[發明專利]自主潛航器容遲探測系統及方法

有效

• 申請號: 202011230734.0
• 申請日: 2020-11-06
• 公開（公告）號: CN112347070B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 李晶;于化鵬;王凱
• 申請（專利權）人: 北京石油化工學院;中國人民解放軍軍事科學院國防科技創新研究院
• 主分類號: G06F16/182
• 分類號: G06F16/182;G06F16/51;G06T5/00;G05D1/06
• 代理公司: 北京細軟智谷知識產權代理有限責任公司 11471
• 代理人: 劉明華

1.一種自主潛航器容遲探測系統，其特征在于，包括：通信裝置、容遲探測裝置以及終端，所述容遲探測裝置通過通信裝置與所述終端連接；

所述容遲探測裝置包括：數據模塊、目標識別模塊、協同控制模塊和任務管理模塊；

所述數據模塊用于獲取多個傳感器采集的數據并解析保存；

所述目標識別模塊用于根據所述數據對水底目標進行延遲探測與分析，獲取目標數據并標志置信度，將所述目標數據和置信度存儲至所述數據模塊；所述目標識別模塊還用于接收所述協同控制模塊發送的待檢測目標的相關信息，探測其他目標或對歷史目標進行再次確認，更新所述數據模塊的目標數據及置信度；

所述協同控制模塊用于根據所述通信裝置獲取任務信息、讀取數據模塊保存的歷史數據以及改變所述目標識別模塊的目標數據；

所述任務管理模塊用于根據所述任務信息進行任務分解與航路點的選擇并發送至潛航器執行；

所述根據所述數據對水底目標進行延遲探測與分析，包括：

獲取所述數據中的拼接后的圖像；

對所述圖像依次進行圖像降噪、圖像增強、目標識別以及置信度評估；

所述圖像降噪采用BM3D數據去噪法進行基礎估計和最終估計；

其中，所述基礎估計，包括：

尋找相似塊，整合三維矩陣；

將整合的三維矩陣進行3D轉換、硬閾值和處理后得到處理后的圖像塊；

將處理后的圖像塊與原噪聲圖像聚合，得到基礎估計圖塊；

所述最終估計，包括：

將基礎估計圖塊、含噪原圖圖塊分別疊成兩個三維矩陣；

對兩個所述三維矩陣進行協同濾波得到處理后的圖像塊；

將處理后的圖像塊再次進行聚合，得到聲吶圖像。

2.根據權利要求1所述的自主潛航器容遲探測系統，其特征在于，所述數據模塊，包括：

多傳感器數據獲取單元，用于獲取多個傳感器采集的數據；

協議解析單元，用于對所述數據進行相應的協議解析；所述協議解析包括數據解碼或數據反序列化；

分布式存儲單元，用于采用非關系型分布式文件數據庫對相應的數據分別建表保存。

3.根據權利要求1所述的自主潛航器容遲探測系統，其特征在于，所述根據所述數據對水底目標進行延遲探測與分析，包括：

獲取所述數據中的拼接后的圖像；

對所述圖像依次進行圖像降噪、圖像增強、目標識別以及置信度評估。

4.根據權利要求1所述的自主潛航器容遲探測系統及方法，其特征在于，所述協同控制模塊，包括：

任務下行鏈路，用于通過通信裝置接收任務信息；所述任務信息包括上位機發送的任務信息或其他潛航器需協同完成的任務信息；

目標下行鏈路，用于通過通信裝置獲取待檢測目標數據；

信息上行鏈路，用于讀取數據模塊中的歷史數據并進行數據整理和對需要延遲傳送的任務信息進行優先級分析；

所述任務下行鏈路還用于按照所有任務的優先級順序，依次安排航路點發送至任務管理模塊。

5.根據權利要求2所述的自主潛航器容遲探測系統，其特征在于，還包括：

同步時鐘模塊，用于向所述數據模塊提供實時時間。

6.根據權利要求5所述的自主潛航器容遲探測系統，其特征在于，所述數據模塊還包括：

格式化處理單元，用于將所述數據處理為固定的數據格式；

標記數據時戳單元，用于從所述同步時鐘模塊獲取當前時間并進行格式化處理后關聯當前數據；

數據處理單元，用于對標記時間戳的數據進行預處理；所述預處理包括數據配準、數據拼接、數據檢測以及數據轉換；

標記索引標簽單元，用于對數據進行索引標簽標記之后存入分布式文件數據庫。