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公开(公告)号：CN116953616A
公开(公告)日：2023-10-27
申请号：CN202310875185.X
申请日：2023-07-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S5/26
Abstract: 本发明涉及一种对空中目标的跨冰层三维声学定位方法和装置，属于极地声学技术领域。由于气象条件的影响，北极海冰限制了水面船只进入核心区域，并限制了大气与海水中的信息交换范围。本发明基于极地声传播理论，挖掘不同模态波场到时与声源空间位置的映射关系，基于多阵元实现对空中目标的相对位置确定。与电磁波相比，声波在冰水介质中的衰减较弱，因此本发明采用声波以波传播，减少了在复杂冰水环境下的信号衰减，提高了信号的传播质量。此外，本发明基于多阵元系统，阵元数越多，定位精度越高。这使得在极地地区的通信和监测任务更为可靠和有效。与电磁波相比，声波在冰水介质中的衰减较弱。
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公开(公告)号：CN112698402B
公开(公告)日：2023-07-21
申请号：CN202011508376.5
申请日：2020-12-18
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种海冰声速原位评估方法，包括：检波器布放、声源激发、偏振分析、极化滤波和波速评估，通过上述步骤之间的配合，在优化测量精度的同时显著提高了现存冰声测量方法的实用性与普适性，使其可广泛应用于海、河、湖、池以及人工冰场等冰层厚度未知的小范围冰域并实现对冰中声速的高效评估。本方法基于极化滤波处理实现波场分离的同时也对背景噪声具有较好抑制效果，因此相比传统时差法具有更好的稳定性；同时还可通过增加检波器个数或声源激发次数来提高本发明方法精度；结合具有无线数据传输功能的三分量地震检波器可以实现对于冰中声速的原位实时测量与监测。
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公开(公告)号：CN113687308A
公开(公告)日：2021-11-23
申请号：CN202111044409.X
申请日：2021-09-07
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S5/22
Abstract: 本发明提供一种基于弯曲波的冰上震源定位方法，鉴于极地海冰垂向厚度与水平方向尺寸的巨大差异，以冰层声传播特点为基础，结合冰层弯曲波能量大、易检测的优势，使用希尔伯特‑黄变换时频分析方法提取弯曲波频散曲线，获取弯曲波传播群速度。充分利用弯曲波的频散特征，通过弯曲波不同频率声能量的到达时间和波速差异，计算震源距离；结合三个检波器的位置及计算得到的三个距离，利用几何关系即可估计震源位置。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上震源定位方法，以解决北极地区经济开发与潜在的目标定位需求。
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公开(公告)号：CN107560689B
公开(公告)日：2019-09-27
申请号：CN201710722230.2
申请日：2017-08-22
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01F23/296
Abstract: 本发明公开了一种冰下水深测量方法，本发明属于水声领域。本发明先通过敲击铅球产生振动信号，首先经过冰表面到达冰层检波器为第一个触发信号，其次信号一部分经冰下表面反射，进入检波器为第二个冰层反射信号，另一部分信号通过冰层下表面的折射到达海水中，经过海底反射和冰层下表面的折射，进入冰层中传播，最后到达冰层检波器为第三个海底反射信号。采回的数据经过分析确定海底界面反射与冰面反射信号的时间间隔，从而根据水中声速来确定水深。与现有凿穿冰层测水深的方法相比，在恶劣的极地环境下，该种方式可以大幅度缩小在室外测量的时间，大量减小了工作人员长时间在室外工作所导致的意外事故率。
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公开(公告)号：CN107561575B
公开(公告)日：2019-08-06
申请号：CN201710607469.5
申请日：2017-07-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
CPC classification number: Y02A90/36
Abstract: 本发明公开了便携式模块化冰层检波器阵列架，属于水声声源识别技术领域。该装置由套筒1、带凹槽内芯2、连接杆3、凸台4、螺栓一5和螺栓二6组成，带凹槽内芯2位于套筒1内部；连接杆3分别位于套筒1和带凹槽内芯2上；凸台4通过连接杆3固定在套筒1上；螺栓一5位于套筒1侧面；螺栓二6位于凸台4侧面。本发明由于凸台的可旋转性和基础阵列架的可伸缩性，实现了冰层检波器阵列的任意可调；凸台和基础阵列架上的刻度标记，使得阵型的精确程度大大提高。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN107561575A
