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龙图腾网获悉浙江大学申请的专利一种基于任意阵型的超短基线方向估计方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116430305B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-16发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310401294.8，技术领域涉及：G01S3/80；该发明授权一种基于任意阵型的超短基线方向估计方法是由陈惠芳;王宇雄;谢磊设计研发完成，并于2023-04-14向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于任意阵型的超短基线方向估计方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于任意阵型的超短基线方向估计方法。本发明通过三维坐标描述任意阵型的阵元分布，建立阵列的接收模型；使用不同的基线向量，基于加权非相干信号子空间方法，划分信号频带并根据信噪比对不同子带的空间谱加权，根据空间谱峰值位置估计信号入射角度；对所有的基线方位估计结果进行参数回归，估计发送端方向。本发明针对超短基线定位场景，改进超短基线的方向估计方法，其中ISSM方法可以抑制相位模糊带来的影响，使阵元间距可以超过信号的半波长；参数回归方法将方向估计拓展到任意阵型，以复杂度有限增加为条件进一步提升方向估计精度和稳定性。

本发明授权一种基于任意阵型的超短基线方向估计方法在权利要求书中公布了：1.一种基于任意阵型的超短基线方向估计方法，系统包括发送端和接收端；发送端为水声通信机或其它声源设备，能够发送确知的宽带定位信号；接收端包括超短基线阵列和信号处理模块，超短基线阵列由N个任意分布的阵元组成；接收端根据阵元分布，建立阵列空间模型：首先，在超短基线阵列空间中选取任意一点作为阵列中心，以阵列中心为原点建立坐标系；若超短基线阵列为立体阵，在三维空间中选一点作为阵列中心并建立坐标系；若超短基线阵列为平面阵，在平面阵所在平面内选一点作为阵列中心，以阵列所在平面为xOy并建立坐标系；其特征在于，方法如下： 步骤1发送端生成一段确知的宽带定位信号，向外界发送； 步骤2接收端对超短基线阵列所有阵元的接收信号xik进行匹配滤波，i＝1,…,N，k表示第k个采样点； 步骤3若匹配滤波后峰值的平均值超过阈值，则将滤波后的信号传递给后续模块进行方向估计，执行步骤4，否则返回步骤2； 步骤4接收端使用加权非相干信号子空间方法ISSM，估计不同基线向量与信号入射方向的夹角余弦值，得到方位估计结果；具体是： 4-1对构成基线向量pi,j的第i个阵元和第j个阵元的匹配滤波后的接收信号xm,ik和xm,jk分别做快速傅里叶变换，取单边谱的带内序列Xm,ik和Xm,jk；将频带均匀划分为P个子带，构建每个子带的频域模型Xm,i,j,p＝[Xm,i,p,Xm,j,p]H，Xm,i,pk和Xm,j,pk分别为Xm,ik和Xm,jk的第p个子带序列，p＝1,…,P，上标H表示共轭转置； 4-2计算每个子带序列的协方差矩阵其中，Kp表示第p个子带的采样点数量； 对协方差矩阵进行特征值分解：其中，Σs,p表示两个特征值中大的特征值，与其对应的特征向量Us,p构成信号子空间；Σn,p表示两个特征值中小的特征值，与其对应的特征向量Un,p构成噪声子空间； 根据信号功率Ps,p＝Σs,p-Σn,p和噪声功率Pn,p＝Σn,p得到子带信噪比SNRp＝10·lgPs,pPn,p，进而得到子带权重其中，w和b均为可调参数； 4-3根据宽带信号超分辨谱理论中的非相干信号子空间方法ISSM，定义加权ISSM方法的空间谱 其中，θ表示信号入射角度，d表示基线向量的长度，c表示声速，fp表示第p个子带的中心频率，j表示虚数；θ在0～π范围内进行遍历，找到空间谱的峰值位置，峰值对应的信号入射角度为方位估计结果，即信号入射方向与基线向量pi,j的夹角；得到基线向量与信号入射方向的夹角余弦值 步骤5接收端的超短基线阵列根据所有选择的基线向量及其方位估计结果，通过参数回归的方式，估计接收端指向发送端的单位向量ps； 步骤6输出单位向量估计即最终的方向估计。

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