【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于工频电磁波探测沉船信号处理，更具体地，涉及一种多源双工频沉船探测方法及装置。
技术介绍
1、海底的沉船一直是海洋勘探、抢险救灾的重要研究对象。然而，对失事沉船的打捞和探测需要准确的目标定位。传统的沉船探测方法通常采用声呐技术，通过接收目标发出的声波回波来确定其位置。然而，声呐探测存在一些问题，因为沉船常常被海洋泥沙覆盖，声呐技术容易受到海底地形的影响，从而导致虚警较高。此外，声学探测需要大量的探测设备，成本高昂，并且容易受到海洋环境噪声的干扰。由于这些限制，声学探测方法很难在远距离和大范围内探测到隐藏在海洋噪声中的沉船，无法满足广阔海域的探测需求。
2、工频电磁场是由50hz、60hz的电力系统所生成的电磁场，广泛存在于全球各种电压级别的输电线路和各种电器设备中。这种电磁场的主要来源包括高压输电线路、电力变电站以及大容量的工频电力设备等。工频电磁场表现出强大的穿透能力，能够穿透海水、岩石等固体介质，对沉船产生影响。不论水下目标处于静止状态还是运动状态，空间中广泛分布的时变工频电磁波都会作用于铁磁性目标，在目标附近及目标表面和内部产生感应电磁场，从而引起目标所在区域的工频电磁场信号发生畸变，可以根据这一原理探测定位水下目标。
3、对于一种工频电网的工频电磁波，工频电磁场信号在全球范围的强度分布是随着空间变化的，若某水域电网工频电磁波较弱，则会导致该水域的沉船探测率较低。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种多源双工频沉船探测方法及装置，用以解决现
2、第一方面，本专利技术提供一种多源双工频沉船探测方法，包括：
3、在沉船所在的目标水域，通过工频探测器对多个方向的工频电磁波进行探测，获取多种工频电磁波的幅值波形数据，所述多种工频电磁波包括至少两种工频电磁波；
4、基于所述多种工频电磁波的幅值波形数据，通过经验模态分解，确定扰动信号；
5、基于所述扰动信号、所述工频探测器的运动轨迹和所述目标水域中各个水面目标的位置，确定所述沉船的位置信息。
6、可选地，所述基于所述多种工频电磁波的幅值波形数据，通过经验模态分解，确定扰动信号，包括：
7、基于所述多种工频电磁波的幅值波形数据，进行经验模态分解，获取第n层所分解出的目标本征模态函数imfn，n为预设数值，所述目标本征模态函数imfn用于表征第n层所分解出的信号；
8、基于目标本征模态函数imfn，通过滑动窗口分析，确定多个目标窗口，所述目标窗口用于表征扰动信号在第n层所分解出的信号中的时序位置；
9、基于各个所述目标窗口，从第n层所分解出的信号中提取所述扰动信号。
10、可选地，所述基于目标本征模态函数imfn，通过滑动窗口分析，确定多个目标窗口，包括：
11、基于预设步长、具有预设尺寸的检测窗口和所述目标本征模态函数imfn，步进滑动所述检测窗口对第n层所分解出的信号进行幅值检测操作，获取每一步对应的窗口检测值；
12、基于每一步对应的窗口检测值，通过数值比较，确定各个所述目标窗口。
13、可选地，所述幅值检测操作，包括：
14、基于所述检测窗口所选中的信号波形，对所述信号波形进行幅值积分计算，确定当前步对应的窗口检测值。
15、可选地，所述基于每一步对应的窗口检测值，通过数值比较，确定各个所述目标窗口，包括：
16、判断预设阈值与目标步对应的窗口检测值之间的大小；
17、在目标步对应的窗口检测值大于所述预设阈值的情况下，确定所述目标步对应的窗口作为所述目标窗口。
18、可选地，所述基于所述扰动信号、所述工频探测器的运动轨迹和所述目标水域中各个水面目标的位置，确定所述沉船的位置信息，包括：
19、基于所述扰动信号、所述工频探测器的运动轨迹和所述目标水域中各个水面目标的位置，按时序对所述扰动信号进行分段框选，确定目标框，所述目标框用于框选所述扰动信号中与所述沉船相对应的一段信号；
20、基于所述目标框和所述工频探测器的运动轨迹，通过分析所述目标框与所述工频探测器的运动时段之间的对应关系，确定所述沉船的位置信息。
21、可选地，所述多种工频电磁波包括：50hz工频电磁波和60hz工频电磁波，所述在沉船所在的目标水域，通过工频探测器对多个方向的工频电磁波进行探测，获取多种工频电磁波的幅值波形数据，包括：
22、在沉船所在的目标水域，通过工频探测器针对一个或多个方向的50hz工频电磁波进行探测，获取50hz工频电磁波的幅值波形数据；
23、在沉船所在的目标水域，通过工频探测器针对一个或多个方向的60hz工频电磁波进行探测，获取60hz工频电磁波的幅值波形数据。
24、第二方面，本专利技术还提供一种多源双工频沉船探测装置，包括：
25、幅值波形确定模块，用于在沉船所在的目标水域，通过工频探测器对多个方向的工频电磁波进行探测，获取多种工频电磁波的幅值波形数据，所述多种工频电磁波包括至少两种工频电磁波；
