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龙图腾网获悉南京大学申请的专利一种融合声波和惯性感知的风速测量系统和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：CN116400100B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-07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：202310182550.9，技术领域涉及：G01P5/24；该发明授权一种融合声波和惯性感知的风速测量系统和方法是由谢磊;段高磊;彭清桦;陆桑璐设计研发完成，并于2023-03-01向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种融合声波和惯性感知的风速测量系统和方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种融合声波和惯性感知的风速测量系统和方法，方法适用于包含惯性传感器和两组音频收发器件的移动智能终端，包括以下步骤：根据惯性传感器获取终端的初始位姿，并通过音频器件采集风速的第一分量；旋转终端多次，在每次旋转结束时计算终端相较于初始位姿的旋转角度以及风速对应的分量；联立各个分量以及对应的旋转角度计算风速值并确定风向。本发明不需要借助额外的器件，也无需对终端的硬件进行任何修改，便可以对风速进行有效测量。

本发明授权一种融合声波和惯性感知的风速测量系统和方法在权利要求书中公布了：1.一种融合声波和惯性感知的风速测量方法，基于融合声波和惯性感知的风速测量系统，系统包括：音频模块、惯性传感器、处理器以及存储器； 音频模块，用于发射和采集声波信号，其包含两组音频收发器，即顶部听筒扬声器和麦克风、底部扬声器和麦克风； 惯性传感器，用于采集智能终端的位姿及旋转数据，其包含加速度计、陀螺仪、磁力计； 处理器，用于控制音频模块发射和采集声波信号，及控制惯性传感器的数据采集，并对采集到的声波信号数据和传感器数据进行处理； 存储器，用于存储采集到的声波信号数据和传感器数据，以及处理器的计算结果数据； 其特征在于，方法包括以下步骤： 1校准磁力计后将智能终端静置于水平面上，基于惯性传感器确定智能终端的初始位姿； 2顶部听筒扬声器、底部扬声器周期性交替发射调制的声波信号，同时顶部与底部的麦克风进行信号采集； 3根据两个麦克风采集到的双声道信号计算在初始位姿下风速的第一分量； 4在水平面上将智能终端旋转一定的角度，旋转过程中关闭声波的发射与采集； 5检测到智能终端静止后，基于惯性传感器的数据计算智能终端相较于初始位姿的旋转角度，同时开启声波的发射与采集过程； 6根据两个麦克风采集到的双声道信号计算风速的第二分量； 7重复步骤4至步骤6，得到其余N-2个风速分量，N≥2； 8联立N个风速分量以及对应的旋转角度计算水平向的风速值，并根据智能终端的初始位姿确定风向； 所述步骤8中计算风速值并确定风向的方法具体为： 81记风速的第i分量及对应的智能终端相较于初始位姿的旋转角度为Wi,βi，i∈[1,N]； 82设水平向的风速值为W，智能终端的初始位姿与风向在水平面上的夹角为α，得到： Wi＝W·cosβi-α； 考虑到实际情况中的干扰以及测量误差，基于最小二乘法进一步优化风速值W及夹角α： 83在夹角α的基础上进一步考虑智能终端在世界坐标系中的初始位姿θ0，即绕世界坐标系Zg轴的水平旋转角度，得到在世界坐标系下的风向θ0+α。

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