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[发明专利]一种水声矢量阵通道噪声归一化的重加权测向方法-CN202310921928.2在审
发明人：梁国龙;柳国龙;李赢;郝宇;赵春鹏;付进;王晋晋;邱龙皓;齐滨 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2023-07-25 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： G01S3/802 文献下载
摘要：一种水声矢量阵通道噪声归一化的重加权测向方法，它属于水声矢量阵高分辨测向技术领域。本发明解决了现有方法存在的方位分辨率低和对弱目标方位估计精度低的问题。本发明通过水声矢量阵协方差矩阵和声压通道协方差矩阵的特性分别估计声压和振速通道的噪声功率，再对水声矢量阵接收数据进行加权来解决矢量阵声压通道与振速通道噪声功率不一致的问题；在重加权L1范数最小化准则下，通过将加权子空间拟合问题转化为概率参数约束的多观测向量稀疏恢复问题来实现高分辨测向，同时提高了弱目标的方位估计精度。本发明方法可以应用于水声矢量阵高分辨测向技术领域。
一种矢量通道噪声归一化加权测向方法

[发明专利]多目标击水声特征关联方法-CN202310379942.4有效
发明人：邹男;齐滨;李娜;梁国龙;李研赫;张丽敏;张文琪;修贤;吴宗铮;傅可一 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2023-04-11 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： G01S5/20 文献下载
摘要：多目标击水声特征关联方法，解决了分布式定位系统不同观测节点间同一目标的击水声信号难以正确关联的问题，属于水下定位领域。本发明包括：确定观测区域内观测节点个数N和击水目标个数M；将N个观测节点接收到的所有目标信号进行经验模态分解，得到各阶IMF，进行频谱分析，获得目标信号的线谱特征，同时，提取目标信号中的各击水声瞬态信号的特征，利用目标信号的线谱特征和各击水声瞬态信号的特征形成M×N组目标特征序列；利用模糊C均值聚类方法对M×N组目标特征序列进行聚类，确定聚类中心和隶属度矩阵，由隶属度矩阵得到每组目标特征序列隶属于每个击水目标的概率，根据概率确定各组目标特征序列的关联结果。
多目标击水特征关联方法

[发明专利]一种基于询问应答模式的水下高速目标高精度自主声学导航方法-CN201910424453.X有效
发明人：付进;邹男;齐滨;张光普;梁国龙;王燕;李静;孙思博;王晋晋;上官佩熙 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2019-05-21 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： G01C21/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于询问应答模式的水下高速目标高精度自主声学导航方法，包括以下步骤：首先，由获取到的时延信息估计目标径向运动速度，进而获得目标到应答器的距离信息，依据此距离信息构建声学自导航模型并确定权系数；其次，根据自导航模型和权系数确定目标函数，并利用传统方法解算得到的目标位置作为优化算法的搜索初值；最后，采用LMS牛顿算法解算获得目标位置。本发明引入了目标径向速度参量，消除了由目标运动速度引起的模型误差，受目标运动速度影响小；引入了权系数，对误差较大的成分给予较小的权重，有效提高了水下高速运动目标的自导航精度；采用LMS牛顿算法结构简单，计算量小，稳健性强，收敛速度快，便于实时实现。
一种基于询问应答模式水下高速目标高精度自主声学导航方法

[发明专利]一种基于粒子滤波策略的无源声学定位方法-CN202310843276.5在审
发明人：齐滨;李想;王燕;梁国龙;付进;邹男;王逸林;张光普;王晋晋;张志刚;邱龙皓;郝宇;李娜 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2023-07-10 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： G01S5/18 文献下载
摘要：一种基于粒子滤波策略的无源声学定位方法，涉及水下多目标定位技术领域。本发明是为了解决现有无源声学定位方法在还存在容易出现目标漏检，从而导致定位目标丢失的问题。本发明包括：对观测区域网格化，利用每个网格似然值获取航迹起始位置所在网格，在航迹起始位置所在网格内初始化粒子；在初始化后的粒子中采样，利用粒子n的状态计算粒子n的似然值；判断n是否小于粒子总数np，若n＜np，令n＝n+1，重新粒子采样；若n≥np则粒子似然值和，判断目标轨迹是否终止；若目标轨迹未终止，则利用粒子权值获取有效粒子数量；利用有效粒子数量判断是否进行重采样，最后利用粒子权值估计目标状态。本发明用于水下目标定位。
一种基于粒子滤波策略无源声学定位方法

