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[发明专利]基于BP神经网络的涡核水下最大温度异常反演方法-CN202310875399.7有效
发明人： 马纯永;徐海梁;段莹莹;陈戈 -专利权人：中国海洋大学
申请日： 2023-07-18 - 公布日： 2023-09-26 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于BP神经网络的涡核水下最大温度异常反演方法，属于海洋观测技术领域。本发明将包括半径、动能、振幅、Argo浮标与涡旋中心的归一化距离（nd）以及Argo浮标的地理坐标在内的涡旋表面参数作为EBPN的输入，将位于涡旋中Argo温度异常剖面上的极值点作为EBPN的输出，该温度异常即为涡旋核心内垂直方向上的最大温度异常。本发明基于BP神经网络，深入挖掘涡旋表面参数与涡核水下最大温度异常值之间的关系，并利用真实数据对反演结果进行精度验证，首次揭示了全球范围内具有反演潜力的地域分布特征。
基于 bp 神经网络水下最大温度异常反演方法

[发明专利]一种多功能波浪能剖面浮标系统-CN201811475281.0有效
发明人：杨杰;于方杰;陈戈;马纯永 -专利权人：中国海洋大学
申请日： 2018-12-04 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： B63B22/00 文献下载
摘要：本发明涉及海洋检测设备领域，尤其是一种多功能波浪能剖面浮标系统。其包括:浮球、浮标平台、钢缆、上触发块、下触发块和锚块，所述浮标平台包括支撑柱、隔离架、大浮块、主支撑板、钢缆单/双向控制单元、杠杆单元、同心限位单元。它具有高灵敏性、防误触发设计、防磨损设计，可以在外动力的驱动下，通过向下/上推动切换板，使钢缆处于单/双向两种工作模式，进而实现整个剖面浮标平台在波浪能作用下沿钢缆进行上下剖面运动的目的，可以在波浪的作用下，沿钢缆上下运动，往复不断，可搭载不同类型的传感器，完成海洋三维剖面参数测量，布放/回收方便、搭载(负载)能力强、不消耗电源、既可锚定也可漂流工作。
一种多功能波浪剖面浮标系统

[发明专利]一种高度计测距电离层误差校正滤波处理方法-CN202310601000.6有效
发明人： 马纯永;王萱;高占文;陈戈 -专利权人：中国海洋大学
申请日： 2023-05-26 - 公布日： 2023-08-04 - 主分类号： G01S19/07 文献下载
摘要：本发明公开了一种高度计测距电离层误差校正滤波处理方法，属于卫星图像处理技术领域。本发明将小波去噪与类EEMD算法相结合，以分解得到的IMF1作为基函数，使用小波去噪的方法分离高频噪声与可能的地球物理信号，且因为IMF1是由数据本身所分解得到的，其有直观、后验和自适应的优点。本发明采用了一种改进的阈值函数，将其应用于IMF1的小波去噪过程，并将上述组合算法应用于双频电离层误差校正的滤波处理，以消除仪器精度差异造成的噪声，使校正结果更加接近于实际值。
一种高度计测距电离层误差校正滤波处理方法

[发明专利]合成孔径高度计小卫星敏捷编队海洋观测方法及系统-CN202310706994.8在审
发明人：陈戈;赵朝方;孙晗伟;唐军武;马纯永;孔维亚;张本涛;张成峰;王昆 -专利权人：崂山国家实验室
申请日： 2023-06-15 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： G01C13/00 文献下载
摘要：本申请涉及一种合成孔径高度计小卫星敏捷编队海洋观测方法及系统，属于海洋遥感卫星观测技术领域。该方法包括：将多颗合成孔径高度计小卫星设计为同一工作轨道，轨道设计为工作轨道和定标轨道两种；每颗卫星均搭载Ku/Ka双频合成孔径高度计；每一颗卫星采集的海洋观测数据各自分别发送至地面站，该地面站分别对获取的海洋观测数据进行处理，对应得到海面高度、有效波高、海面风场观测结果数据；多星数据融合处理：将观测结果数据，再进行差分处理，最终得到海面宽刈幅高精度相对测高结果。本发明解决了在低成本、低风险的前提下，实现海洋宽刈幅、半中尺度到亚中尺度海洋动力高度的遥感探测问题。
合成孔径高度计卫星敏捷编队海洋观测方法系统

