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公开(公告)号：CN102162769A
公开(公告)日：2011-08-24
申请号：CN201110000982.0
申请日：2011-01-05
Abstract: 本发明涉及一种隔水管疲劳多点无线监测系统，由参数监测部分、信息传输部分和信息接收部分构成，参数监测部分由多套传感器组构成，沿隔水管分布在海面下多个监测点上，采集隔水管的加速度、应力、倾角以及海洋流速；信息传输部分包括水声发射换能器、垂直水声信道、水声接收换能器；信息接收部分包括前置模拟放大电路板、带有自动增益控制的模拟带通滤波器，前置模拟放大电路板包括三极管放大和运算放大电路，模拟带通滤波器包括自动增益控制、带通隔离和后置放大电路。本发明采用多套传感器组沿隔水管布置，可实现多点实时无线监测疲劳性能，同时，海面信息接收部分还可对水下监测部分进行遥控，控制采集时间、采样频率等，以减少水下部分的能耗。
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公开(公告)号：CN102141452A
公开(公告)日：2011-08-03
申请号：CN201110000440.3
申请日：2011-01-04
IPC: G01L1/24
Abstract: 本发明涉及一种隔水管应力测量装置及测量方法，其主要是围绕隔水管设置四个光纤布拉格光栅应变传感器，四个传感器围绕隔水管5的轴线方向设置，且四个传感器位于隔水管外壁的同一圆周上，相互间隔90°。当隔水管受到外力作用时，安装于隔水管外侧的四个传感器将受到拉伸与弯曲组合作用，本发明通过传感器可以测量和计算得到隔水管周向和弯曲组合应变。本发明结构简单，对外界环境敏感度小，测量结构准确率高，它可以广泛用于各种隔水管应力的测量中。
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公开(公告)号：CN116953599B
公开(公告)日：2025-05-09
申请号：CN202310737661.1
申请日：2023-06-20
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明提供了一种基于构建增广矩阵解相干信号的DOA估计方法，根据信源的方向矢量构建传感器阵列接收的信号矩阵，通过每个阵元输出数据构造出阵列信号矩阵的协方差矩阵，对阵列接收的信号矩阵进行共轭上下翻转，获得新的数据矩阵，求新的数据矩阵的协方差，进而求互协方差矩阵，从而利用共轭重排的原理，构造增广矩阵，并求增广矩阵的自相关协方差矩阵，利用高分率算法构建空间谱函数，实现DOA估计。本发明构建空间功率谱，实现目标方位的估计，能够在不损失有效孔径的情况下，实现对相干信号的DOA估计。
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公开(公告)号：CN115688339B
公开(公告)日：2025-05-09
申请号：CN202211320962.6
申请日：2022-10-26
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明提供了一种多径环境下DPMM聚类的最大似然节点自定位方法，借鉴半监督机器学习的思想，利用贝叶斯非参数估计中Dirichlet过程混合模型对实际数据进行自适应学习的特点，开展基于水声传感器网络定位系统的关键方法研究，提高定位算法在多径环境下的定位性能和适应能力，提升水声传感器网络精度，在实际海洋环境下提高水声传感器网络系统的整体性能。本发明引入Dirichlet过程混合模型，将多径造成的量测误差由原本单一的零均值高斯模型替代为高斯混合模型，提高了定位精度，改进了最大似然定位算法，通过仿真对比与其他四种定位算法的性能，结果表明定位精度较其他算法有明显提升。
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公开(公告)号：CN119881790A
公开(公告)日：2025-04-25
申请号：CN202510051446.5
申请日：2025-01-13
Applicant: 西北工业大学
IPC: G01S5/02
Abstract: 本发明提供了一种考虑锚节点漂移下的AOA凸优化水下目标融合定位方法，无线传感器网络中建立一个直角坐标系作为参考坐标系，共有N个存在位置漂移的阵列和一个位置未知的目标，目标节点发射信号后传感器节点获取量测；将反正切函数在初始点进行泰勒级数展开，且只保留其中二次及二次以下的多项式，根据AOA量测模型的高斯假设，使用最大似然估计定位目标，对最大似然估计问题进行半正定松弛；求解得到目标坐标。本发明使得对节点位置误差有更好的适应性，具有更高的定位精度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN119485637A
公开(公告)日：2025-02-18
申请号：CN202410813077.4
申请日：2024-06-23