[发明专利]非高斯噪声背景下的目标辐射线谱自适应增强方法及系统-CN202310420938.8在审
发明人：王燕;郝宇;上官佩熙;刘旭妍;万光明;梁国龙;张光普;邹男;邱龙皓;齐滨;王晋晋;王逸林 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2023-04-19 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： G01S7/52 文献下载
摘要：非高斯噪声背景下的目标辐射线谱自适应增强方法及系统，涉及声纳探测技术领域。本发明是为了解决现有自适应线谱增强方法在非高斯背景噪声下，性能急剧下降甚至完全失效，从而导致线谱检测能力弱的问题。本发明包括：初始化自适应权值w(k)；对接收的声强信息进行采样获得参考信号x(k)，对x(k)进行解相关延迟，获得声强信息的延迟信号x(k‑Δ)；迭代更新自适应权值，将x(k‑Δ)与更新后的自适应权值相乘，获得增强后的目标辐射线谱y(k)；获得x(k)与y(k)的估计误差e(k)；设计惩罚函数，利用惩罚函数和e(k)，获取迭代更新后的自适应权值；重复执行以上步骤，直至迭代更新后的自适应权值收敛，输出增强后的目标辐射线谱。本发明用于自适应增强目标辐射线谱。
非高斯噪声背景目标辐射线谱自适应增强方法系统

[发明专利]基于被动声纳纯方位定位检测前跟踪算法的观测者最优机动策略的航向确定方法-CN202211260743.3有效
发明人：王燕;李想;梁国龙;齐滨;王逸林;付进;张光普;王晋晋;邹男;郝宇;邱龙皓 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2022-10-14 - 公布日： 2023-08-18 - 主分类号： G01S17/88 文献下载
摘要：基于被动声纳纯方位定位检测前跟踪算法的观测者最优机动策略，本发明涉及观测者最优机动策略。本发明的目的是为了解决现有被动声纳BOL方法难以提供稳定有效的目标状态估计作为输入，导致被动声纳BOL的机动策略可观测性差，收敛时间长、收敛速度慢、收敛精度差、收敛后的稳定性差的问题。具体过程为：S100、根据目标和观测者的位置信息，进行被动声纳纯方位定位检测前跟踪算法的FIM递推式的推导；S200、建立以最大化FIM的行列式值为目标的目标函数；S300、对建立的目标函数进行求解，确定观测者的最优机动策略；S400、将航向约束嵌入到确定的最优机动策略，得到观测者最优航向。本发明用于纯方位运动分析领域。
基于被动声纳方位定位检测跟踪算法观测最优机动策略航向确定方法

[发明专利]双基地有源探测拖曳阵阵形实时校准方法-CN202211231660.1有效
发明人：邱龙皓;周奕辰;郝宇;邹男;齐滨;付进;王逸林;张光谱;王燕;梁国龙 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2022-10-08 - 公布日： 2023-08-15 - 主分类号： G01S7/52 文献下载
摘要：双基地有源探测拖曳阵阵形实时校准方法，涉及拖曳阵阵形识别与校准领域。解决了传统的估计阵形的声学方法中的自校正方法计算量过大，而有源校正方法难以配备合作校正源，且缺少相干干扰抑制算法，难以实现准确、实时的阵元位置参数估计的问题。本发明方法对各阵元信号进行p0阶的FRFT变换，在FRFT域进行直达波的提取，也即：对阵元信号峰值提取，并将直达波作为校正信号，利用各阵元直达波在FRFT域内峰值间的相位关系实现拖曳阵阵形的估计，得到两个估计阵形；根据拖曳船辐射噪声在两阵形下近场空间谱强度的差异，并对获得两个估计阵形进行筛选校准，从而获得输出阵形。本发明主要用于阵形校准。
基地有源探测拖曳阵阵实时校准方法