[发明专利]一种基于边绑定的涡旋迁移通道提取及可视化方法-CN202310016146.4有效
发明人： 马纯永;孙宏昱;符俊杰;郑杰;陈戈 -专利权人：中国海洋大学
申请日： 2023-01-06 - 公布日： 2023-05-30 - 主分类号： G06F16/904 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于边绑定的涡旋迁移通道提取及可视化方法，属于海洋观测技术领域。该方法包括如下步骤：对全球涡旋运动轨迹数据利用粒子系统实现基于Cesium平台的动态可视化；选取进行边绑定的涡旋轨迹典型试验区，并得到特征涡旋轨迹数据；利用基于力的边绑定算法对所述特征涡旋轨迹数据进行绑定，实现涡旋通道的提取；提取得到的涡旋通道进行分类，提取出涡旋运动轨迹主通道和旁支通道。本发明所得的捆绑图简化了边缘杂乱，减少了歧义信息，突出海洋涡旋主通道，实现了基于力的海洋涡旋主通道提取。
一种基于绑定涡旋迁移通道提取可视化方法

[发明专利]一种基于涡旋追踪数据的东西向涡旋边界提取方法-CN202310113094.2有效
发明人： 马纯永;符俊杰;孙宏昱;陈戈 -专利权人：中国海洋大学
申请日： 2023-02-15 - 公布日： 2023-05-12 - 主分类号： G01W1/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于涡旋追踪数据的东西向涡旋边界提取方法，属于海洋观测技术领域。该方法包括：收集涡旋追踪数据，建立全球经纬网格；计算各个经纬网格内涡旋位移的平均经度和纬度，存储于全球经纬网格中；利用涡旋位移的平均经度和纬度，计算每个网格的涡旋运动方向；再进行高斯滤波，设定目标海域、阈值，依次遍历每条经线，每条经线上再遍历每个网格，确定涡旋边界所在纬度；对涡旋边界经纬度进行平滑处理，形成涡旋的东西向运动边界。本发明提取了原本模糊且不可见的边界并以将其经纬点连线的方式可视化表达出来，为研究涡旋的东西向运动边界提供了基础的算法支持，对今后的涡旋运动方向边界研究具有借鉴意义。
一种基于涡旋追踪数据东西向边界提取方法

[发明专利]干涉成像高度计与激光雷达双星伴飞海洋观测方法及系统-CN202110361898.5有效
发明人：陈戈;唐军武;赵朝方;孙晗伟;陈卫标;刘杰;吴松华;马纯永;于方杰;王运华;刘秉义;田丰林;陈树果;杨杰;张本涛 -专利权人：青岛海洋科学与技术国家实验室发展中心;中国海洋大学;北京无线电测量研究所;中国科学院上海光学精密机械研究所;中国空间技术研究院
申请日： 2021-04-02 - 公布日： 2023-03-28 - 主分类号： G01S17/95 文献下载
摘要：本申请涉及一种干涉成像高度计与激光雷达双星伴飞海洋观测方法及系统，其中，海洋观测方法包括：观测步骤，用于通过在同一工作轨道伴飞的第一卫星和第二卫星在工作轨道对海洋现象进行观测，其中，第一卫星通过搭载干涉成像高度计进行海面高度观测，第二卫星通过搭载海洋剖面激光雷达进行大气和海洋剖面观测；数据处理与传输步骤，用于通过第一卫星接收第二卫星发送的大气和海洋剖面观测数据，并与第一卫星的海面高度观测数据一起发送至地面站，地面站分别对海面高度观测数据以及大气和海洋剖面观测数据进行处理以获得观测结果。通过本申请，解决了在低成本、低风险的前提下，实现海洋宽刈幅、亚中尺度观测以及对海洋近温跃层的遥感探测的问题。
干涉成像高度计激光雷达双星海洋观测方法系统

