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[发明专利]一种基于VHF雷达的闪电定位系统及闪电定位方法-CN201810930193.9有效
发明人：周晨;赵正予;青海银;章无用 -专利权人：武汉大学
申请日： 2018-08-15 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： G01S13/42 文献下载
摘要：本发明涉及闪电探测技术领域，具体涉及一种基于VHF雷达的闪电定位系统及闪电定位方法，该系统包括：位于同一站点内的VHF雷达发射系统和雷达接收系统，其中，雷达接收系统包括：干涉接收天线含有至少两个长基线天线阵列和至少两个短基线天线阵列；长基线天线阵列与短基线天线阵列均含有至少两副接收天线；且长基线天线阵列的端点与短基线天线阵列的端点设有公共的接收天线；长基线天线阵列中的相邻的两副接收天线的间距大于短基线天线阵列中的相邻的两副接收天线的间距；且接收天线的尺寸与VHF雷达发射系统发射的VHF雷达波的波长相匹配。该定位系统能够实现对闪电进行三维定位和对闪电的单站定位。
一种基于 vhf 雷达闪电定位系统方法

[发明专利]一种主被动闪电探测相位差获取校正系统及方法-CN202310829345.7在审
发明人：周晨;尹文杰;刘祎;赵正予 -专利权人：武汉大学
申请日： 2023-07-06 - 公布日： 2023-10-17 - 主分类号： G01S7/40 文献下载
摘要：本发明公开了一种主被动闪电探测相位差获取校正系统及方法，包括发射系统、数字信号接收系统、L型干涉阵列、电场仪、ADS‑B天线，基于数字收发系统获取的飞机ADS‑B广播确定出飞机参考位置，确定出飞机相对于干涉阵列的方位角和仰角；利用相位差计算公式计算出干涉阵列中各个天线之间的参考相位差；获取干涉阵列接收的飞机穿云放电过程产生的被动电磁辐射信号得到飞机的测量相位差，基于测量相位差与对应的参考相位差获取系统相位差偏移量，从而修正主被动闪电探测系统的相位。本发明采用上述系统，通过参考飞机航迹的相位差与系统的相位差进行比较，获取系统相位差校准参数，对相位差校正提高系统的测量精度。
一种被动闪电探测相位差获取校正系统方法

[发明专利]一种基于深度学习的辐射源定位方法及装置-CN202110269610.1有效
发明人：周晨;张富彬;李玉峰;夏国臻;赵正予 -专利权人：武汉大学
申请日： 2021-03-12 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： G01S5/04 文献下载
摘要：发明提供了一种基于深度学习的辐射源定位方法及装置，所述方法包括：获取样本区域的地图模型，其中，所述地图模型包括：建筑模型、道路模型、树木模型以及物体模型，且建筑模型包括：建筑的各个部分的电磁介质性质；基于辐射源发射的信号，利用射线追踪法获取地图模型中设定坐标的接收机的接收强度；根据辐射源坐标、发射功率，以及对应的接收机的接收强度、接收机的接收坐标构建样本集；利用所述样本集预先构建的神经网络模型，得到目标神经网络模型；获取待定位区域内设置的接收机的接收强度，以及待定位区域的地图模型，利用目标神经网络模型识别出辐射源的坐标。应用本发明方法，可以提高辐射源的定位精度。
一种基于深度学习辐射源定位方法装置

[发明专利]全天空流星探测接收天线、发射天线和天线阵列-CN202310292924.2有效
发明人：周晨;乔玮;吕明杰;刘祎;赵正予 -专利权人：武汉大学
申请日： 2023-03-24 - 公布日： 2023-06-27 - 主分类号： H01Q1/36 文献下载
摘要：本发明公开了一种全天空流星探测接收天线、发射天线和天线阵列，全天空流星探测接收天线包括有源部件、反射部件和第一支撑杆，其中，有源部件包括两个正交架设的半波偶极子天线，每一半波偶极子天线馈电处接入第一匹配器；至少一个半波偶极子天线上设有T型匹配枝节，T型匹配枝节包括第一直线导体、与第一直线导体呈T型连接的至少两个连接导体，第一直线导体平行于半波偶极子天线设置，并通过连接导体与半波偶极子天线连接；反射部件包括两条正交架设的第二直线导体，有源部件和反射部件均固定在第一支撑杆上，且反射部件相对有源部件远离被探测目标设置。本发明可实现天线驻波比调节，从而提高信号接收性能。
天空流星探测接收天线发射阵列