[发明专利]无人机动平台振动噪声自适应抵消方法及系统-CN202210452690.9有效
发明人：付进;邹男;邱龙皓;王浩;梁国龙;王燕;王逸林;张光普;王晋晋;齐滨;郝宇;李娜 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2022-04-27 - 公布日： 2023-07-28 - 主分类号： G10K11/178 文献下载
摘要：本发明公开了一种无人机动平台振动噪声自适应抵消方法及系统，属于自适应噪声抵消技术领域，其中，该方法包括：构建基于双组合接收水听器的自适应噪声抵消器；初始化自适应噪声抵消器的基本参数：抽头数、自适应学习步长和抽头权系数矢量函数，以计算输出信号；根据输出残差信号更新自适应噪声抵消器的抽头权系数矢量函数和自适应学习步长；迭代前两个步骤直至收敛，获得n个时刻的输出残差信号即为噪声抵消后的有用信号。该方法有效提取与平台振动噪声强相关的信号，无需先验已知有用信号或振动干扰的先验信息，实时更新步长的同时有效解决收敛速度和稳态失调误差的矛盾，具有很强的抑制平台振动噪声能力，且对低信噪比应用场景有很好的适应性。
无人机动平台振动噪声自适应抵消方法系统

[发明专利]基于特征能量熵重构的调制谱自适应特征净化方法-CN202310393189.4在审
发明人：梁国龙;郭少祥;邹男;齐滨;邱龙皓;郝宇;李赢 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2023-04-13 - 公布日： 2023-07-07 - 主分类号： G06F18/24 文献下载
摘要：基于特征能量熵重构的调制谱自适应特征净化方法，属于水声目标识别领域。本发明为解决现有的调制谱特征提取方法未曾解决谐波干扰对于最后估计结果影响的问题。本发明方法包括如下过程：步骤一、通过预设的多种解调频带对舰船辐射噪声中的空化噪声进行解调，得到多个解调后信号，采用最小熵准则从各解调后信号所对应的解调频带中选取最优解调频带；步骤二、通过VMD算法对最优解调频带下得到的解调后信号分解，得到各阶本征模态函数信号；步骤三、计算各阶本征模态函数信号的特征能量熵，利用FEER算法对所有的特征能量熵进行重构，得到重构信号；步骤四、对重构信号进行功率谱分析，得到净化后的调制谱。本发明主要用于净化调制谱。
基于特征能量熵重构调制自适应净化方法

[发明专利]基于模态滤波的浅水低频声源深度判决方法-CN202211226929.7有效
发明人：王燕;朱文博;邹男;王晋晋;邱龙皓;郝宇;张光普;齐滨;王逸林;付进;梁国龙 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2022-10-09 - 公布日： 2023-07-07 - 主分类号： G01S15/42 文献下载
摘要：一种基于模态滤波的浅水低频声源深度判决方法，属于浅水低频水面水下目标判决技术领域。本发明针对现有水听器阵列孔径受限时判决声源深度采用的现有基于模态滤波技术的水面水下深度分辨方法，不能同时兼顾无子空间重叠和模态空间的完整的问题。包括建立声场p(r,zr,zs)关于观测矩阵V与模态幅度矩阵a的表达式；将观测矩阵V分为陷波子空间V0和自由子空间V1并进行奇异值分解，得到减秩子空间U0和U1，构成矩阵A，再得到正交矩阵β，确定空间H和空间S，将投影在陷波子空间的能量与投影在整个正交模态空间的能量做比值得到检测统计量，与选定门限进行对比，判决声源深度。本发明用于声源深度判决。
基于滤波浅水低频声源深度判决方法

[发明专利]一种利用舰船辐射噪声仿真信号的水下目标识别系统性能评估方法-CN202011109940.6有效
发明人：齐滨;梁国龙;王燕;付进;费鹏翔岳;王逸林;张光普;邹男;王晋晋;孙思博;邱龙皓 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2020-10-16 - 公布日： 2023-07-07 - 主分类号： G01S7/52 文献下载
摘要：本发明公开了一种利用舰船辐射噪声仿真信号的水下目标识别系统性能评估方法，通过对仿真生成的一定数量的理想舰船辐射噪声样本，与由信道仿真软件仿真得到的信道冲激响应函数进行卷积，或是设置更为复杂的舰船运动参数，得到数个复杂程度不同的样本库。从每个样本库中分别产生训练集和测试集，对不同水下目标分类识别系统进行训练和性能评估。最后再单独从一个样本库中产生训练集，对不同水下目标分类识别系统进行训练，从不同样本库中产生测试集对这些训练好的水下目标分类识别系统进行性能评估。本方法实现了在实测得到的水下目标样本库不足时，对水下目标分类识别系统的泛化性能的评估。
一种利用舰船辐射噪声仿真信号水下目标识别系统性能评估方法