[发明专利]一种面向动态海面的星载小角度SAR海况偏差仿真方法-CN202211651477.7有效
发明人： 马纯永;韩佳昱;潘李超;高占文;陈戈 -专利权人：中国海洋大学
申请日： 2022-12-22 - 公布日： 2023-03-28 - 主分类号： G01S7/40 文献下载
摘要：本发明提供了一种面向动态海面的星载小角度SAR海况偏差仿真方法，属于海洋观测技术领域。本发明基于星载参数进行海面场景的构建完成动态海面的模拟；在回波计算中，根据回波采集的时间随时更新海面，以及各种调制作用的机理进行回波叠加，在计算过程中，由海面各点对应的斜距直接调整回波大小，达到了同时添加各种海面调制作用的目的；RD算法和SRC算法结合使用考虑了入射角大于3°时的斜视时距离向与方位向的低阶耦合，令二次距离压缩与距离压缩一齐完成使距离向聚焦质量得到改善，提高了成像精度和质量；组织SSB查找表，针对传统雷达高度计的SSB查找表进行补充。本发明提供了一种准确度较高且方便查找的海况偏差仿真方法。
一种面向动态海面星载小角度 sar 海况偏差仿真方法

[发明专利]海洋黑涡自动识别与关键参数反演方法、装置和电子设备-CN202210401146.1有效
发明人：吴进群;马纯永;陈戈;王宁 -专利权人：中国海洋大学
申请日： 2022-04-18 - 公布日： 2022-07-22 - 主分类号： G06V20/10 文献下载
摘要：本发明提供了一种海洋黑涡自动识别与关键参数反演方法、装置和电子设备，涉及海洋工程技术领域。该方法包括：获取SAR图像目标数据；构建SAR图像海洋黑涡样本库；建立亚中尺度海洋黑涡自动识别模型；利用所述的SAR图像海洋黑涡样本库，对所述的目标识别模型进行训练；利用训练好的网络模型进行亚中尺度海洋黑涡自动识别，最终得到目标识别结果；对所述识别出的黑涡进行涡旋中心位置、涡旋边缘位置关键参数反演。本发明实现了无人工干涉的SAR图像亚中尺度海洋黑涡自动精准识别和关键参数反演，对于海洋中尺度涡的水下研究具有参考价值。
海洋自动识别关键参数反演方法装置电子设备

[发明专利]一种基于CSA算法的时变海面机载SAR成像仿真方法-CN202111285422.4有效
发明人： 马纯永;潘李超;邱志伟;梁达;陈戈 -专利权人：中国海洋大学
申请日： 2021-11-02 - 公布日： 2022-04-12 - 主分类号： G01S13/90 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于CSA算法的时变海面机载SAR成像仿真方法。本发明利用双尺度理论模型对镜面散射系数与布拉格散射系数进行归一化叠加，从而更精细化地仿真整个流程。再基于SAR的成像原理对动态海面进行回波收集，基于创建的虚拟浮标对仿真海面进行动态采集，通过CSA算法将原始回波数据处理为包含速度聚束调制、倾斜调制、流体力学调制的SAR仿真图像谱。本发明在传统海面SAR成像仿真的基础之上进行改进，解决了仿真过程中主副影像不可同时生成的问题，这一定程度上减少了与现实测量工作的冲突，从而减少仿真过程中带来的误差，并且在今后的误差仿真工作、多基线模式仿真具有一定程度上的借鉴意义。
一种基于 csa 算法海面机载 sar 成像仿真方法

[发明专利]用于测量二维海面高度的毯载GNSS浮标及测量方法-CN202111454338.0有效
发明人： 马纯永;杨守恒;杨杰;狄建锴;陈戈;高占文;郑广东;潘李超 -专利权人：中国海洋大学
申请日： 2021-12-02 - 公布日： 2022-03-08 - 主分类号： G01C5/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于测量二维海面高度的毯载GNSS浮标及测量方法，属于海洋观测技术领域，包括浮标主体浮毯，所述浮毯固定于橡皮船上，所述橡皮船内搭载GNSS接收机、无限电通信模块、单片机控制处理单元和供电单元；所述浮毯上固定有GNSS天线，并通过天线线缆与所述GNSS接收机连接。所述毯载GNSS浮标还包括牵引绳，其系于所述橡皮船上，另一端固定于船上，用于拖拽橡皮船，进而使得浮毯运动。本发明为一维剖面海面高度提供了一种新的获取方式，提供了高精度海面地形数据；解决了高精度海面拓扑地形难以通过现场观测设备进行高分重构的技术难题。
用于测量二维海面高度 gnss 浮标测量方法