[发明专利]一种单站闪电定位系统相位自动校准系统及方法-CN202310164150.5在审
发明人：周晨;尹文杰;刘祎;赵正予 -专利权人：武汉大学
申请日： 2023-02-24 - 公布日： 2023-05-23 - 主分类号： G01S7/40 文献下载
摘要：本发明提出了一种单站闪电定位系统相位自动校准系统及方法。本发明通过发射系统发射脉冲电磁波，数字接收系统通过信号检测和回波参数提取后处理得到多个回波目标，通过互相关信号处理后得到特定通道间的相位差矩阵；根据特定通道间的相位差矩阵计算得到伽马参数矩阵；结合伽马参数矩阵的参数作直方图得到参数的分布曲线，通过高斯曲线拟合得到参数分布的方差，进一步计算系统噪声分布的方差；构建相位差偏移模型确定相位差偏移值，结合确定相位差偏移值对特定通道间的相位差矩阵分别进行系数校正得到校正后特定通道间的相位差矩阵。本发明解决了传统方法未考虑天线及其反馈带来的相位误差的问题，提高了相位偏移误差校准的准确性以及灵活性。
一种闪电定位系统相位自动校准方法

[发明专利]一种高速临近空间飞行器的探测方法及系统-CN201910406491.2有效
发明人：周晨;王翔;赵正予 -专利权人：武汉大学
申请日： 2019-05-16 - 公布日： 2023-04-28 - 主分类号： G01S5/06 文献下载
摘要：本发明提供了一种高速临近空间飞行器的探测方法及系统，将飞行器自身产生的等离子体鞘套中发生的物理过程产生的信号用于对飞行器的探测，包括获取针对所述高速临近空间飞行器的等离子体辐射的电磁波；根据所述等离子体辐射的电磁波所携带的电磁特征，获取所述高速临近空间飞行器的飞行特征，其中，所述电磁特征包括：频率、时延以及多普勒信息中的一种或组合；所述飞行特征包括：距离、方位角、高度角、速度中的一种或组合。应用本发明技术方案，可以实现临近空间飞行器的有效探测。
一种高速临近空间飞行器探测方法系统

[发明专利]一种电磁矢量传感器和电磁信号感应设备-CN202310262748.8在审
发明人：周晨;乔玮;吕明杰;赵正予 -专利权人：武汉大学
申请日： 2023-03-17 - 公布日： 2023-04-18 - 主分类号： G01R29/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种电磁矢量传感器和电磁信号感应设备，本发明将三根偶极子天线和三个磁环天线分别进行正交设置，且将偶极子天线中心和磁环天线圆心共点设置，可在实现三维电场分量和三维磁场分量同时探测的基础上，达到降低电磁矢量传感器尺寸的效果；本发明在三个正交设置的磁环天线的各交叉点位置处设置绝缘固定块，可实现磁环天线之间，偶极子天线和磁环天线之间的电绝缘；本发明每一磁环天线还通过设置至少两个平行且共对称轴设置的磁环，可提高信号接收性能，以及在进行电磁矢量传感器设计时，使得各个磁环天线与底座接触的端点形成的拟合圆的直径小于底座的直径，并将三端匹配器设置在拟合圆范围内，可进一步降低电磁矢量传感器的尺寸。
一种电磁矢量传感器信号感应设备

