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申请/专利权人：长三角国创超声(上海)有限公司

摘要：本发明公开了一种三维声呐海上桩基在线监测方法及系统，包括：基于3D声呐向海底河底发射具有高指向性的声波信号；当遇到的障碍物为海底河底时反射回波信号并得到海底信号的检测阈值，基于检测阈值得到海底河底与3D声呐之间的相对距离，得到声波发射点至声波到达终点的距离数据；在获取到所述距离数据的情况下，同时获取当前回波信号的到达时间和当前回波信号的到达方向以得到当前回波信号对应的波束俯仰角及方位角；根据获取到的当前回波信号的到达时间和当前回波信号到达方向，并基于TOA和DOA的联合估计算法估计出回波所在目标位置参数；结合所述目标位置参数通过三角函数计算出目标深度数据，提高监测效率。

主权项：1.一种三维声呐海上桩基在线监测方法，其特征在于，用于三维声呐海上桩基在线监测系统，包括：基于三维声呐向海底发射具有高指向性的声波信号；判断所述声波信号是否遇到障碍物，当遇到的障碍物为海底时反射回波信号并得到海底信号的检测阈值，基于所述检测阈值得到海底与所述三维声呐之间的相对距离，得到声波发射点至声波到达终点的距离数据；在获取到所述距离数据的情况下，同时获取当前回波信号的到达时间和当前回波信号的到达方向以得到当前回波信号对应的波束俯仰角及方位角；根据获取到的当前回波信号的到达时间和当前回波信号到达方向，并基于TOA和DOA的联合估计算法估计出回波所在目标位置参数；结合所述目标位置参数通过三角函数计算出目标深度数据；所述基于TOA和DOA的联合估计算法估计出回波所在目标位置参数包括：采用联合加权时间平均和方位偏离指示获取精确的回波信号到达时间，计算出当前入射角下的深度数据，具体步骤如下：在入射角小于预设角度阈值的情况下，则采用加权时间平均算法获取回波信号对应的幅度序列，并从接收到的回波幅度序列中选取超过门限的采样点，通过对该采样点的幅度计算时间加权平均来得到当前回波信号的TOA值；在回波的入射角大于等于预设角度阈值的情况下，则采用BDI算法获取时间片样本，接收到的回波信号按波束角度方向排列成一系列空间网格，对每个时间片，选取能量超过门限的网格对回波个数进行初判，利用二阶多项式对一组疑似回波的网格的能量进行拟合，得到当前回波信号的DOA值。

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