基于多傳感器網(wǎng)絡(luò)的鉆地彈探測及優(yōu)化.pdf

1、目前，世界各國對鉆地彈的研究主要集中在彈體的侵徹機(jī)理和深度上，對它的定位和運(yùn)動軌跡的研究較少。鉆地彈侵徹到地下的位置和軌跡信息對考評鉆地彈性能、設(shè)計(jì)鉆地彈外形和彈體鉆地探測定位等方面都非常關(guān)鍵。而靶場測試是確定鉆地彈軌跡的有效手段。與地表測試或空中目標(biāo)測試不同，鉆地彈沒入地表以下之后無法借助視覺觀測到，因此恰當(dāng)?shù)谋粍佑^測器陣列的布設(shè)，對鉆地彈的軌跡測試至關(guān)重要。
　　本文在充分了解鉆地彈探測的研究意義與研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢與應(yīng)用價值

2、的基礎(chǔ)之上，詳細(xì)介紹了目標(biāo)靜止和運(yùn)動狀態(tài)時探測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框架和工作原理。討論了在模擬靶場試驗(yàn)中探測系統(tǒng)的關(guān)鍵算法與核心技術(shù)，深入分析了多傳感器網(wǎng)絡(luò)的模型和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中使用的方法。對鉆地彈的地下運(yùn)動和靜止兩種模型的探測定位進(jìn)行了深入的研究：在運(yùn)動模型中重點(diǎn)討論了地震檢波器陣列不同位置和不同模型，并通過網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化改善系統(tǒng)定位的精準(zhǔn)度；在靜止模型中利用伽馬射線的組網(wǎng)探測的方法，進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，并且驗(yàn)證了該方法在理論上的可行性。所取得的主要研究成果為

3、：
　　首先，運(yùn)用正交試驗(yàn)對網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方案的確定進(jìn)行了詳細(xì)的論證，在確定的方案中對時差法優(yōu)化的原理，以及在二維坐標(biāo)系中的探測定位進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，確定時間分辨率最大的準(zhǔn)則下，最佳的布陣模型是素?cái)?shù)列模型；通過蒙特卡洛在三維坐標(biāo)系中的仿真，確定了時差法定位探測時，傳感器網(wǎng)絡(luò)在時差可分辨度最大準(zhǔn)則下應(yīng)具有的最佳陣型。分別采用對數(shù)螺線、阿基米德螺線和哈達(dá)瑪矩陣三種探測模型，結(jié)合工程應(yīng)用的特點(diǎn)，將最佳陣型確定為哈達(dá)瑪矩陣模型。
　　其次，對

4、伽馬射線組網(wǎng)探測系統(tǒng)的方程無解的特殊情況（即矛盾方程）進(jìn)行了討論，并提出使用最小二乘法求解方程的無解情況。在前面的基礎(chǔ)之上對鉆地彈進(jìn)行探測定位，在二維坐標(biāo)系中討論水平夾角和探測定位點(diǎn)的位置對系統(tǒng)精度的影響，在三維坐標(biāo)系討論探測器陣列的最佳模型和水平夾角以及探測定位點(diǎn)的位置對系統(tǒng)精度的影響，并證實(shí)這種方法在理論上可以達(dá)到工程上的精度要求。
　　最后，通過伽馬射線組網(wǎng)探測系統(tǒng)的方程，推導(dǎo)求解克拉美-羅下限的公式，然后分析討論該探測技術(shù)