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龍圖騰網(wǎng)獲悉武漢大學(xué)申請(qǐng)的專利基于電磁矢量傳感器的船載地波雷達(dá)海流反演方法及設(shè)備獲國(guó)家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN118393508B 。

龍圖騰網(wǎng)通過(guò)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-09-09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：202410513006.2，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G01S13/95；該發(fā)明授權(quán)基于電磁矢量傳感器的船載地波雷達(dá)海流反演方法及設(shè)備是由田應(yīng)偉;李晨;趙久瑞;吳越設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2024-04-26向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請(qǐng)。

本基于電磁矢量傳感器的船載地波雷達(dá)海流反演方法及設(shè)備在說(shuō)明書(shū)摘要公布了：本發(fā)明涉及船載地波雷達(dá)海流反演技術(shù)，具體涉及基于電磁矢量傳感器的船載地波雷達(dá)海流反演方法及設(shè)備，該方法包括以下步驟：獲取船載雷達(dá)回波數(shù)據(jù)與船舶實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，包括經(jīng)緯度信息、速度信息、姿態(tài)角偏航角、縱搖角、橫搖角信息；基于MUSIC方法的方位角預(yù)估計(jì)；利用船速數(shù)據(jù)補(bǔ)償速度引起的相位偏移量；利用振蕩運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)補(bǔ)償回波多普勒調(diào)制效應(yīng)；回波運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償后利用MUSIC方法進(jìn)行方位角重估計(jì)。該方法分析了平臺(tái)運(yùn)動(dòng)對(duì)雷達(dá)回波的調(diào)制效應(yīng)，利用位姿傳感器采集實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)對(duì)回波進(jìn)行補(bǔ)償，可有效降低平臺(tái)運(yùn)動(dòng)對(duì)海浪信號(hào)方位角估計(jì)的影響，提高海流估計(jì)精度。

本發(fā)明授權(quán)基于電磁矢量傳感器的船載地波雷達(dá)海流反演方法及設(shè)備在權(quán)利要求書(shū)中公布了：1.基于電磁矢量傳感器的船載地波雷達(dá)海流反演方法，其特征在于，包括以下步驟： 獲取船載雷達(dá)回波數(shù)據(jù)、船載平臺(tái)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，對(duì)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，將雷達(dá)回波數(shù)據(jù)與運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間同步，獲取相干積累時(shí)內(nèi)的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)；所述船載雷達(dá)回波數(shù)據(jù)采用矩陣表示：Xt＝[x1tx2tx3t]T，其中x1t、x2t與x3t分別為電磁矢量傳感器三個(gè)陣元通道的回波數(shù)據(jù)，T表示矩陣的轉(zhuǎn)置；所述船載平臺(tái)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，包括船速vpt、橫漂運(yùn)動(dòng)位移wt、橫搖角αt、縱搖角βt與偏航角 對(duì)船載雷達(dá)回波數(shù)據(jù)進(jìn)行傅里葉變換得到每個(gè)距離元對(duì)應(yīng)的多普勒譜，采用差譜法選取一階峰區(qū)域的有效頻點(diǎn)； 利用多重信號(hào)分類法MUSIC對(duì)每個(gè)有效頻點(diǎn)fdi做初始波達(dá)方向估計(jì)，得到方位角預(yù)估值 根據(jù)信噪比閾值確定方位角估計(jì)誤差范圍θm；以方位角預(yù)估值為中心角，選擇為運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償角度搜索范圍，θc為補(bǔ)償角； 利用船載平臺(tái)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)與補(bǔ)償角構(gòu)造一組平臺(tái)速度補(bǔ)償因子，對(duì)雷達(dá)回波數(shù)據(jù)進(jìn)行速度補(bǔ)償包括： 利用船速vpt與補(bǔ)償角θc構(gòu)造一組平臺(tái)速度補(bǔ)償因子： 其中vpt表示第t個(gè)掃頻周期的船速，為相干積累時(shí)間內(nèi)的平均船速，是第t個(gè)掃頻周期的偏航角，λ表示雷達(dá)波長(zhǎng)；對(duì)回波數(shù)據(jù)Xt進(jìn)行速度補(bǔ)償，速度補(bǔ)償后的回波數(shù)據(jù)表示為： ycnt＝gct·xnt 其中xnt表示第n個(gè)通道的回波數(shù)據(jù)，n＝1,2,3表示三個(gè)通道； 利用船載平臺(tái)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)以及補(bǔ)償角確定振蕩運(yùn)動(dòng)對(duì)船載雷達(dá)回波的調(diào)制函數(shù)； 恢復(fù)被運(yùn)動(dòng)調(diào)制的回波信號(hào)，以最小均方誤差為準(zhǔn)則，利用調(diào)制函數(shù)設(shè)計(jì)每個(gè)通道回波的解調(diào)器； 對(duì)速度補(bǔ)償后的回波數(shù)據(jù)作解調(diào)處理，并求得解調(diào)后的回波表達(dá)式； 利用MUSIC方法對(duì)速度與振蕩運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償后的回波數(shù)據(jù)進(jìn)行第二次方位角估計(jì)，構(gòu)造二維空間譜，將二維空間譜的峰值對(duì)應(yīng)的方位角作為海浪信號(hào)的方位角估計(jì)值； 計(jì)算回波多普勒f(shuō)di頻點(diǎn)對(duì)應(yīng)的徑向流速； 根據(jù)雷達(dá)距離分辨率與角度分辨率將探測(cè)海域進(jìn)行網(wǎng)格劃分，將一場(chǎng)數(shù)據(jù)反演所得的徑向流結(jié)果進(jìn)行整合，對(duì)于一個(gè)網(wǎng)格內(nèi)存在多個(gè)海流的情況，取其中值作為該網(wǎng)格中的徑向流結(jié)果；對(duì)于無(wú)海流的網(wǎng)格，對(duì)原始徑向流場(chǎng)進(jìn)行插值處理，獲取徑向流場(chǎng)。

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