26、扰动信号确定模块，用于基于所述多种工频电磁波的幅值波形数据，通过经验模态分解，确定扰动信号；
27、位置确定模块，用于基于所述扰动信号、所述工频探测器的运动轨迹和所述目标水域中各个水面目标的位置，确定所述沉船的位置信息。
28、第三方面，本专利技术提供一种电子设备，包括：至少一个存储器，用于存储程序；至少一个处理器，用于执行存储器存储的程序，当存储器存储的程序被执行时，处理器用于执行第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所描述的方法。
29、第四方面，本专利技术提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，当计算机程序在处理器上运行时，使得处理器执行第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所描述的方法。
30、可以理解的是，上述第二方面至第四方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。
31、总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
32、通过在沉船所在的目标水域，使用工频探测器获取多种工频电磁波的幅值波形数据，可以基于多种工频电磁波的幅值波形数据，进行经验模态分解以提取出扰动信号，进而基于工频探测器的运动轨迹和目标水域中各个水面目标的位置，按时序分析扰动信号与沉船之间的对应关系，以确定沉船的位置信息。由于采用多种工频电磁波的幅值波形数据探测沉船，所提取出的扰动信号能够表征铁磁性目标对多种工频电磁波的扰动，能够有效地克服采用单种工频电磁波进行探测所导致的部分水域(该种工频电磁波强度较弱的水域)的沉船探测率较低的缺陷，实现在全球任意水域进行沉船探测，均能保持较高的探测率，提高本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种多源双工频沉船探测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述多源双工频沉船探测方法，其特征在于，所述基于所述多种工频电磁波的幅值波形数据，通过经验模态分解，确定扰动信号，包括：
3.根据权利要求2所述多源双工频沉船探测方法，其特征在于，所述基于目标本征模态函数IMFn，通过滑动窗口分析，确定多个目标窗口，包括：
4.根据权利要求3所述多源双工频沉船探测方法，其特征在于，所述幅值检测操作，包括：
5.根据权利要求3所述多源双工频沉船探测方法，其特征在于，所述基于每一步对应的窗口检测值，通过数值比较，确定各个所述目标窗口，包括：
6.根据权利要求1所述多源双工频沉船探测方法，其特征在于，所述基于所述扰动信号、所述工频探测器的运动轨迹和所述目标水域中各个水面目标的位置，确定所述沉船的位置信息，包括：
7.根据权利要求1-6任一项所述多源双工频沉船探测方法，其特征在于，所述多种工频电磁波包括：50Hz工频电磁波和60Hz工频电磁波，所述在沉船所在的目标水域，通过工频探测器对多个方向的工频电磁波进行探测，
8.一种多源双工频沉船探测装置，其特征在于，包括：
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
10.一种非暂态计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，当所述计算机程序在处理器上运行时，使得所述处理器执行如权利要求1-7任一所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种多源双工频沉船探测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述多源双工频沉船探测方法，其特征在于，所述基于所述多种工频电磁波的幅值波形数据，通过经验模态分解，确定扰动信号，包括：
3.根据权利要求2所述多源双工频沉船探测方法，其特征在于，所述基于目标本征模态函数imfn，通过滑动窗口分析，确定多个目标窗口，包括：
4.根据权利要求3所述多源双工频沉船探测方法，其特征在于，所述幅值检测操作，包括：
5.根据权利要求3所述多源双工频沉船探测方法，其特征在于，所述基于每一步对应的窗口检测值，通过数值比较，确定各个所述目标窗口，包括：
6.根据权利要求1所述多源双工频沉船探测方法，其特征在于，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：张天序，刘俊杰，颜健，谭建东，刘浩然，王嘉敏，钟胜，颜露新，王岳环，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：
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