[发明专利]一种基于主被动融合的等离子体三维定位系统及方法-CN202211677939.2在审
发明人：周晨;尹文杰;刘祎;赵正予 -专利权人：武汉大学
申请日： 2022-12-26 - 公布日： 2023-03-21 - 主分类号： H05H1/00 文献下载
摘要：本发明提出了一种基于主被动融合的等离子体三维定位系统及方法。本发明通过L型干涉阵列连续采集多个时刻的等离子体信号，通过闪电信号检测方法得到多个闪电时间窗口的信号；将多个闪电时间窗口通过主被动信号分离方法划分为多个主动信号闪电时间窗口、被动信号闪电时间窗口；通过相位干涉法和脉冲延迟测距方法计算得到每个主动闪电时间窗口的第一定位结果；通过相位干涉法得到每个被动闪电时间窗口的等离子体信号的到达角；将被动闪电时间窗口的等离子体信号的到达角、主动闪电时间窗口的等离子体信号的第一定位结果通过主被动融合算法处理，获取最终的闪电时间窗口的等离子体信号的融合后的三维定位结果。本发明提高了闪电的定位精度。
一种基于被动融合等离子体三维定位系统方法

[发明专利]一种新体制超视距短波定位系统及定位方法-CN201910146132.8有效
发明人：刘桐辛;杨国斌;姜春华;赵正予;周超;周安琪 -专利权人：武汉大学
申请日： 2019-02-27 - 公布日： 2022-12-16 - 主分类号： G01S5/08 文献下载
摘要：本发明属于雷达技术领域，尤其涉及一种新体制超视距短波定位系统及定位方法，包括短波发射部分和接收站；短波发射部分包含至少三个短波发射站，用于发射具有相互正交特性的短波信号，通过电离层传播；接收站包括接收部分与修正部分；接收部分采用多通道接收机与阵列天线，用于对天波信号进行DOA估计，并结合已知的短波发射站地理坐标实现自定位；修正部分用于依据电离层模型对DOA估计结果进行修正。该定位系统成本低廉，结构简单，定位服务范围广，少量发射站即可为大量的接收设备提供服务，具有冗余性，同时还具有极强扩展性与可靠性。
一种新体制视距短波定位系统方法

[发明专利]基于Es层的电离层F层天波俯仰角估计方法及设备-CN202210396710.5有效
发明人：姜春华;张旭辉;刘志超;刘桐辛;杨国斌;赵正予 -专利权人：武汉大学
申请日： 2022-04-15 - 公布日： 2022-11-15 - 主分类号： G01S3/14 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于Es层的电离层F层天波俯仰角估计方法及设备。所述方法包括：步骤1至步骤4。本发明通过在Es层并采用测高仪得到Es层高度的情况下，仅需要架设单副天线的发射站和接收站即可对F层天波俯仰角进行估计，方法简单精度高，仿真实验的俯仰角误差在1度以内。
基于 es 电离层天波俯仰估计方法设备

[发明专利]一种基于星载电磁矢量传感器装置的电离层测量方法-CN202210623648.9在审
发明人：周晨;吕明杰;乔玮;赵正予 -专利权人：武汉大学
申请日： 2022-06-02 - 公布日： 2022-09-30 - 主分类号： G01S19/07 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于星载电磁矢量传感器装置的电离层测量方法，方法包括：在当前时刻，获取利用星载电磁矢量传感器接收的来自于发射器的透射电磁波信号；基于坡印廷定理，根据电磁矢量传感器接收的N次快拍信号获取电磁波信号的入射信息和入射极化信息；根据发射器在当前时刻的位置信息以及姿态信息确定出发射器的初始极化面，根据所述的初始极化面和入射极化信息计算出电磁波信号对应的法拉第旋转角；根据所述法拉第旋转角以及地磁场强度沿电磁波信号传播方向的平均值，计算出当前时刻时电磁波信号传播路径上的电子浓度。应用本发明实施例，可以基于卫星平台测量出电离层的电子浓度。
一种基于电磁矢量传感器装置电离层测量方法

