(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211258774.5 (22)申请日 2022.10.14 (71)申请人 北京星天科技有限公司 地址 100000 北京市朝阳区创远路3 6号院 14号楼6层6 01室 (72)发明人 张祺　 (74)专利代理 机构 北京智行 阳光知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11738 专利代理师 李俊奇 (51)Int.Cl. G01S 7/52(2006.01) G01S 15/88(2006.01) G01S 15/89(2006.01) B63G 8/00(2006.01) G06V 10/26(2022.01)G06V 10/30(2022.01) G06V 10/44(2022.01) G06V 10/74(2022.01) G06V 10/82(2022.01) G06K 9/00(2022.01) (54)发明名称 一种水下巡航器的多波束系统故障诊断方 法 (57)摘要 本发明特别涉及一种水下巡航器的多波束 系统故障诊断方法， 包括以下步骤： 步骤1、 多个 从机将水声换能器的电信号转化为图像数据， 主 机对图像数据进行降噪、 边缘检测和灰度化的预 处理， 主控机接收预处理后的图像数据并标注为 初始图像； 步骤2、 信号验证模块的多路选 择器按 照阵列顺序依次与一个从机连接， 并对连接从机 的图像数据及水声换能器的电信号采样， 模拟器 根据电信号转化为验证图像； 步骤3、 信号验证模 块将图像数据和验证图像输入神经网络算法， 得 到验证后的对比图像单元； 步骤4、 主控机接收信 号验证模块的各个对比图像单元， 主控机分别对 初始图像和对比图像进行分割和对比， 并筛选对 比值的大于预设的阈值的图片块， 追踪图片块对 应的从机 。 权利要求书2页 说明书4页 附图1页 CN 115421129 A 2022.12.02 CN 115421129 A 1.一种水下巡航器的多波束系统故障诊断方法， 所述多波束系统包括依次顺序连接的 主控机、 通信机、 信号处理机、 调制回路和水声 换能器， 其特征在于： 所述主控机通过所述通 信机连接有控制平台及云端服务器， 所述控制平台用于接收主控机的数据和向主控机发送 指令， 所述云端服 务器用于检测识别多 波束系统的故障； 所述故障诊断方法包括： 设备故障诊断， 通过检测所述多波束系统的各个硬件设备的电参数识别检测发生故障 的硬件设备， 并对发生故障的硬件设备进行排 查修复； 运行故障诊断， 检测系统运行时各个设备的运行参数检测发生故障的系统位置， 并隔 离该系统位置的硬件设备进行排 查修复； 功能故障诊断， 检测系统正常工作时， 所述多波束系统是否能够正确拍摄和识别， 预设 多个修复数据包用于修复系统内软件的故障。 2.根据权利要求1所述的一种水下巡航器的多波束系统故障诊断方法， 其特征在于： 所 述设备故障诊断包括以下步骤： 步骤A1、 主控机和通信机分别进行自检操作； 步骤A2、 主控机通过通信机检查信号处理机、 调制回路和水声换能器之间的通信线路， 所述信号处 理机检查调制回路和水声换能器的信号 通道情况， 并验证信号完整性； 步骤A3、 通过人工的方式检测所述主控机、 通信机、 信号处理机、 调制回路和水声换能 器的电压、 电流和功率， 同时检查温度和漏电压 。 3.根据权利要求1所述的一种水下巡航器的多波束系统故障诊断方法， 其特征在于： 所 述运行故障诊断包括以下步骤： 步骤B1、 各个硬件设备独立运行工作， 并检测运行数据和异常数据， 所述异常数据包括 无响应、 响应延迟和响应过 载； 步骤B2、 按照传感部分、 数据处理部分、 通信部分将硬件设备组合， 组合后的硬件设备 视为整体进行调试运行， 检测运行数据和异常数据， 并与步骤B1中得到的对应硬件设备 的 数据进行对比和记录； 步骤B3、 所述多波束系统整体运行调试， 检测运行数据和异常数据， 并与步骤B1及步骤 B2中得到的对应 硬件设备的数据进行对比和记录 。 4.根据权利要求1所述的一种水下巡航器的多波束系统故障诊断方法， 其特征在于： 所 述功能故障诊断包括以下步骤： 步骤C1、 所述多波束系统进入诊断检测运行， 对同一参考物进行多次的拍摄和识别， 并 将拍摄结果和识别结果发送至云端服 务器进行记录； 步骤C2、 云端服务器将诊断检测运行的拍摄结果和识别结果与预先存储的数据进行对 比， 分别计算拍摄偏差值和识别偏差值， 所述拍摄偏差值基于图片的特征识别对比得到的 图片相似率， 所述识别偏差值 根据预设值偏差值的表格读表得到； 步骤C3、 将步骤C2中的拍摄偏差值和识别偏差值作为二维输入值带入所述云端服务器 内设的KNN算法中， 所述KNN算法输出为最接近的诊断病例， 所述控制平 台根据所述诊断病 例调取对应的所述 修复数据包发送至所述主控机 。 5.根据权利要求1 ‑4中任一项所述的一种水下巡航器的多波束系统故障诊断方法， 其 特征在于： 所述故障诊断方法没有严格的顺序关系。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115421129 A 26.根据权利要求5所述的一种水下巡航器的多波束系统故障诊断方法， 其特征在于： 在 所述运行故 障诊断中， 所述步骤B1、 B2和B3中的运行数据和异常数据均存储于所述云端服 务器中， 所述云端服务器中设置有模糊算法， 所述模糊算法的输入为每个硬件设备在步骤 B1、 B2和B3中的运行数据和异常数据的波动偏 差值， 输出为硬件设备与故障的隶属度值， 且 超过预设阈值的隶属度值的标记为故障设备。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115421129 A 3