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公开(公告)号：CN116800350B
公开(公告)日：2025-04-01
申请号：CN202310717426.8
申请日：2023-06-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明的目的在于提供一种跨冰声通信系统及方法，包括冰面通信装置和水中通信装置。本发明基于浮冰声传播特性，同时使用冰层声传播信道以及水中声传播信道，通过激发冰中板间纵波进行冰面到水中的信息传输，解决了因冰面震源激发水中直达波的衰减较快，而无法实现下行远距离通信的问题，实现跨冰介质声信号的有效发射和接收，从而完成跨冰介质声通信。上行通信与下行通信使用不同频带通信，即冰面通信装置可同时进行冰层声传播信道的信号发射，和水中声传播信道的信号接收，实现全双工通信，提高了通信效率。同时冰面接收的三分量数据分析处理，水中接收模块的指向性接收，都能有效降低发射信号和噪声的干扰，提高了接收信号质量。
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公开(公告)号：CN115208484B
公开(公告)日：2023-03-24
申请号：CN202210774541.4
申请日：2022-07-01
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种跨冰介质声通信方法，步骤1：确定声信号接收端与发射端的距离及接收端预期接收的不同脉冲信号主频；步骤2：计算接收端位置处弯曲波群速度频散传递函数；步骤3：分别计算获得不同脉冲信号的输出频域响应，然后将不同脉冲信号的输出频域响应分别转换到时域，并在时域反转波形，得到时域频散信号，即用于频域编码的码元；步骤4：将步骤3得到码元信号以相同时间间隔串联得到频域编码信号；步骤5：发射端在水下发射步骤4得到的频域编码信号，冰上接收端接收到脉冲信号串，解码完成跨冰介质声通信。本发明在提高复杂信息通信速率及通信距离的同时，使通信隐蔽性显著增加，实现声信号在冰层特定距离处的高效、远程、隐蔽传输。
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公开(公告)号：CN113359183A
公开(公告)日：2021-09-07
申请号：CN202110570146.X
申请日：2021-05-25
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种针对极地冰层的震源定位方法，本发明针对极地环境以及极地海冰中声传播特点提出一种冰层震源定位方法，以解决北极地区经济开发与军事对抗中潜在的目标定位需求。本发明结合极地冰层声传播特点，充分利用弹性波导带来的多波现象，从波场偏振特征、传播速度及幅值等方向开展多维度差异性分析，构建了具有高度适用性的冰层震源定位方法；从工程应用角度出发，本发明涉及方法无需传感器阵列，使用单台自容式三分量地震仪即可满足所需数据采集需求，所需设备高度精简，操作流程简便、快捷，具有极高的极地环境作业实用性。
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公开(公告)号：CN113359183B
公开(公告)日：2023-09-29
申请号：CN202110570146.X
申请日：2021-05-25
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种针对极地冰层的震源定位方法，本发明针对极地环境以及极地海冰中声传播特点提出一种冰层震源定位方法，以解决北极地区经济开发与军事对抗中潜在的目标定位需求。本发明结合极地冰层声传播特点，充分利用弹性波导带来的多波现象，从波场偏振特征、传播速度及幅值等方向开展多维度差异性分析，构建了具有高度适用性的冰层震源定位方法；从工程应用角度出发，本发明涉及方法无需传感器阵列，使用单台自容式三分量地震仪即可满足所需数据采集需求，所需设备高度精简，操作流程简便、快捷，具有极高的极地环境作业实用性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116800350A
公开(公告)日：2023-09-22
申请号：CN202310717426.8
申请日：2023-06-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明的目的在于提供一种跨冰声通信系统及方法，包括冰面通信装置和水中通信装置。本发明基于浮冰声传播特性，同时使用冰层声传播信道以及水中声传播信道，通过激发冰中板间纵波进行冰面到水中的信息传输，解决了因冰面震源激发水中直达波的衰减较快，而无法实现下行远距离通信的问题，实现跨冰介质声信号的有效发射和接收，从而完成跨冰介质声通信。上行通信与下行通信使用不同频带通信，即冰面通信装置可同时进行冰层声传播信道的信号发射，和水中声传播信道的信号接收，实现全双工通信，提高了通信效率。同时冰面接收的三分量数据分析处理，水中接收模块的指向性接收，都能有效降低发射信号和噪声的干扰，提高了接收信号质量。
