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[发明专利]基于多波束水体影像的冷泉羽状流渗漏通量反演方法-CN202310947788.6在审
发明人：梅赛;王峰;卜宪海;阳凡林;刘洪霞;赵钊 -专利权人：青岛海洋地质研究所;山东科技大学
申请日： 2023-07-31 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： G01V9/00 文献下载
摘要：本发明公开一种基于多波束水体影像的冷泉羽状流渗漏通量反演方法，包括以下步骤：多波束水体数据解析与点云归位；对多波束水体反向散射强度进行改正，并计算反向散射强度平均值；根据计算的反向散射强度平均值，对气泡尺寸分布参数进行多次反演，并对多次反演结果进行统计分析，确定各参数的估计值，所述参数包括体积元内的气泡总数、气泡平均半径以及气泡半径标准差；最后根据参数的估计值计算羽状流通量。本方案采用单频多波束水体数据可实现冷泉羽状流的通量稳定、可靠反演，避免了反演过程中存在的不适定问题；利用有限数据实现羽状流通量的稳定估计，能够显著节省观测成本，为天然气水合物勘探与评价提供技术支撑。
基于波束水体影像冷泉羽状流渗漏通量反演方法

[发明专利]一种基于GA算法的浅水多波束褶皱误差自动改正方法-CN202110860417.5有效
发明人：阳凡林;云天宇;卜宪海;马跃;许方正;刘洪霞;王峰 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2021-07-27 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于GA算法的浅水多波束褶皱误差自动改正方法，属于多波束测深后处理技术领域，其首先在保留常规波束归位模型线性特性的基础上，对该模型的独立性进行改进和完善，考虑发射换能器与接收换能器的独立性，提高测深点位置与水深计算的精度；然后，从多波束测深误差传播的角度出发，将时间延迟、尺度误差、轴向偏差和杆臂误差参数化引入改进模型，构建误差关联模型；最后，以海底平坦区域拟合最优平面为约束利用GA算法动态搜索对应误差参数的最佳估值，实现对褶皱误差自动改正。本发明通过这种方法，实现了多波束测深动态误差的精细化、自动化处理，有效解决了褶皱误差改正时未顾及各误差间的耦合性、非自动化等问题。
一种基于 ga 算法浅水波束褶皱误差自动改正方法

[发明专利]一种基于贝叶斯超参数优化的神经网络的余水位预报方法-CN202310618148.0在审
发明人：阳凡林;孙月文;卜宪海;屠泽杰;崔晓东;邢赛 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2023-05-30 - 公布日： 2023-06-27 - 主分类号： G06Q10/04 文献下载
摘要：本发明公开一种基于贝叶斯超参数优化的神经网络的余水位预报方法，属于预测目的的数据处理方法技术领域，用于余水位预报。本发明对实测水位数据进行处理，提取余水位，并创建模型的输入数据、输出数据，利用长短期神经记忆网络模型对历史余水位进行深度学习，然后对未来余水位进行精确预报。模型将输入数据及输出数据组成的数据集进行分割，使用贝叶斯超参数进行优化，得到最佳模型参数，然后利用双向长短期记忆神经网络进行训练学习，确定最佳网络结构，实现对验潮站处的未来余水位进行预报的目的。本发明预报时间更长、精度更高，省去复杂的参数设置，操作更加简单且无需对余水位数据进行频谱分析。
一种基于贝叶斯超参数优化神经网络水位预报方法

[发明专利]一种适应于全海深的面阵三维成像声呐点位归算方法-CN202310196222.4有效
发明人： 卜宪海;窦帅兵;阳凡林;石波;罗宇;马跃;云天宇 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2023-03-03 - 公布日： 2023-05-16 - 主分类号： G01S15/89 文献下载
摘要：本发明公开一种适应于全海深的面阵三维成像声呐点位归算方法，属于超声波测量技术领域，用于声呐点位的归算，包括考虑二维面阵横纵两方向波束导向作用，并分别在接收面阵横纵两方向构建圆锥面波束能量几何分布模型，据此解算换能器坐标系下波束单位入射向量方向，进而根据姿态设备记录的换能器姿态角和换能器自身的安装偏差角，计算波束空间入射角；最后根据记录的波束旅行时间和定位设备记录的地理坐标，实现三维成像声呐探测点声线跟踪和地理坐标归算。本发明结合二维面阵波束形成原理，以波束导向作用下圆锥面状波束能量交叉为数学模型，有效弥补了当前全海深面阵三维成像声呐点位归算技术的空缺，具有可行性和实际参考意义。
一种适应全海深三维成像声呐点位归算方法