[发明专利]一种基于Leaflet的全球涡旋轨迹动态可视化方法-CN202111427269.4有效
发明人： 马纯永;郑杰;梁达;陈戈 -专利权人：中国海洋大学
申请日： 2021-11-29 - 公布日： 2022-03-08 - 主分类号： G06T13/80 文献下载
摘要：一种基于Leaflet的全球涡旋轨迹动态可视化方法，该方法包括：生成涡旋运动数据；绘制不同层次的涡旋动态轨迹：计算涡旋寿命，并将涡旋的寿命按照颜色的透明度进行分级，存于数组中；多线程计算生成涡旋轨迹，通过基于Leaflet的VectorField可视化类绘制涡旋轨迹并逐步渲染形成数据图层，即完成可视化；再对上述得到的涡旋运动轨迹动态进行可视化分析。本发明在流场可视化效果的基础上，提出了涡旋轨迹动态可视化算法。与传统分析涡旋轨迹运动的方法相比，能够更加直观的看到整体的涡旋运动以及一些涡旋运动的细节部分，为基于全球角度的涡旋运动和各种环境因素之间相互关系的系统分析和研究奠定基础。
一种基于 leaflet 全球涡旋轨迹动态可视化方法

[发明专利]基于随机森林的涡旋海面信号与水下关键参数反演方法-CN202111382855.1有效
发明人： 马纯永;王菲菲;高占文;梁达;陈戈 -专利权人：中国海洋大学
申请日： 2021-11-22 - 公布日： 2022-02-22 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：一种基于随机森林的涡旋海面信号与水下关键参数反演方法，该方法对Argo浮标数据和基于SLA的涡旋识别与追踪数据集求交集；统计交集内涡旋识别数据的主要参数与水下温度异常数据的相关性，得到相关性参数；基于随机森林算法并结合得到的相关性参数，预测水下温度异常极值；基于概率密度函数对水下温度异常极值所处深度进行统计分析，并得到水下深度的概率分布数据。本发明利用随机森林算法，根据涡旋海表层信号反演出涡旋的水下温度异常极值及其所处深度的信息，并将反演结果与实际数据做精确性检验，能够完成对全球涡旋水下温度异常关键参数的反演与精确性统计，对于海洋中尺度涡旋的水下研究具有参考价值。
基于随机森林涡旋海面信号水下关键参数反演方法

[发明专利]面向海洋现象的智能浮标组网仿真方法及系统-CN201810404927.X有效
发明人： 马纯永;孙文冬;马泽远;王安妮;韩梦菲;张浩;陈戈 -专利权人：中国海洋大学
申请日： 2018-04-28 - 公布日： 2020-08-11 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明提供了一种面向海洋现象的智能浮标组网仿真方法及系统，包括：海洋现象识别：建立海洋三维温盐环境以及海洋三维立体流体环境，在智能浮标运动过程中，根据监测的流场变化信息、温盐度剖面信息以及智能浮标漂移特征在内的信息，结合海洋高度计测得的海面高度异常来识别海洋现象；智能浮标的组网仿真集结：以识别出的海洋现象为对象，根据智能浮标的动力模型，输入所需参数得到整个观测过程的总时间和总能耗，由观测路径和最短原理和智能浮标观测能耗机理，分别建立出智能浮标组网仿真观测的时间最短模型和能耗最优模型。本发明运动轨迹更加切合实际、组网仿真高效，浮标得到的海洋数据可利用率高，仿真观测过程中的能耗低。
面向海洋现象智能浮标组网仿真方法系统

[发明专利]虚拟环境中基于四元数的六自由度模型随动相机控制算法-CN201710032264.9有效
发明人：韩勇;丁志在;马纯永;于吉光 -专利权人：青岛海大新星软件咨询有限公司
申请日： 2017-01-16 - 公布日： 2019-11-01 - 主分类号： G05D3/12 文献下载
摘要：本发明提出了一种虚拟环境中基于四元数的六自由度模型随动相机控制算法。该算法在三维视景中首先将当前视点相机与运动目标进行绑定，然后实时获得当前运动目标所处外部作用力等数据信息，及实时获得当前运动目标的三维坐标数据及运动姿态参数，通过四元数中的变换矩阵算法获得修正后的运动目标的运动参数，并将这些信息传递给系统相机事件，由系统相机事件进行处理后实现相机位置及运动姿态的同步更新，算法通过操纵键盘及外设控制器等装置改变跟随目标的运动状态，控制跟随目标的运动。该算法的创新性在于算法结构简单，计算量小，能准确获得运动目标的运动姿态等实时数据，有效的应用于运动目标的随动相机控制。
虚拟环境基于四元数自由度模型相机控制算法

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