公开(公告)日：2018-01-09
申请号：CN201710607469.5
申请日：2017-07-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
CPC classification number: Y02A90/36
Abstract: 本发明公开了便携式模块化冰层检波器阵列架，属于水声声源识别技术领域。该装置由套筒1、带凹槽内芯2、连接杆3、凸台4、螺栓一5和螺栓二6组成，带凹槽内芯2位于套筒1内部；连接杆3分别位于套筒1和带凹槽内芯2上；凸台4通过连接杆3固定在套筒1上；螺栓一5位于套筒1侧面；螺栓二6位于凸台4侧面。本发明由于凸台的可旋转性和基础阵列架的可伸缩性，实现了冰层检波器阵列的任意可调；凸台和基础阵列架上的刻度标记，使得阵型的精确程度大大提高。
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公开(公告)号：CN118569136A
公开(公告)日：2024-08-30
申请号：CN202410728397.X
申请日：2024-06-06
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F30/28 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 一种液体中气泡非线性散射声场的数值仿真方法，涉及气泡非线性散射声场模拟领域。解决现有采用流体动力学与固体力学结合的方式实现了气泡非线性散射声场的模拟，但该方法仅适用于有限封闭区域，存在适用性不足的问题。所述方法包括：S1：构建气泡区域；S2：构建围绕气泡的流体区域；S3：构建环绕流体区域的声学传播域，并通过声学波动方程控制声波传播，完成仿真。本发明应用于水下探测、定位与通信、超声医学等领域。
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公开(公告)号：CN116975528B
公开(公告)日：2024-03-15
申请号：CN202310875186.4
申请日：2023-07-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F18/10 , G06F18/213 , G06F17/14 , G06F17/16
Abstract: 本发明涉及一种基于德劳内三角剖分的极地声信号特征提取方法和装置，属于极地声信号处理领域。仅使用时频分析方法提取信号特征，无法消除噪声干扰，频域滤波容易导致部分有效信号丢失。本发明对极地声信号的数据进行预处理，得到二维时频图及其能量幅值绝对值；通过巴格曼变换对能量绝对幅值做处理，得到极地信号二维时频图的零点；根据所获零点进行德劳内三角剖分；根据三角形几何构型特性差异设定阈值，通过筛除大于阈值的三角形去除噪声；基于连通性完成对筛选后三角形的基础群组划分；基于划分的群组对极地声信号进行特征提取。不受噪声类型的影响，可以从强干扰背景中提取出有效信号，抗干扰能力强，准确性提高。
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公开(公告)号：CN117310604A
公开(公告)日：2023-12-29
申请号：CN202310875191.5
申请日：2023-07-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S5/18
Abstract: 本发明涉及极地声学领域，具体涉及一种基于多普勒效应的冰层移动声源轨迹估计方法及装置。现有的移动声源轨迹估计方法无论是实用性还是适用性均难以满足在面对极地环境时的移动声源的轨迹估计。本发明通过在冰层布置三分量检波器，接收移动声源激发的声波信号，联合接收信号的时频分析结果和多普勒频移公式，首先有效估计出声波信号的中心频率以及移动声源的运动速度，其次通过接收信号中心频率的变化给出单个检波器检测到的移动声源运动轨迹。无需严格的传感器接收阵列几何形状布置和传感器阵列同步联合处理数据需求，所需设备精简，操作流程简便，具有极高的极地环境作业实用性，可有效估计移动目标在检测区域内的运动轨迹。
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公开(公告)号：CN113687308B
公开(公告)日：2023-12-19
申请号：CN202111044409.X
申请日：2021-09-07
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S5/22
Abstract: 本发明提供一种基于弯曲波的冰上震源定位方法，鉴于极地海冰垂向厚度与水平方向尺寸的巨大差异，以冰层声传播特点为基础，结合冰层弯曲波能量大、易检测的优势，使用希尔伯特‑黄变换时频分析方法提取弯曲波频散曲线，获取弯曲波传播群速度。充分利用弯曲波的频散特征，通过弯曲波不同频率声能量的到达时间和波速差异，计算震源距离；结合三个检波器的位置及计算得到的三个距离，利用几何关系即可估计震源位置。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上震源定位方法，以解决北极地区经济开发与潜在的目标定位需求。
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