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公开(公告)号：CN118169695B
公开(公告)日：2024-10-18
申请号：CN202410270308.1
申请日：2024-03-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开一种深海海底异构声纳探测系统阵位优化方法及系统，涉及水声学和水下目标探测技术领域，以解决深海环境对海底固定阵位优化的影响。所述方法包括：初始化深海环境、声纳平台以及目标参数；结合深海环境参数，先依据划分的三维海域网格重构三维深海环境，并对深海声传播特征进行三维动态仿真；采用异构声纳探测系统效能分析模型分析海底异构声纳探测系统的有效探测覆盖范围；采用改进的和声搜索算法优化所述海底异构声纳探测系统的阵位。本发明通过重构建逼真深海声场，利用具备感知能力的异构声纳探测系统效能分析模型分析系统效能；再采用群智能优化算法优化三维阵位，实现了深海环境下海底异构固定阵布放位置的优化。
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公开(公告)号：CN116455705A
公开(公告)日：2023-07-18
申请号：CN202310354303.2
申请日：2023-04-06
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种时变水声信道估计方法，(1)对真实的水声数据利用傅里叶变换方法进行时间偏移补偿；(2)对真实的水声信道进行克罗内科积结构分解，利用贝叶斯信息准则进行结构参数的选取；(3)已知结构参数基础上利用稀疏增强共轭梯度方法在线估计时变信道冲激响应，输出多脉冲水声信道估计结果。本发明优点在于利用真实水声信道潜在的结构化稀疏特点，降低信道冲激响应参数估计维度，在低信噪比条件下，有效抑制虚假估计，同时利用自适应递归思想，对多脉冲时变水声信道具有较好的在线连续估计能力，较强抗噪声干扰能力。
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公开(公告)号：CN115236648A
公开(公告)日：2022-10-25
申请号：CN202210770533.2
申请日：2022-06-30
Applicant: 哈尔滨工程大学 , 南方海洋科学与工程广东省实验室(广州)
Abstract: 本发明公开了一种极地冰下目标声回波信号时延和多普勒联合估计方法，步骤1：构建托普利兹字典矩阵V＝[v1…vk…vn]作为发射声信号的时延状态矩阵；步骤2：将矩阵V进行重采样扩展为具有多普勒分辨力的托普利兹字典矩阵组W＝[V1…Vi…Vd]，步骤3：利用加权迭代最小二乘求解超定方程Y*＝WH，得到待估计时延矩阵H，Y*表示包含脉冲噪声的接收声回波信号矩阵；步骤4：对H进行截取得到最终的时延及多普勒估计结果。本发明有效的提高了估计精度使其可以在极地脉冲噪声背景下，拥有更鲁棒的估计结果，同时可以在时延估计的同时得出多普勒估计结果。
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公开(公告)号：CN118465768B
公开(公告)日：2024-12-20
申请号：CN202410270325.5
申请日：2024-03-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S15/66 , G06F18/2415 , G10L17/26
Abstract: 本发明公开一种深海异构平台应召搜索方法，涉及水声学和水下目标搜索技术领域，以解决现有技术中未综合考虑平台的探测能力、搜索能力及冗余搜索问题和由于未合理规划目标搜索路径导致的目标逃逸问题，有效提高搜索准确性、搜索效率并节约了探测资源。所述深海异构平台应召搜索方法包括：网格化搜索海域；重构海域环境特征；构建平台探测能力目标函数；构建平台搜索能力目标函数；构建搜索冗余度目标函数；利用构建的三个目标函数对平台预估位置集合进行评分，选取评分最高的平台预估位置，获得目标搜索路径。本发明还提供一种异构平台应召搜索系统及终端。本发明提供的方法、系统及终端应用于水下目标搜索，以实现水下目标的快速、准确搜索。
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公开(公告)号：CN118151157A
公开(公告)日：2024-06-07
申请号：CN202410268030.4
申请日：2024-03-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开一种深海混响背景下移动目标多帧联合检测方法、系统及终端，涉及水声探测技术领域，以解决传统RPCA方法在复杂混响背景下性能下降的技术问题。方法对多帧回波数据进行预处理，得到包含低秩矩阵和稀疏矩阵的观测矩阵；利用非凸范数构建低秩矩阵优化函数，利用马尔科夫随机场构建稀疏矩阵优化函数，将两个优化函数联合；求解低秩矩阵优化函数，求解稀疏矩阵优化函数，得到混响低秩矩阵和目标稀疏矩阵，将目标稀疏矩阵逆向量化为多帧波束域数据，得到最终探测结果。检测系统执行上述方案中的检测方法。上述方案可应用于水声环境下的主动声纳探测，复杂混响背景下的检测效果较好，处理结果中目标轨迹较为清晰，虚假轨迹与离散杂波被有效抑制。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115236648B