[发明专利]一种基于卫星平台传感器系统的辐射源定位方法-CN202210623661.4在审
发明人：周晨;吕明杰;乔玮;赵正予 -专利权人：武汉大学
申请日： 2022-06-02 - 公布日： 2022-09-30 - 主分类号： G01S19/42 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于卫星平台传感器系统的辐射源定位方法，所述辐射源定位方法包括：利用星载电磁矢量传感器接收短波信号，其中，所述短波信号来源于大气层内的短波辐射源；基于坡印廷定理，根短波信号对应的N次快拍信号获取短波信号的入射信息，其中，所述入射信息包括：方位角、俯仰角中的一种或组合；根据卫星轨道参数以及卫星姿态，将所述入射信息变换到地固坐标系中的来波到达角；基于所述来波到达角、短波发射频率估计、当前时刻时电离层电子浓度分布数据，利用射线追踪的方法定位出短波辐射源的位置。应用本发明，可以利用卫星实现大气层内短波辐射源的无源定位。
一种基于卫星平台传感器系统辐射源定位方法

[发明专利]一种基于涡旋电磁波的大气湍流探测方法及系统-CN201911323840.0有效
发明人：周晨;王翔;周欣;赵正予 -专利权人：武汉大学
申请日： 2019-12-20 - 公布日： 2022-09-02 - 主分类号： G01S13/95 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于涡旋电磁波的大气湍流探测方法及系统，属于大气探测领域，方法的实现包括：向待探测区域发射OAM电磁波；接收针对待探测区域的后向散射电磁波，并识别出后向散射电磁波的波场分布函数，根据后向散射电磁波的波场分布函数以及在无湍流条件下的OAM电磁波的波场分布函数求解出大气湍流的复相位干扰因子；根据后向散射电磁波的波场分布函数以及超几何高斯波束的轨道角动量模在径向方向的概率密度分布求解出大气湍流对应的相位因子，使用复相位干扰因子以及相位因子表征大气湍流状态。本发明可以有效探测远距离大气湍流。
一种基于涡旋电磁波大气湍流探测方法系统

[发明专利]一种基于斜测电离图自动反演电离层参数的方法-CN202210215434.8在审
发明人：张旭辉;姜春华;刘桐辛;杨国斌;赵正予 -专利权人：武汉大学
申请日： 2022-03-07 - 公布日： 2022-08-26 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于斜测电离图自动反演电离层参数的方法。本发明确定QPS模型的初始参数和枚举区间；选取每一组QPS参数构建背景电子密度并合成理论垂测电离图；将理论垂测电离图转化为理论斜测电离图；如果理论斜测电离图和实测斜测电离图的频率参数差和群路径参数差都在阈值范围内，就进行相关运算；枚举完毕后，取最大相关值对应的QPS参数作为电离层F2层参数反演结果。本发明所公开的利用多层准抛物线模型直接自动反演斜测电离图的方法，采用多层准抛物线模型，并将垂测电离图转化为斜测电离图作比较，有利于提高反演结果的精度和稳定性。
一种基于电离自动反演电离层参数方法

[发明专利]一种基于泰勒级数直线距离的短波天波传播时差定位方法-CN202110080495.3有效
发明人：周晨;李琛;吕明杰;赵正予 -专利权人：武汉大学
申请日： 2021-01-21 - 公布日： 2022-06-07 - 主分类号： G01S5/06 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于泰勒级数直线距离的短波天波传播时差定位方法。本发明基于等效路径原理在预先设定的范围内把地面和电离层等效为两个平行的均匀平面；在等效为均匀平面的地面上，设置多个接收站、辐射源，并在辐射源垂直上方处位置虚拟出等效辐射源；计算信号从接收站到等效辐射源的距离，将接收站到等效辐射源的距离作为信号从真实辐射源到达该接收站的传播距离；获取信号从等效辐射源到不同接收站的距离差，对信号从等效辐射源到达不同接收站的距离差方程进行泰勒展开得到辐射源的坐标。本发明优点在于，不需要测量电离层的信息也能在短波工作频率下进行时差定位，且提高了定位精度。
一种基于泰勒级数直线距离短波天波传播时差定位方法

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