[发明专利]一种基于双向布料模拟的机载激光测深点云滤波方法-CN201910902029.1有效
发明人：杨安秀;吴自银;阳凡林;宿殿鹏;马跃;亓超;卜宪海 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2019-09-24 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： G06T19/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于双向布料模拟的机载激光测深点云滤波方法，属于海洋测绘技术领域，其首先获取机载激光测深数据,计算出海底激光点坐标；然后通过构建传递式迭代趋势面剔除海底负异常数据并表达海底地形的连续性；最后依据双向布料模拟改正模型构建滤波面，完成机载激光测深点云滤波。本发明通过这种方法，实现了机载激光测深点云的高精度、强鲁棒性滤波，有效解决了现有方法无法识别机载激光测深的负异常数据及容易产生过度滤波的问题。
一种基于双向布料模拟机载激光测深滤波方法

[发明专利]一种深水多波束测深系统的安装测量方法-CN202210884633.8在审
发明人：阳凡林;许方正;吴超逸;干明义;卜宪海;闫循鹏 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2022-07-26 - 公布日： 2022-11-15 - 主分类号： G01C13/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种深水多波束测深系统的安装测量方法，属于测绘技术领域，包括：测量船体的坐标信息，构建船体坐标系，将所有坐标信息的坐标点转换到船体坐标系下；测量多波束测深系统发射换能器与接收换能器的安装支架，使安装支架的安装平面平整；测量船体的GNSS接收机、声学换能器传感器以及姿态传感器的位置与姿态信息。本发明通过合理布设控制网与支导线，可以快速高效且准确地采集船舶及其传感器所需的位置信息；解决了浮船坞上进行深水多波束安装测量的问题，对于不同船坞环境下深水多波束安装测量均具有较好的适用性；实现了大型船舶仪器设备及传感器之间空间位置与角度的标定，有效解决了深水多波束测深系统的安装与标定难题。
一种深水波束测深系统安装测量方法

[发明专利]星载单光子激光雷达的叶绿素浓度垂直剖面反演方法-CN202210412903.5有效
发明人：马跃;郑慧莹;张智宇;宿殿鹏;阳凡林;黄珏;刘振;卜宪海;崔晓东 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2022-04-20 - 公布日： 2022-08-02 - 主分类号： G01N21/49 文献下载
摘要：本发明公开了星载单光子激光雷达的叶绿素浓度垂直剖面反演方法，属于激光遥感技术领域，用于获取海水参数、叶绿素参数的垂直剖面，包括：沿卫星飞行方向，将星载单光子激光雷达获取的水面信号光子点云与水体后向散射信号光子点云进行分离提取；利用RL反卷积算法校正单光子激光雷达余脉冲效应对光子信号的影响；构建星载单光子激光雷达水面反射信号光子与水体后向散射信号光子的概率统计模型，利用风速数据计算激光雷达系统常数；构建光谱经验解析模型，计算水体叶绿素的垂直剖面。与现有技术相比，本发明能够准确反演待测水域的水体叶绿素垂直剖面结果，对于监测水体污染、藻类爆发、海洋碳循环、以及全球气候变化等多个领域具有重要意义。
星载单光子激光雷达叶绿素浓度垂直剖面反演方法

[发明专利]一种机载LiDAR测深海气界面折射改正方法-CN201910025754.5有效
发明人：宿殿鹏;阳凡林;马跃;杨安秀;卜宪海;亓超 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2019-01-11 - 公布日： 2022-03-04 - 主分类号： G01S17/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种机载LiDAR测深海气界面折射改正方法，属于海洋测绘技术领域，其包括如下步骤：首先获取机载LiDAR测深数据,从中计算出海面激光点云坐标；然后基于最小二乘和波浪谱理论，利用获取的海面激光点云构建瞬时三维海面模型；再以构建的瞬时三维海面模型作为光线追踪平台，在获得海面斜率的基础上，追踪穿过海气界面的每束激光，计算折射光线单位向量；最后对海底激光点的点位偏差和测深误差进行改正，实现机载LiDAR测深数据的海气界面折射改正。本发明通过这种方法，实现了机载LiDAR测深时海气界面每一激光束的折射改正，有效解决了由于瞬时海面倾斜造成的折射光线路径偏移问题。
一种机载 lidar 测深界面折射改正方法

[发明专利]一种星载单光子激光雷达的水体光学参数反演方法-CN202111353875.6在审
发明人：马跃;郑慧莹;宿殿鹏;阳凡林;黄珏;刘振;卜宪海;崔晓东 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2021-11-11 - 公布日： 2022-02-25 - 主分类号： G01S17/88 文献下载
摘要：本发明涉及一种星载单光子激光雷达的水体光学参数反演方法，属于激光遥感技术领域，首先对星载单光子激光雷达在水面上方飞行并进行测量时的有效信号进行提取，通过反卷积算法消除单光子激光雷达的余脉冲效应。通过建立水体后向散射的理论模型，利用最小二乘拟合方法和所获取的消除余脉冲效应后的水体后向散射激光脉冲点云，计算水体后向体散射系数与漫射衰减系数，并根据水体参数后向散射模型计算水体后向散射系数。本发明可以通过星载单光子激光雷达飞越海洋时所获取的点云数据，快速准确地计算当地水体的海水次表层主要光学参数，这对水体污染、水体富营养化、水质下降等进行有效监测具有重要的作用。
一种星载单光子激光雷达水体光学参数反演方法

