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期刊信息/Journal information
哈尔滨工程大学学报
哈尔滨工程大学
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哈尔滨工程大学

杨士莪

月刊

1006-7043

xuebao@hrbeu.edu.cn

0451-82519357；82534001

150001

哈尔滨市南岗区南通大街145-1号楼

哈尔滨工程大学学报/Journal Journal of Harbin Engineering UniversityCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>1954年创刊，月刊，自然科学类综合性学术期刊（ISSN0376-6234，CN23-1235/T），主要报道国内航天、机械、土木、环境、能源、计算机、自动化、电信、交通、控制、材料、力学等学科的最新研究成果。2014年，《哈尔滨工业大学学报》再次入选中国科学技术信息研究所评出的“中国精品科技期刊”（共315种）、教育部“中国高校精品科技期刊”（共49种）、中国学术文献国际评价研究中心的“2014年度中国国际影响力优秀学术期刊”（排序TOP5%-10%）。
正式出版
收录年代

    水下导航定位弹性架构及关键技术

    曾安敏明锋吴富梅
    1977-1986页
    查看更多>>摘要：水下导航定位是综合PNT体系的重要组成部分.水下环境复杂,水下用户的导航定位服务应尽可能利用一切可利用的PNT信息源.本文对水下导航定位所涉及的技术进行系统梳理,并从技术体系多机理性、信息源基础设施冗余互补、用户终端弹性化3个方面设计了水下导航定位体系的弹性化架构,建议水下导航定位技术体系应由以惯性导航、原子钟为核心的多机理技术组成,信息源基础设施架构由考虑合理冗余布局的实体基础设施和高精度数字基础设施组成,导航定位终端弹性设计强调场景智能感知、传感器开放弹性接入、信息弹性融合.最后讨论水下弹性导航定位的基础设施建设和弹性终端研制的关键技术.

    水下导航定位弹性架构PNT基础设施传感器集成弹性融合模型惯性导航航位推算物理场匹配导航

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    广播式远程精密水下导航定位技术

    刘杨曾安敏郑翠娥江鹏...
    1987-1995页
    查看更多>>摘要：面向水下定位、导航与授时服务需求,针对水下声学位置服务范围小、用户容量小、目标易暴露、环境适应性差的问题,本文提出了广播式远程精密水声导航定位理论方法和时空服务框架,研究了信号体制、基站位置与时钟自标校、广域声速场建模等关键技术,分析了基站立体组网优化设计、同步观测和数据处理等关键问题,提出了基站自主定位和时间同步解决方案.针对复杂多变的海洋声速场这一主要误差源,构建了附加声速场时变参数的函数模型和考虑声速变化特性的随机模型,提出了融合海洋物理机理的改正数建模和增强位置服务方法,以期提升水下PNT服务性能.

    水下导航广播式远程通导一体化立体组网自主标校时间同步声速反演改正数生成播发

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    基于因子图模型的水下传感器网络时间同步方法

    孙大军欧阳雨洁韩云峰王泽彧...
    1996-2004页
    查看更多>>摘要：为了降低水下传感器时间同步周期长、提高同步效率,本文提出了 一种基于因子图模型的水下位置、声速、时延测量值的参数融合方法.该方法在求解系统钟差边缘概率密度函数后,对该函数进行二进制化简,从而快速解算各传感器钟差,实现网络的动态时间统一.试验结果证明:在其动态时间同步准确度高于8×10-4 s的前提下,其同步周期仅为现有方法的1/2.并可以在一个周期内完成对整个网络的授时.计算量降低.

    概率图模型因子图模型水下时间同步方法水下授时水下传感器网络和积算法概率密度函数全局函数

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    水下声速场构建方法综述

    黄威高凡王君婷徐天河...
    2005-2017页
    查看更多>>摘要：实时、精确地构建区域声速场是建设水下综合定位、导航、授时与通信体系的重要组成部分.本文梳理并分析了水下声速场构建领域的研究现状,总结了声速剖面直接测量方法与反演方法.声速反演法相比于直接测量法具有更高的便捷性和可接受的精度性能.然而,声速反演方法依赖于声呐观测数据,因此难以适用于无水下观测系统覆盖的地区,并且无法对未来时刻的声速分布进行预测.如何在无声场观测数据情况下,综合利用历史先验信息进行智能化、高精度地全海深声速场构建,弹性化为水下用户提供不同精度、实时性需求的声速分布估计服务,是未来声速场构建研究主流趋势.

    水下声速场声速剖面反演射线声学理论匹配场处理正交经验函数分解启发式算法压缩感知深度学习神经网络

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    基于海底基准的中远程PNT定位导航技术及验证

    郑翠娥程驰宇韩云峰张居成...
    2018-2026页
    查看更多>>摘要：针对海底基准中远程声学定位导航的声线翻转修正困难引起的有效声速获取不准和长传播延时引起的静态模型近似误差问题,本文依据射线声学理论和长基线定位原理,研究了一种中远程声学定位导航方法.该方法根据先验深度信息对翻转声线进行声线跟踪修正,并构建目标运动轨迹、速度联合解算模型以补偿静态模型近似误差,实现动态目标中远程高精度定位导航.中远程海底基准系统海上性能验证结果表明:以超短基线定位结果作为外符合真值对系统和本文方法的性能进行评估,目标在距离海底基准20 km处达到了 16.87 m的定位精度,满足中远程高精度定位导航需求.