[发明专利]一种基于相位补偿的旋转圆阵信源数估计系统及估计方法-CN202210673889.4有效
发明人：郝宇;邱龙皓;邹男;柳国龙;付进;梁国龙;张光普;王逸林;王燕;齐滨;王晋晋 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2022-06-15 - 公布日： 2023-06-27 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明提供的是一种基于相位补偿的旋转圆阵信源数估计方法，主要通过圆阵相位模态变换，在模态域对信号空域时变量进行在线补偿，从而实现信号的空域聚焦，对于圆阵接收的观测数据，通过相位模态变换的相位补偿，可以充分获得信号的时间增益，对于相位模态变换造成的噪声功率非均匀问题，通过对变换矩阵进行白化约束，从而使得变换后协方差矩阵的信号特征值和噪声特征值依然满足信息论准则下的似然函数关系；本发明保障信号空域聚焦的同时，抑制了相位模态变换导致的噪声非均匀性，实现圆阵旋转情况下的弱信源数估计，本发明属于一种水声阵列信号处理方法，可应用于圆阵信号处理、时变阵信源数估计等领域。
一种基于相位补偿旋转信源估计系统方法

[发明专利]基于检测前跟踪的长基线定位方法及系统-CN202210980417.3有效
发明人：齐滨;王燕;李想;梁国龙;付进;邹男;邱龙皓 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2022-08-16 - 公布日： 2023-06-27 - 主分类号： G01S5/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于检测前跟踪的长基线定位方法及系统，属于水下多目标跟踪技术领域，直接使用匹配滤波器的输出作为输入，其中，该方法包括：初始化粒子及其权值构建状态方程；利用状态方程采样第n个粒子状态向量；根据预设似然函数计算第n个粒子状态向量的似然函数；对似然函数进行归一化处理获得粒子权值，根据粒子权值确定是否重采样；使用最小均方根误差方法估计目标状态。该方法考虑了多个浮标信息的相关性，可以充分获得多个浮标的处理增益，避免了直达声挑选问题，提高了长基线定位系统在恶劣条件下的定位精度和轨迹连续性。
基于检测跟踪基线定位方法系统

[发明专利]基于浅水声场相关性的水面水下目标分辨方法及设备-CN202211273705.1有效
发明人：王燕;朱文博;邹男;王晋晋;邱龙皓;郝宇;张光普;齐滨;王逸林;付进;梁国龙 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2022-10-18 - 公布日： 2023-06-16 - 主分类号： G06F18/213 文献下载
摘要：基于浅水声场相关性的水面水下目标分辨方法及设备，属于水声水面水下目标分辨技术领域。为了解决现有基于浅海波导理论的水面水下目标分辨方法存在由于垂直阵列的姿态难以保持导致的影响分辨效果的问题，以及高阶简正波模态的能量随距离衰减不利于模态特征方法的使用的问题。本发明分别使用水平阵的前段和后段分别对目标做波束形成，将两段波束形成输出信号做互谱，然后通过对互谱相位随频率变化的理论分析，最后利用深度相关且不受频谱幅度波动影响的相位统计特征用于深度分辨。本发明用于水面水下目标分辨。
基于浅水声场相关性水面水下目标分辨方法设备

[发明专利]一种基于组合子阵协方差矩阵的线列阵扩展方法-CN202310242267.0在审
发明人：郝宇;付进;梁国龙;罗钧戈;张光普;邹男;邱龙皓;王燕;齐滨;王晋晋;王逸林 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2023-03-14 - 公布日： 2023-06-09 - 主分类号： G06F17/16 文献下载
摘要：一种基于组合子阵协方差矩阵的线列阵扩展方法，涉及阵列信号处理技术领域，针对现有技术中方位估计准确率低的问题，本申请解决了仅使用互协方差扩展信号时阵元间距不满足半波长条件的问题，在有效实现阵列扩展的同时抑制了栅瓣。本申请在抑制栅瓣的基础上具有较好的弱目标检测能力和方位分辨力，且有更高的方位估计准确率。
一种基于组合协方差矩阵列阵扩展方法

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