基于射擊聲音模型的狙擊手定位和子彈參數(shù)估計(jì)的算法研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，社會(huì)治安和反恐形勢(shì)已經(jīng)得到高度的重視。由于槍擊事件的時(shí)常發(fā)生，給社會(huì)帶來(lái)了很多不安定的因素。很多國(guó)家的槍支問(wèn)題已經(jīng)嚴(yán)重威脅了人民的財(cái)產(chǎn)安全。而現(xiàn)有的槍聲定位系統(tǒng)能快速確定狙擊手的方位和子彈的參數(shù)，在城市中對(duì)維持穩(wěn)定的社會(huì)治安和在戰(zhàn)場(chǎng)上對(duì)保障士兵的生命具有重要的應(yīng)用價(jià)值。其中，基于聲學(xué)探測(cè)的槍聲定位系統(tǒng)由于抗干擾強(qiáng)、可行性強(qiáng)、成本低等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛的應(yīng)用。
　　狙擊手在槍射擊時(shí)，槍膛內(nèi)推動(dòng)彈丸的火藥爆炸會(huì)產(chǎn)生爆轟

2、波(muzzle blast)，子彈出膛后在空氣中超音速飛行時(shí)會(huì)產(chǎn)生激波(shock wave)。基于聲學(xué)探測(cè)的槍聲定位系統(tǒng)就是根據(jù)檢測(cè)和識(shí)別子彈發(fā)射時(shí)產(chǎn)生的激波和爆轟波來(lái)定位狙擊手位置和估計(jì)子彈參數(shù)的。
　　論文通過(guò)對(duì)子彈發(fā)射時(shí)產(chǎn)生的激波和爆轟波的信號(hào)特征進(jìn)行分析，最終有效的估計(jì)出子彈的軌跡、速度、長(zhǎng)度、直徑和狙擊手的位置。本文采用高斯差分法(Difference of Gaussian，DoG)對(duì)槍支發(fā)射時(shí)產(chǎn)生的激波和爆轟進(jìn)行

3、檢測(cè)，通過(guò)檢測(cè)可估計(jì)出激波的長(zhǎng)度、幅度、斜率和激波、爆轟波之間的時(shí)間差。接著用廣義互相關(guān)(Generalized Cross Correlation，GCC)的方法求出各傳聲器之間收到信號(hào)的時(shí)延，然后通過(guò)最小二乘法求出兩種聲音信號(hào)的波達(dá)方向(Direction ofArrival，DoA)。
　　最后，將現(xiàn)有的惠特曼(Whitman)模型進(jìn)行簡(jiǎn)化，并根據(jù)槍擊事件的聲學(xué)特征建立了槍聲事件三角模型。結(jié)合所建立的三角模型、簡(jiǎn)化的惠特曼(