空间的三维坐标传递方法，属于空间测量领域；包括测量场点在四自由度空间坐标系中的三维坐标、四自由度空间坐标系纵轴旋转角度θh、参考运动坐标系原点与四自由度空间坐标原点连线的长度及其与纵轴的夹角；通过坐标传递矩阵，将场点坐标从四自由度空间传递至参考运动坐标系；根据参考运动坐标系纵轴旋转角度φz，获得实时运动坐标系，实现场点坐标从参考运动坐标系向实时运动坐标系的传递；最后，通过改变θh和φz的角度值，获得六自由度空间三维坐标的全空间表述。本发明解决了基于四自由度系统实现复杂六自由度系统功能的工程问题；使四自由度系统低成本地实现六自由度系统功能进入可实施的技术阶段。
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公开(公告)号：CN109283511A
公开(公告)日：2019-01-29
申请号：CN201811017290.5
申请日：2018-09-01
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S7/52
Abstract: 本发明属于多波束接收基阵校准领域，具体涉及一种宽覆盖多波束接收基阵校准方法。将多波束测深声纳接收机电路与换能器基阵作为整体测量基阵指向性，经系统充分预热后排除电路温度漂移影响，使系统处于日常工作状态下，不需单独测量各分机特性。测量过程采取自动单向无停顿旋转方法，通过信号同步线控制数据采集，采样时刻精准对标，排除机械旋转空程误差。采用近场聚焦波束形成算法进行基阵校准，在小尺寸的消声水池计算基阵波束指向性曲线和波束角度误差曲线。有效地表征宽覆盖多波束接收基阵对各角度回波的响应能力，将接收换能器基阵与信号调理电路一体化测量，更真实的反映接收系统整体的信号响应能力，广泛地应用在多波束接收基阵校准领域。
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公开(公告)号：CN109143209A
公开(公告)日：2019-01-04
申请号：CN201811018626.X
申请日：2018-09-03
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S7/52
CPC classification number: G01S7/52004
Abstract: 实现六自由度测试的四自由度声呐吊装平台扩展安装装置，属于声呐吊装平台装置技术领域。该装置包括：旋转臂定位卡盘、主旋转臂、从旋转臂锁紧箍、从旋转臂、定位螺栓。该装置通过调节主旋转臂在旋转臂定位卡盘上的固定安装角度以及从旋转臂相对主旋转臂的旋转角度实现四自由度扩展至六自由度测试的需求，灵活性强；装置有五个主要部件构成，部件间、装置与吊装平台间及装置与被测声呐间通过各组件上的定位孔可实现固定安装，适装性强；可拆卸成小体积组件，便于运输和贮存，便携性强；主旋转臂固定角度的调节以及从旋转臂相对主旋转臂的旋转角度分别通过旋转臂定位卡盘及旋转臂锁紧箍读数窗口直接读出，直接获取调节量信息，直观性强。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN105044705B
公开(公告)日：2018-12-07
申请号：CN201510312711.7
申请日：2015-06-09
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及一种多波束测深声纳多子阵波束锐化方法。本发明包括：对换能器阵列接收到的原始信号进行正交变换，得到所需的解析信号；利用子阵划分器，对得到的解析信号进行子阵划分，将信号划分为在空间上具有重叠的4个子阵，并将子阵划分为2个子波束组；对每个子阵进行常规波束形成，分别对子阵1和子阵4组成的子波束组A和子阵2和子阵3组成的子波束组B进行第一级锐化波束形成；对子波束组A和子波束组B锐化波束形成后的输出作为下一级锐化波束形成的输入，进行第二级锐化波束形成，其输出即为锐化多波束输出。本发明能够在较小的运算量情况下完成对“隧道效应”的抑制。
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公开(公告)号：CN105044705A
公开(公告)日：2015-11-11
申请号：CN201510312711.7
申请日：2015-06-09
Applicant: 哈尔滨工程大学
CPC classification number: G01S7/52 , G01S7/52003 , G01S7/539
Abstract: 本发明涉及一种多波束测深声纳多子阵波束锐化方法。本发明包括：对换能器阵列接收到的原始信号进行正交变换，得到所需的解析信号；利用子阵划分器，对得到的解析信号进行子阵划分，将信号划分为在空间上具有重叠的4个子阵，并将子阵划分为2个子波束组；对每个子阵进行常规波束形成，分别对子阵1和子阵4组成的子波束组A和子阵2和子阵3组成的子波束组B进行第一级锐化波束形成；对子波束组A和子波束组B锐化波束形成后的输出作为下一级锐化波束形成的输入，进行第二级锐化波束形成，其输出即为锐化多波束输出。本发明能够在较小的运算量情况下完成对“隧道效应”的抑制。
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公开(公告)号：CN105022052A
公开(公告)日：2015-11-04
申请号：CN201510381932.X
申请日：2015-07-02
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S7/52
CPC classification number: G01S7/52004
Abstract: 本发明提供一种米尔斯交叉阵多维度测试安装装置，包括L型水平横梁、T型旋转套管、T型定位套管、基阵转接架、螺栓和加强筋，所述L型水平横梁上的法兰盘用螺栓与测试平台固定，L型水平横梁穿过T型旋转套管的水平管并利用螺栓穿过设置的孔固定，所述T型旋转套管的垂直圆管穿套于T型定位套管的垂直圆管内，旋转T型旋转套管至一角度后利用螺栓穿过T型定位套管垂直圆管上与该角度对应的孔进行固定，T型定位套管的水平圆管套在基阵转接架后端圆管上，并可在正交方向上进行固定，本发明通过不同组装方式可实现米尔斯交叉阵多个维度的测试，由此构成米尔斯交叉阵多维度测试安装装置，结构简单灵活，操作方便。
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公开(公告)号：CN109283536B
公开(公告)日：2023-02-14
申请号：CN201811017305.8
申请日：2018-09-01
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种多波束测深声呐水体成像波束形成方法，涉及信号处理领域。本发明主要包括：在每次探测采样时间内，按照时间增益曲线对声波的传播损失进行补偿，经时间平均后得到当前探测水域背景噪声等级；对信号进行近场聚焦波束形成并根据当前背景噪声级，预估出当前快拍序号下的信源数目；对快拍数为1的信号向量进行协方差矩阵估计，通过对前后向平滑后的数据协方差矩阵进行矩阵重构，得到新的伪协方差矩阵；对伪协方差矩阵进行奇异值分解，利用常规波束形成输出结果配合阵列流型构造空间谱函数，得到多波束测深声呐水体成像结果。本发明能够广泛应用于多波束测深声呐水体成像功能中，有效的抑制多波束测深声呐水体成像的背景噪声，提高声呐成像质量。
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公开(公告)号：CN109283511B
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN201811017290.5
申请日：2018-09-01
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S7/52
Abstract: 本发明属于多波束接收基阵校准领域，具体涉及一种宽覆盖多波束接收基阵校准方法。将多波束测深声纳接收机电路与换能器基阵作为整体测量基阵指向性，经系统充分预热后排除电路温度漂移影响，使系统处于日常工作状态下，不需单独测量各分机特性。测量过程采取自动单向无停顿旋转方法，通过信号同步线控制数据采集，采样时刻精准对标，排除机械旋转空程误差。采用近场聚焦波束形成算法进行基阵校准，在小尺寸的消声水池计算基阵波束指向性曲线和波束角度误差曲线。有效地表征宽覆盖多波束接收基阵对各角度回波的响应能力，将接收换能器基阵与信号调理电路一体化测量，更真实的反映接收系统整体的信号响应能力，广泛地应用在多波束接收基阵校准领域。
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