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龍圖騰網(wǎng)恭喜煙臺(tái)哈爾濱工程大學(xué)研究院申請(qǐng)的專利一種基于交叉陣列到達(dá)角估計(jì)的3D水下電場源定位方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN119375963B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-04-18發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請(qǐng)?zhí)?專利號(hào)為：202510000197.7，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G01V3/08；該發(fā)明授權(quán)一種基于交叉陣列到達(dá)角估計(jì)的3D水下電場源定位方法是由徐以東;劉佳暉;李冬雪;賈佩松;薛偉設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2025-01-02向國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請(qǐng)。

本一種基于交叉陣列到達(dá)角估計(jì)的3D水下電場源定位方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明公開了一種基于交叉陣列到達(dá)角估計(jì)的3D水下電場源定位方法，屬于電磁定位探測領(lǐng)域。本方法步驟包括：設(shè)置兩組接收電極陣列分，得到X軸陣列信號(hào)和Y軸陣列信號(hào)各自的噪聲子空間，構(gòu)造信號(hào)源繞X軸旋轉(zhuǎn)的第一空間譜函數(shù)和信號(hào)源繞Y軸旋轉(zhuǎn)的第二空間譜函數(shù)，基于第一空間譜函數(shù)和第二空間譜函數(shù)進(jìn)行二維搜索，再根據(jù)空間坐標(biāo)系下的旋轉(zhuǎn)映射關(guān)系，基于搜索結(jié)果求解得到信號(hào)源的3D坐標(biāo)結(jié)果。本發(fā)明根據(jù)陣列對(duì)稱性和矩陣運(yùn)算不變性，提出了基于交叉陣列的假想繞軸到達(dá)角估計(jì)的處理方式，將三維空間搜索轉(zhuǎn)換為兩次二維平面搜索，并簡化了偶極矩方向，從而實(shí)現(xiàn)了近場空間信號(hào)源的快速準(zhǔn)確定位。

本發(fā)明授權(quán)一種基于交叉陣列到達(dá)角估計(jì)的3D水下電場源定位方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種基于交叉陣列到達(dá)角估計(jì)的3D水下電場源定位方法，其特征在于，步驟包括：步驟1、在空間直角坐標(biāo)系的X軸和Y軸上分別設(shè)置一組接收電極陣列，兩組接收電極陣列在中點(diǎn)處垂直交叉；通過兩組接收電極陣列分別采集信號(hào)源的X軸陣列信號(hào)和Y軸陣列信號(hào)；步驟2、分別計(jì)算X軸陣列信號(hào)和Y軸陣列信號(hào)的協(xié)方差矩陣，并對(duì)兩個(gè)協(xié)方差矩陣分別進(jìn)行特征值分解，得到X軸陣列信號(hào)和Y軸陣列信號(hào)各自的噪聲子空間；步驟3、構(gòu)造信號(hào)源繞X軸旋轉(zhuǎn)的第一空間譜函數(shù)和信號(hào)源繞Y軸旋轉(zhuǎn)的第二空間譜函數(shù)；步驟3中的第一空間譜函數(shù)和第二空間譜函數(shù)分別為： ； ；其中，為假想信號(hào)源繞X軸旋轉(zhuǎn)時(shí)信號(hào)源與坐標(biāo)系原點(diǎn)之間的距離，為假想信號(hào)源繞X軸旋轉(zhuǎn)至XOY平面時(shí)的旋轉(zhuǎn)角度，為假想信號(hào)源繞Y軸旋轉(zhuǎn)時(shí)信號(hào)源與坐標(biāo)系原點(diǎn)之間的距離，為假想信號(hào)源繞Y軸旋轉(zhuǎn)至XOY平面時(shí)的旋轉(zhuǎn)角度；為信號(hào)源的天頂角，為信號(hào)源偶極矩向量的方向矢量，為XOY平面內(nèi)對(duì)均勻采樣取向的向量空間，和分別為X軸和Y軸上接收電極陣列的陣列流形，和分別為X軸陣列信號(hào)和Y軸陣列信號(hào)對(duì)應(yīng)的噪聲子空間；X軸接收電極陣列的陣列流形為： ；設(shè)X軸上坐標(biāo)原點(diǎn)的兩側(cè)各有個(gè)電極，則編號(hào)；其中，為X軸上的接收電極陣列中電極位置編號(hào)為的電極相對(duì)于坐標(biāo)原點(diǎn)處電極的幅度因子，，其中為相位常數(shù)，為信號(hào)源頻率，和分別為海水磁導(dǎo)率與電導(dǎo)率，為信號(hào)源到X軸上編號(hào)電極的距離，為信號(hào)源到坐標(biāo)原點(diǎn)處電極的距離；為X軸上的接收電極陣列中電極位置編號(hào)為的電極的方向因子向量，，其中，，為X軸單位方向向量，為信號(hào)源偶極矩單位方向向量，為信號(hào)源到X軸上的接收電極陣列中電極位置編號(hào)為的電極的單位方向矢量，為轉(zhuǎn)置運(yùn)算；為X軸上的接收電極陣列中電極位置編號(hào)為的電極的相位因子向量，，其中，為虛數(shù)單位；為信號(hào)源到X軸上的接收電極陣列中電極位置編號(hào)為的電極的距離與信號(hào)源到坐標(biāo)原點(diǎn)處電極的距離的二者之差；Y軸接收電極陣列的陣列流形為： ；設(shè)Y軸上坐標(biāo)原點(diǎn)的兩側(cè)各有個(gè)電極，則；其中，為Y軸上的接收電極陣列中電極位置編號(hào)為的電極相對(duì)于坐標(biāo)原點(diǎn)處電極的幅度因子，，為信號(hào)源到Y(jié)軸上編號(hào)電極的距離；為Y軸上的接收電極陣列中電極位置編號(hào)為的電極的方向因子向量，，其中，，為Y軸單位方向向量，為信號(hào)源到Y(jié)軸上的接收電極陣列中電極位置編號(hào)為的電極的單位方向矢量；為Y軸上的接收電極陣列中電極位置編號(hào)為的電極的相位因子向量，，其中，為虛數(shù)單位；為信號(hào)源到Y(jié)軸上的接收電極陣列中電極位置編號(hào)為的電極的距離與信號(hào)源到坐標(biāo)原點(diǎn)處電極的距離的二者之差；步驟4、基于第一空間譜函數(shù)進(jìn)行二維搜索，找到空間譜峰值對(duì)應(yīng)的第一假想角估計(jì)值和第一目標(biāo)距離，所述第一假想角估計(jì)值是指第一空間譜函數(shù)的峰值出現(xiàn)時(shí)信號(hào)源繞X軸旋轉(zhuǎn)的假想角度；基于第二空間譜函數(shù)進(jìn)行二維搜索，找到空間譜峰值對(duì)應(yīng)的第二假想角估計(jì)值和第二目標(biāo)距離；并且，基于第一假想角估計(jì)值和第二假想角估計(jì)值判斷出信號(hào)源所處的象限；步驟5、根據(jù)空間坐標(biāo)系下的旋轉(zhuǎn)映射關(guān)系，基于第一假想角估計(jì)值、第一目標(biāo)距離、第二假想角估計(jì)值和第二目標(biāo)距離求解得到信號(hào)源的3D坐標(biāo)結(jié)果。

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