公开(公告)日：2023-03-17
申请号：CN202210770533.2
申请日：2022-06-30
Applicant: 哈尔滨工程大学 , 南方海洋科学与工程广东省实验室(广州)
Abstract: 本发明公开了一种极地冰下目标声回波信号时延和多普勒联合估计方法，步骤1：构建托普利兹字典矩阵V＝[v1…vk…vn]作为发射声信号的时延状态矩阵；步骤2：将矩阵V进行重采样扩展为具有多普勒分辨力的托普利兹字典矩阵组W＝[V1…Vi…Vd]，步骤3：利用加权迭代最小二乘求解超定方程Y*＝WH，得到待估计时延矩阵H，Y*表示包含脉冲噪声的接收声回波信号矩阵；步骤4：对H进行截取得到最终的时延及多普勒估计结果。本发明有效的提高了估计精度使其可以在极地脉冲噪声背景下，拥有更鲁棒的估计结果，同时可以在时延估计的同时得出多普勒估计结果。
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公开(公告)号：CN118731920B
公开(公告)日：2025-03-07
申请号：CN202410834153.X
申请日：2024-06-26
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S7/539
Abstract: 本发明公开一种用于混响干扰的目标方位空时自适应估计方法、系统及终端，涉及水声信号处理技术领域，可有效抑制混响干扰。包括：将回波信号数据拆解为目标分量、散射单元引起的混响分量及噪声分量；基于目标分量获得目标回波信号的第一空间角度及第一多普勒频率；基于混响分量获得散射单元引起的混响回波信号的第二空间角度及第二多普勒频率；离散化处理空间角度及多普勒频率，获得稀疏字典矩阵；恢复稀疏字典矩阵中非零元素位置；构造混响分量及噪声分量协方差矩阵，获得干扰协方差矩阵；基于干扰协方差矩阵计算空时滤波器自适应权矢量，得到目标方位空时估计结果。本发明还提供一种用于混响干扰的目标方位空时自适应估计系统及终端。
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公开(公告)号：CN118151157B
公开(公告)日：2024-10-18
申请号：CN202410268030.4
申请日：2024-03-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开一种深海混响背景下移动目标多帧联合检测方法、系统及终端，涉及水声探测技术领域，以解决传统RPCA方法在复杂混响背景下性能下降的技术问题。方法对多帧回波数据进行预处理，得到包含低秩矩阵和稀疏矩阵的观测矩阵；利用非凸范数构建低秩矩阵优化函数，利用马尔科夫随机场构建稀疏矩阵优化函数，将两个优化函数联合；求解低秩矩阵优化函数，求解稀疏矩阵优化函数，得到混响低秩矩阵和目标稀疏矩阵，将目标稀疏矩阵逆向量化为多帧波束域数据，得到最终探测结果。检测系统执行上述方案中的检测方法。上述方案可应用于水声环境下的主动声纳探测，复杂混响背景下的检测效果较好，处理结果中目标轨迹较为清晰，虚假轨迹与离散杂波被有效抑制。
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公开(公告)号：CN118112570B
公开(公告)日：2024-09-13
申请号：CN202410204388.0
申请日：2024-02-23
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开一种深海异构主被动声纳融合定位方法，涉及声纳探测及信息融合技术领域，以解决传统主动声纳定位和被动声纳定位存在的定位缺陷问题，提高定位精度。所述深海异构主被动声纳融合定位方法包括：求解主动声纳的定位结果以及主被动声纳交叉定位的结果；求解主动声纳定位和主被动声纳交叉定位的误差协方差矩阵、互协方差矩阵；利用计算得到的误差协方差矩阵、互协方差矩阵，求解主动声纳与被动声纳定位结果的融合加权系数；利用融合加权系数，计算主被动声纳融合定位结果。本发明还提供一种深海异构主被动声纳融合定位系统。本发明提供的方法、系统应用于水下多传感器数据融合，以实现水下目标的高精度定位。
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公开(公告)号：CN115913305A
公开(公告)日：2023-04-04
申请号：CN202211440725.3
申请日：2022-11-17
Applicant: 哈尔滨工程大学 , 南方海洋科学与工程广东省实验室(广州)
IPC: H04B7/06 , H04B7/0408
Abstract: 本发明的目的在于提供一种基于协方差矩阵重构的矢量阵波束形成方法，其特征是：包括如下步骤：建立环形不确定集，得到矩阵重构积分公式；通过离散点求和近似求解矩阵重构积分公式；近似估计噪声协方差矩阵，得到重构干扰加噪声协方差矩阵；估计期望信号导向向量；计算波束形成权向量。本发明在当存在阵型失配和波达方位估计误差时，可以实现对直达波干扰的有效抑制。
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