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明提供了一种水声传感器网络节点自定位的快速协同测距方法，将时分多址稍作改变，利用声波广播特点，控制测距帧声波信号的发送时间，通过仅依赖节点本地时钟的观测，记录不同广播测距帧到达时间差值和测距帧所携带的到达时间差信息计算距离。实现网络中节点协同测距，达到用较少的通信次数来完成所有节点测距过程，实现组网阶段快速测距，减少时间和能量消耗，延长网络寿命。本发明有助于对信道进行有效调度，避免多个通信帧在信道中的碰撞，同时也确保了测距过程中的时序关系。
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公开(公告)号：CN113671443B
公开(公告)日：2024-04-16
申请号：CN202110938242.5
申请日：2021-08-16
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明提供了一种基于掠射角声线修正的水声传感器网络深海目标定位方法，在声速剖面和节点接收端掠射角已知的情况下，可以获得精确的节点和目标间水平距离，进而提高目标定位精度。本发明解决了传感器节点和目标时钟异步情况下基于时间的距离测量方法和传统声线修正方法无法使用的技术难题，修正了声线弯曲给距离测量和目标定位带来的影响，明显提高了目标的定位精度，基于掠射角的声线修正方法不仅可以用于水声传感器网络的深海目标定位，还可以用于其他水声定位系统的深海目标定位。
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公开(公告)号：CN114553322B
公开(公告)日：2024-03-15
申请号：CN202210114578.4
申请日：2022-01-30
Applicant: 西北工业大学
IPC: H04B11/00 , H04B13/02 , H04L41/0668 , H04L12/12
Abstract: 本发明提供了一种低开销的水声网络去中心化方法，基于本发明构建的去中心化的水声网络，能够在水下环境以低开销完成了检测主节点故障自动检测，并完成主节点的智能切换，从而确保整个网络继续作业，延长了网络寿命。本发明基于本发明构建的去中心化的水声网络，能够在水下环境以低开销完成主节点故障自动检测，并完成主节点的智能切换，保障了网络的安全性和鲁棒性。在水下环境以低开销实现了基于共识的水声网络去中心化组网，有效降低了由于通信次数过多而产生的水声网络带宽与能量消耗，能够克服水声信道质量差以及节点能量有限对该方法实施的影响，提高了中心节点切换过程的成功率，在资源受限的水下环境中显著提升了水声网络的容错性和抗毁性。
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公开(公告)号：CN117686974A
公开(公告)日：2024-03-12
申请号：CN202311710025.6
申请日：2023-12-13
Applicant: 西北工业大学
IPC: G01S5/18
Abstract: 本发明提供了一种量化AOA的凸优化目标定位方法，获得传感器网络中各传感器节点之间的原始AOA量测，计算泰勒级数近似处理反正切函数，对原始AOA量测值进行量化，通过非理想信道传输后将量化AOA量测值发送到融合中心，利用半正定松弛将目标函数转化为凸函数，对约束条件进行转化和松弛，将问题转化为一个凸问题，求解凸优化问题，得到目标位置的估计值。本发明采用的AOA量测，且在资源有限、能量有限的水声传感器网络定位系统中，仍然能够较为准确地得到目标位置的估计，且使用了凸优化方法求解目标定位问题，能收敛到全局最优解且不依赖于初始点的选取，具有较强的实用性和较高的准确性。
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公开(公告)号：CN117455949A
公开(公告)日：2024-01-26
申请号：CN202311292219.9
申请日：2023-10-08
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06T7/246 , G06T7/277 , G06N3/0442 , G06N3/0464 , G06N3/0985
Abstract: 本发明提供了一种基于CNN‑LSTM‑ATTENTION的水下目标跟踪方法，首先经过CNN卷积进行局部和全部的空间特征提取，然后输入给LSTM学习时间序列特征的依赖关系，最后通过注意力层计算输入向量的注意力得分，并将结果输入到全连接层得到估计状态。本发明在不同的机动轨迹表现出最小的跟踪均方根误差，这显示了该算法的稳定性。与传统的滤波器方法(EKF、IMM)以及基于LSTM的神经网络方法相比，该方法无需建模目标运动类型的先验信息且针对目标发生机动时具有更好的精度和稳定性。
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