高壓水射流靶物探測的陣列改進和軟件集成.pdf

1、目前高壓水射流技術(shù)因其特有的優(yōu)點已被廣泛應(yīng)用到各個領(lǐng)域，其主要的用途包括切割、清洗等工作。本課題組已對該新興的技術(shù)進行了一定的研究，該研究內(nèi)容主要是利用高壓水射流技術(shù)與聲音識別處理技術(shù)結(jié)合進行地雷等靶物的探測，創(chuàng)建了高壓水射流靶物探測平臺，利用高壓水射流噴嘴和傳聲器分別組成相對應(yīng)的直線型陣列，研究了高壓水射流反射聲信號處理的算法程序，編寫了信號采集與處理的部分程序。但是，該項目的研究仍存在不足，直線型傳聲器陣列由于各個傳聲器接收信號的距

2、離問題而使得接收信號失真嚴重，導(dǎo)致探測精度降低，同時系統(tǒng)各部分軟件程序未能實現(xiàn)集成化。
　　為了提高高壓水射流靶物探測系統(tǒng)的探測精度，本文研究設(shè)計了圓弧型陣列結(jié)構(gòu)，利用圓弧形陣列各個位置到達聲源位置相同或相近的特點，解決了直線型傳聲器陣列探測精度不高的問題。搭建了直線型陣列結(jié)構(gòu)與圓弧型陣列結(jié)構(gòu)的探測精度對比仿真實驗，設(shè)計了多組直線型和圓弧型結(jié)構(gòu)參數(shù)進行實驗。通過仿真實驗結(jié)果可知，多組直線型陣列中探測誤差最小達到88.89mm，而圓

3、弧型陣列結(jié)構(gòu)中，最優(yōu)的結(jié)構(gòu)探測誤差為9.03mm。從而可知圓弧型陣列的探測精度高于直線型陣列，并對圓弧型陣列結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，確定最優(yōu)的圓弧型陣列的結(jié)構(gòu)參數(shù)是相鄰傳聲器之間距離為200mm，圓周角為30°的結(jié)構(gòu)。
　　為了提高高壓水射流靶物探測系統(tǒng)的探測效率，縮短信號處理的時間，達到實時觀察探測結(jié)果的目的。本文利用LabVIEW作為高壓水射流信號處理算法程序編寫的軟件平臺，對各個信號處理算法子程序進行整合，解決了各個程序間不同數(shù)據(jù)類型

4、之間的轉(zhuǎn)換和不同表示法的數(shù)值類型之間的轉(zhuǎn)換問題。本文通過對信號處理模塊的程序進行集成，使得模塊之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)流通，達到探測處理一體化程序，實現(xiàn)了在探測過程中實時顯示目標靶物相對位置的目的。
　　本文主要解決了高壓水射流靶物探測系統(tǒng)直線型傳聲器陣列結(jié)構(gòu)探測精度低和系統(tǒng)程序未能集成化的問題，設(shè)計了圓弧型傳聲器陣列代替直線型傳聲器陣列，并對圓弧型陣列進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，使得靶物探測系統(tǒng)的精度得到很大的提高。通過對已有的軟件程序進行改進實現(xiàn)軟件程