基于五元十字陣空中炸點(diǎn)位置測(cè)量系統(tǒng)研究.pdf

1、近年來(lái)，近地面空中炸點(diǎn)位置的測(cè)量逐漸成為一個(gè)熱門(mén)研究方向。在新武器系統(tǒng)的研制中，炮彈在打擊目標(biāo)上方的炸點(diǎn)位置是評(píng)價(jià)武器性能好壞的重要評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。一般情況下，靶場(chǎng)測(cè)試環(huán)境復(fù)雜多變，炸點(diǎn)類型多種多樣，導(dǎo)致炸點(diǎn)的位置難以測(cè)量。電視經(jīng)緯儀系統(tǒng)具有視場(chǎng)小的特點(diǎn)，目前已成為用來(lái)測(cè)量炸點(diǎn)位置的主要方法。該系統(tǒng)分辨率高，測(cè)量范圍廣，但同時(shí)存在許多缺點(diǎn)，例如儀器造價(jià)高，操作系統(tǒng)復(fù)雜等，使其尚未得到普及。因此有必要從降低成本，提高實(shí)用性等角度出發(fā)，研究一種新

2、型的探測(cè)系統(tǒng)。
　　被動(dòng)聲探測(cè)技術(shù)涵蓋了諸多學(xué)科，是定位系統(tǒng)應(yīng)用中的一項(xiàng)新技術(shù)，現(xiàn)實(shí)中，聲場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜多變，且聲音信號(hào)較為特殊。本論文結(jié)合實(shí)際情況，針對(duì)于近地面空中炸點(diǎn)位置測(cè)量，為了降低硬件成本，同時(shí)達(dá)到提高位置測(cè)量精度的目的，研究并設(shè)計(jì)了一套五元十字陣聲探測(cè)器空中炸點(diǎn)位置測(cè)量系統(tǒng)，對(duì)聲傳感器陣列的幾何模型和定位算法進(jìn)行了數(shù)學(xué)推導(dǎo)，并對(duì)引起位置測(cè)量誤差的聲傳感器排列間距、目標(biāo)方位角等因素進(jìn)行了分析與仿真。
　　論文首先對(duì)聲場(chǎng)及

3、聲波特性進(jìn)行介紹，分析了環(huán)境因素對(duì)聲波傳播產(chǎn)生的影響。研究了影響測(cè)量系統(tǒng)精度的關(guān)鍵因素時(shí)延估計(jì)算法，對(duì)常見(jiàn)算法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了對(duì)比，研究了五元十字陣聲傳感器陣列的幾何模型及數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)。根據(jù)測(cè)量系統(tǒng)要求設(shè)計(jì)了硬件部分，包括聲傳感器的介紹和選取，聲音信號(hào)調(diào)理電路和以單片機(jī)為控制核心的計(jì)時(shí)模塊設(shè)計(jì)，并對(duì)整個(gè)電路進(jìn)行了測(cè)試。最后在室內(nèi)與室外分別搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行系統(tǒng)驗(yàn)證，對(duì)引起實(shí)驗(yàn)誤差的內(nèi)部及外部因素進(jìn)行了分析。
　　實(shí)驗(yàn)及仿真結(jié)果表明，本