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龙图腾网获悉大连理工大学申请的专利基于光纤光栅传感与水声定位融合的水下智能缆空间形态重构系统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：CN121384159B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-24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：202511978734.1，技术领域涉及：G01D21/02；该发明授权基于光纤光栅传感与水声定位融合的水下智能缆空间形态重构系统是由于大鹏;邓文浩;张天翔;胡远翔;陈云飞设计研发完成，并于2025-12-25向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于光纤光栅传感与水声定位融合的水下智能缆空间形态重构系统在说明书摘要公布了：基于光纤光栅传感与水声定位融合的水下智能缆空间形态重构系统，其属于水下测量与感知技术领域。该系统智能缆中三芯光纤沿长度方向刻写有多个光纤布拉格光栅传感器，测量沿长度方向的多点应变数据。根据应变分布计算各测点处的弯曲曲率与挠率，构建连续曲率与挠率函数，结合Frenet–Serret算法求解缆线各点的切向量、法向量及副法向量，并对切向量积分得到缆线的空间曲线形态。根据声学测距结果确定缆线终端在三维空间中的绝对位置。通过将曲线重构结果与终点位置约束融合，实现整个水下缆线的空间形态与姿态识别。系统在缆线上布设惯性测量单元以获取局部姿态信息，从而提高曲线重建的精度与稳定性。本发明可广泛应用于水下长缆作业的空间状态监测。

本发明授权基于光纤光栅传感与水声定位融合的水下智能缆空间形态重构系统在权利要求书中公布了：1.基于光纤光栅传感与水声定位融合的水下智能缆空间形态重构系统，其特征在于，该系统包括智能缆组件、光纤解调与信号处理模块、曲率与挠率计算模块、曲线重构模块、水声定位模块和数据融合模块； 所述智能缆组件内部沿缆线长度方向设有一根三芯光纤，三芯光纤的各光纤芯上均刻写有若干沿长度方向分布的光纤布拉格光栅传感器，用于测量缆线上各测点处的轴向应变； 所述光纤解调与信号处理模块用于向三芯光纤提供光源并接收各光纤布拉格光栅的反射光，解调各光栅的反射波长变化，并根据应变与波长变化之间的关系计算各光栅位置处的离散应变值； 所述曲率与挠率计算模块用于根据三芯光纤的三个光纤芯在缆体截面内的相对几何位置，结合各光纤芯对应的应变数据，计算缆线沿长度方向各测点处的弯曲曲率和挠率，并通过三次样条插值获得沿缆线弧长参数s的连续曲率函数和挠率函数； 所述曲线重构模块用于将连续曲率函数和挠率函数代入Frenet–Serret方程组，求解缆线各点的切向量、法向量和副法向量，并通过对切向量沿弧长参数进行积分，得到缆线在局部坐标系下的三维空间曲线形态； 所述水声定位模块包括安装于母船的超短基线发射换能器以及安装于智能缆组件终端的水声应答器；所述水声定位模块用于根据发射信号与应答信号的传播时间及阵列接收特性解算缆线终端在绝对坐标系中的空间位置； 所述数据融合模块用于将所述曲线重构模块得到的缆线局部坐标系下的空间曲线与所述水声定位模块获得的缆线终端绝对位置进行约束融合，得到整条水下智能缆在绝对坐标系下的三维空间位置与姿态分布； 所述系统与布设于缆线部分节点的惯性测量单元IMU连接，惯性测量单元IMU用于提供局部姿态信息以修正缆线空间形态重构结果。

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