    海底基准中远程定位导航长基线定位声线翻转动态定位模型声线跟踪轨迹估计高精度定位

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    考虑双程声径的走航式水下差分定位方法

    王兆喆王振杰秦学彬赵爽...
    2027-2035页
    查看更多>>摘要：水下声学定位中存在收发时刻位置差、声速误差等系统性误差,传统方法无法同时削弱这些误差的影响.针对该问题,本文采用历元间差分削弱系统误差的影响,给出了一种考虑双程声径的走航式水下差分定位方法,对其函数、随机模型进行了推导,并通过仿真和实测算例验证本方法的定位精度水平.结果表明:传统单程非差、单程差分、双程非差以及考虑双程声径的差分方法,对应的观测值残差均方根误差分别为3.460、3.396、1.692和1.471 m,证明本方法有效提高了水下定位的精度,且较适用于深海区域的水下定位.

    水下声学差分方程双程声径走航观测函数模型随机模型系统误差最小二乘法仿真平台

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    考虑信标运动的水下联合定位算法

    秦显平明锋许扬胤
    2036-2043页
    查看更多>>摘要：为融合全球导航卫星系统/声学测量与海底信标之间声学测量优势,同时考虑导航信标因海底洋流等因素而引起的运动,本文提出考虑信标运动的水下联合定位算法,并采用3 000 m水深海域的实测数据进行试验计算.试验结果表明:联合定位估计的声速模型与声速测量值之间的差异小于0.15 m/s;与全球导航卫星系统/声学定位相比较,联合定位获得的海底导航信标运动轨迹具有更高的精度,全球导航卫星系统/声学定位及联合定位的基线残差统计值分别为-0.302±0.740 m、0.007±0.169 m;试验区海底导航信标水平运动幅度可达3 m,周期性运动模型可以较好地描述试验区海底导航信标的运动轨迹.

    海底导航信标弹性定位全球导航卫星系统/声学定位水下联合定位海底声学测距平均声速声速模型声学导航

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    联合匹配场和神经网络的声速时间场构建方法

    李林洋徐天河王君婷黄威...
    2044-2053页
    查看更多>>摘要：局域声速场变化严重影响了海洋声学定位与导航的精度,构建高精度、高分辨率的声速时间场尤为重要.针对局域声速场参考样本不足导致声速场构建精度较低的问题,本文依据匹配场和神经网络理论,建立了联合匹配场和神经网络的声速时间场构建方法.利用通信数据和全水深声速剖面数据,采用匹配场处理进行声速剖面仿真,其次通过后向传播神经网络拟合经验正交函数分解重构系数构建声速剖面,并与实测抛弃式温盐深剖面仪数据进行对比.结果表明:与平均声速剖面的1.079 m/s相比,考虑匹配场仿真声速剖面的联合匹配场和神经网络的声速时间场构建方法的均方根误差为0.665 m/s,提高了 38.4％.因此,该算法可以提高复杂海洋环境中声速时间场的构造精度.

    声速时间场构建匹配场处理后向传播神经网络声速剖面反演经验正交函数分解启发式算法射线声学理论第一模态系数

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    海洋内波对海底精密定位的影响

    王凯明薛树强韩保民肖圳...
    2054-2061页
    查看更多>>摘要：全球导航卫星系统-声呐组合观测技术通常基于具有固定结构的声速剖面实施;由于海洋密度分层导致的内波会导致海洋声速场时空变化.本文探讨了海洋声速误差对水下定位的影响,仿真不同内波影响条件下的四维时空声速场变化,在此基础上,分别研究了具有固定声速结构的静态声速剖面时,海洋内波对水下定位的影响和采用估计海洋声速梯度的水下定位模型时,海洋内波引起的海洋声速时空变化参数估计问题,验证了该模型可以提取海洋内波影响.研究表明:海底定位精度与内波的振幅、频率、波长等紧密有关,且定位误差主要来源于大尺度低频内波,而小尺度、高频内波更多表现为随机误差从而影响观测精度;而水平梯度刻画极为复杂,单船载观测难以实现,需要进行多载体联合观测.

    全球导航卫星系统-声呐组合观测技术内波声速场水下定位定位模型参数估计定位误差水平梯度

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    声速剖面测量误差对水下定位的影响

    李景森薛树强徐莹李保金...
    2062-2070页
    查看更多>>摘要：声速误差是全球导航卫星系统/声学定位的主要误差.受海洋环境的复杂时空变化和声速测量多来源误差影响,声速剖面必然含有测量误差,从而影响水下定位结果的精确性.在仅考虑声速垂向分层假设的前提下,本文对声速剖面观测中不可避免的系统误差和随机误差对海底应答器定位的影响进行了研究.结论如下:当海面航迹关于海底应答器成轴对称时,声速误差主要反映在垂直方向以及其中一个水平方向;当海面航迹关于海底应答器成中心对称时,声速误差主要反映在垂直方向,且水平方向的精度几乎不受声速误差的影响;声速剖面无论是含系统误差,还是随机误差,其对定位结果的影响都是系统性,对海底应答器定位结果的影响规律也是相同的,且均可由顾及声速剖面时空代表性误差的海底精密定位模型予以削弱.

    声速误差声线跟踪时空变化全球导航卫星系统/声学水下高精度定位海底大地测量蒙特卡罗海底控制点

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