[发明专利]一种自适应多节点等效声速剖面的构建方法-CN201710098747.9有效
发明人：阳凡林;胡浩;闫循鹏;石波;卜宪海;宿殿鹏;卢秀山;冯成凯 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2017-02-23 - 公布日： 2018-08-03 - 主分类号： G01S15/88 文献下载
摘要：本发明公开了一种自适应多节点等效声速剖面的构建方法，属于海洋测绘数据后处理领域，本发明首先对多波束海底地形测量区域进行原始声速剖面的采集，然后对原始声速剖面进行平滑预处理，之后根据Douglas‑Peucker算法原理对声速剖面进行分层，通过拖动由分层抽稀出的声速特征点来构建出理想的等效声速剖面，最后根据分层结果及已知的初始入射角和由表层声速仪测得的表层声速，做等效梯度声线跟踪，观察声速改正后的水深侧投影是否正确。由于等效声速剖面可以替代原声速剖面进行声速改正，因此可以通过自适应多节点等效声速剖面的构建方法来提高声线跟踪效率，本发明不仅体现了高度的自适应性，同时也保证了后期声速改正的精度。
一种自适应节点等效声速剖面构建方法

[发明专利]船载多传感器一体化测量数据实时存储方法-CN201510727362.5在审
发明人：阳凡林;宿殿鹏;冯成凯;马跃;石波;卢秀山;王明伟;卜宪海 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2015-10-30 - 公布日： 2016-03-23 - 主分类号： G06F3/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种船载多传感器一体化测量数据实时存储方法，属于海洋测绘技术领域，基于船载水岸线上下一体化测量系统，在研究设计一体化测量数据存储格式基础上，通过多线程网络通信、时间同步控制以及内存池技术实现船载多传感器一体化测量数据实时存储，将采集的多源数据存储到同一文件中。本发明船载多传感器一体化测量数据实时存储方法，有效提高了船载水岸线上下一体化测量系统的集成度，克服了多传感器存储效率冗余的缺陷，提高了测量数据存储性能。
船载多传感器一体化测量数据实时存储方法

[发明专利]一种基于等效声速梯度的长基线水声定位方法-CN201510875555.5在审
发明人：阳凡林;辛明真;闫循鹏;卜宪海;刘洪霞;孙月文;王明伟 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2015-12-03 - 公布日： 2016-03-09 - 主分类号： G01S5/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于等效声速梯度的长基线水声定位方法，属于水声定位导航领域，采用长基线水声定位系统，该系统由搭载在目标物上的收发换能器发射定位信号，布设在海底的应答器基阵接收并返回应答信号，测量声信号从发射到返回的传播时间，由安装在收发换能器和海底应答器上的微型声速仪实时测量声速值；根据等效声速剖面原理，利用历史声速剖面计算初始值搜索等效声速梯度，当换能器到应答器、应答器到换能器往返传播距离相等时，确定等效声速梯度值，并计算出目标的准确位置。本发明不需要准确的声速剖面，甚至不需要声速剖面，有效消除了声速剖面代表性误差的影响，提高了水下目标定位的精度。
一种基于等效声速梯度基线定位方法

[发明专利]基于激光点云为约束的多波束低掠射角波束归位方法-CN201510719540.X在审
发明人：阳凡林;卜宪海;王明伟;马跃;石波;宿殿鹏;卢秀山;景冬 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2015-10-30 - 公布日： 2016-01-20 - 主分类号： G01C13/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于激光点云为约束的多波束低掠射角波束归位方法，属于海洋测绘技术领域，其首先根据沿岸区域内的若干个声速剖面和沿航迹线附近内的表层声速值，利用经验正交函数分析法构建区域内浅层修正后的三维声速场，完成测深数据初始声速改正；然后以同目标激光点云提取的特征点为最外侧声波束位置约束，获取初始声速改正后特征点的坐标偏差，据此计算低掠射层内初始旋转角和初始放大系数，进而按角度线性加权内插60度以上剩余各波束对应的旋转角和放大系数，最终实现波束几何改正。本发明通过这种办法，实现了浅层海水中声波束的准确归位,解决了水岸线上下点云无缝拼接的问题。
基于激光约束波束低掠射角归位方法

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