鉆地彈地下運動信息的獲取及其應用.pdf

1、軍事上，鉆地彈被用于攻擊敵方的重要軍事目標，如敵方機場、經(jīng)過加固的地面目標、尤其是藏于地下的軍事設施。與常規(guī)炸彈相比，鉆地彈具有很大優(yōu)勢：與常規(guī)炸彈一旦觸碰到大地就會發(fā)生爆炸不同，鉆地彈在與地面碰撞后，會按照預設的軌跡向下運動，侵徹到一定深度后爆炸，摧毀地下設施。
　　鉆地彈的性能評估包括它的侵徹能力、軌跡控制能力和毀傷能力。在靶場試驗中，鉆地彈的軌跡控制能力是比較重要的，也是比較困難的。對軌跡的確定可分解成鉆地彈在地下一系列點位

2、置的確定，可用無源定位方法實現(xiàn)。
　　本文介紹了常用的定位系統(tǒng)的優(yōu)缺點，綜合分析，基于地震波的探測定位方案最適宜于對鉆地彈進行定位，最終選擇基于地震波的探測定位方案。確定通過一定的地震檢波器陣列獲取彈丸與地層介質碰撞產(chǎn)生的地震波信號，通過多個信道信號所包含的時差信息，多普勒頻差信息進行定位。
　　首先以無源時差定位系統(tǒng)的組成為基礎，系統(tǒng)分析了時差定位基本原理，結合時差定位模型幾何關系與時差信息，推導出時差定位方程組，分析求解

3、時差方程組的算法，并重點對常用的求解TDOA定位方程組的Chan算法進行改進，通過改進的Chan算法對非線性時差定位方程組進行求解。仿真的實驗結果證實，改進的Chan算法可以得到較好的求解結果。仿真分析不同測時誤差下的定位精度和不同地層深度隨機位置的定位效果。仿真結果證明采用時差定位法對鉆地彈定位取得了良好的定位效果。
　　接著，以無源多普勒頻差定位系統(tǒng)的組成為基礎，系統(tǒng)分析了頻差定位的基本原理，結合定位模型幾何關系與頻差信息，推

4、導出頻差定位方程。將時差定位和頻差定位優(yōu)勢互補，確定采用時差-多普勒頻差聯(lián)合定位方法對鉆地彈進行定位，分析BFGS算法、遺傳算法、粒子群算法優(yōu)缺點，對比三種算法求解頻差方程的效果，發(fā)現(xiàn)粒子群算法求解頻差方程效果最好，確定通過粒子群算法對后續(xù)的頻差定位方程進行求解。論文對不同地層深度下的隨機點進行聯(lián)合定位，仿真實驗證實，先采用時差定位出兩個相鄰位置，進而求出目標速度方向余弦，再通過頻差定位進行修正的聯(lián)合定位方法定位效果更好，有效地改善了定