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公开(公告)号：CN114070408B
公开(公告)日：2023-09-19
申请号：CN202111357797.7
申请日：2021-11-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: H04B10/299 , H04B10/508 , H04B10/516 , H04B10/564 , H04B13/02
Abstract: 本发明公开了一种跨冰介质声通信波形设计方法，获取海冰声参数，根据弹性波动理论建立描述冰层弹性波导特性的频散方程，求解频散方程获得相速度频散函数cp，根据cp得到群速度频散函数，进而得到群速度频散曲线；确定作为信源的声源激发参数，包括激发频率范围及声能量入射角度范围，根据声源激发参数在频散曲线中选定对应的群速度频散函数；基于得到的频散函数，根据接收端与发射端的距离计算系统传递函数；基于系统传递函数及期望脉冲信号频域波形，得到系统频域响应函数；将频域响应函数转换到时域，并对时域波形进行反转得到发射端波形。本发明在提高通信距离及通信可靠性的同时，大大增加了通信隐蔽性，实现高效、稳定、隐蔽的跨冰定点声通信。
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公开(公告)号：CN115220090B
公开(公告)日：2023-02-03
申请号：CN202210772147.7
申请日：2022-06-30
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明的目的在于提供一种便携式振动检波器冰层耦合架，包括底座、螺纹杆、金属头，所述底座上表面开设上螺纹孔和圆孔，底座下表面开设下螺纹孔，螺纹杆通过上螺纹孔安装在底座上方，金属头通过下螺纹孔安装在底座下方。本发明由耦合架的镂空小孔渗出冻结液，使得耦合架与冰层固定效果更好，冻结速度也更快；螺纹杆的旋转调节，实现了振动检波器平衡调整；同时不同长度空心金属头，配合使用不同凝固点的冻结液，使得振动检波器布放场景更加广泛，大大的提高了实用性与普适性。
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公开(公告)号：CN115220090A
公开(公告)日：2022-10-21
申请号：CN202210772147.7
申请日：2022-06-30
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明的目的在于提供一种便携式振动检波器冰层耦合架，包括底座、螺纹杆、金属头，所述底座上表面开设上螺纹孔和圆孔，底座下表面开设下螺纹孔，螺纹杆通过上螺纹孔安装在底座上方，金属头通过下螺纹孔安装在底座下方。本发明由耦合架的镂空小孔渗出冻结液，使得耦合架与冰层固定效果更好，冻结速度也更快；螺纹杆的旋转调节，实现了振动检波器平衡调整；同时不同长度空心金属头，配合使用不同凝固点的冻结液，使得振动检波器布放场景更加广泛，大大的提高了实用性与普适性。
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公开(公告)号：CN114070408A
公开(公告)日：2022-02-18
申请号：CN202111357797.7
申请日：2021-11-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: H04B10/299 , H04B10/508 , H04B10/516 , H04B10/564 , H04B13/02
Abstract: 本发明公开了一种跨冰介质声通信波形设计方法，获取海冰声参数，根据弹性波动理论建立描述冰层弹性波导特性的频散方程，求解频散方程获得相速度频散函数cp，根据cp得到群速度频散函数，进而得到群速度频散曲线；确定作为信源的声源激发参数，包括激发频率范围及声能量入射角度范围，根据声源激发参数在频散曲线中选定对应的群速度频散函数；基于得到的频散函数，根据接收端与发射端的距离计算系统传递函数；基于系统传递函数及期望脉冲信号频域波形，得到系统频域响应函数；将频域响应函数转换到时域，并对时域波形进行反转得到发射端波形。本发明在提高通信距离及通信可靠性的同时，大大增加了通信隐蔽性，实现高效、稳定、隐蔽的跨冰定点声通信。
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