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龙图腾网获悉浙江大学申请的专利一种基于数据融合的跨水空介质通信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：CN119232276B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-14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：202411324296.2，技术领域涉及：H04B13/02；该发明授权一种基于数据融合的跨水空介质通信方法是由魏艳;钱靖瑜;何雨嘉;朱诚威;王明靖涵;苏家艺;瞿逢重设计研发完成，并于2024-09-23向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于数据融合的跨水空介质通信方法在说明书摘要公布了：本发明公开一种基于数据融合的跨水空介质通信方法，发射端位于水下，接收端位于水上，为由毫米波雷达、激光雷达和太赫兹雷达组成的且等间距放置的多传感器系统；跨水空介质通信方法通过毫米波雷达、激光雷达和太赫兹雷达接收水表面的振动信号，并构建卡尔曼滤波算法所需的状态向量和观测模型；然后对水表面位移和误差协方差矩阵进行初始化，通过状态转移模型预测下一时刻的水表面位移和协方差矩阵，根据雷达的信噪比、误码率和测量误差标准差计算每个雷达的权值，通过卡尔曼滤波算法，利用每个雷达的测量数据更新水表面位移和误差协方差矩阵；最后综合所有雷达的更新结果，得到最终的水表面位移和误差协方差矩阵，提高跨水空介质通信的质量。

本发明授权一种基于数据融合的跨水空介质通信方法在权利要求书中公布了：1.一种基于数据融合的跨水空介质通信方法，其特征在于，该方法采用一个由发射端和接收端组成的通信系统来实现；所述发射端位于水下，由多个大功率声源组成水下声源阵列，所有声源发送声波信号，声波撞击水面，产生微米级别的振动；所述接收端位于水上，为由毫米波雷达、激光雷达和太赫兹雷达组成的且等间距放置的多传感器系统，形成接收阵列； 所述跨水空介质通信方法包括如下步骤： 步骤一：由毫米波雷达、激光雷达和太赫兹雷达分别获取接收信号的测量值； 步骤二：构建卡尔曼滤波算法所需的状态向量和观测模型；所述状态向量为接收信号测量值中的位移；所述观测模型为定义所述步骤一中的接收信号的测量值与所述状态向量之间关系的观测方程： ； ； ； 其中，、和分别是毫米波雷达测出的水表面位移值与实际水表面位移之间的观测矩阵，激光雷达测出的水表面位移值与实际水表面位移之间的观测矩阵，太赫兹雷达测出的水表面位移值与实际水表面位移之间的观测矩阵；、和分别为毫米波雷达、激光雷达和太赫兹雷达的测量噪声；表示状态向量，表示t时刻的水面位移； 步骤三：对水表面位移和误差协方差矩阵进行初始化；所述误差协方差矩阵用于表征水表面位移的估计值和实际值之间的偏差； 步骤四：通过状态转移模型预测下一时刻的水表面位移和协方差矩阵； 步骤五：根据每个雷达的信噪比、误码率和测量误差标准差计算每个雷达的权值； 步骤六：通过卡尔曼滤波算法，利用每个雷达的测量数据更新水表面位移和误差协方差矩阵； 步骤七：综合所有雷达的更新结果，得到最终的水表面位移和误差协方差矩阵； 所述步骤六具体包括如下子步骤： S6.1：分别计算毫米波雷达的协方差矩阵和卡尔曼增益： ； ； 其中，σ1表示毫米波雷达的测量误差标准差，是由步骤四计算得到的当前时刻的状态估计误差协方差矩阵，是由步骤五计算得到的毫米波雷达的权值； S6.2：计算当前时刻由毫米波雷达测量的水表面位移估计得到的水表面位移，并更新毫米波雷达的状态估计误差协方差矩阵： ； ； 其中，为由步骤四计算得到的当前时刻的水表面位移的预测值，是当前时刻毫米波雷达测量出的水表面位移值；为由步骤四计算得到的当前时刻的状态估计误差协方差矩阵； S6.3：分别计算激光雷达的协方差矩阵R2和卡尔曼增益： ； ； 其中，σ2表示激光雷达的测量误差标准差，是毫米波雷达的更新步骤中最后得到的当前时刻的状态估计误差协方差矩阵；是步骤五计算得到的激光雷达的权值； S6.4：计算当前时刻由激光雷达测量的水表面位移估计得到的水表面位移，并更新激光雷达的状态估计误差协方差矩阵： ； 其中，为由毫米波雷达的测量值估计得到的当前时刻的水表面位移的预测值，是当前时刻激光雷达测量出的水表面位移值；为毫米波雷达更新步骤最终得到的当前时刻的状态估计误差协方差矩阵； S6.5：分别计算太赫兹雷达的协方差矩阵R和卡尔曼增益 其中，σ表示太赫兹雷达的测量误差标准差，是激光雷达的更新步骤中最后得到的当前时刻的状态估计误差协方差矩阵，是步骤五计算得到的太赫兹雷达的权值； S6.6：计算当前时刻由太赫兹雷达测量的水表面位移估计得到的水表面位移，并更新太赫兹雷达的状态估计误差协方差矩阵： ； ； 其中，为由激光雷达的测量值估计得到的当前时刻的水表面位移的预测值，是当前时刻太赫兹雷达测量出的水表面位移值；为激光雷达更新步骤最终得到的当前时刻的状态估计误差协方差矩阵。

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