基于五元十字陣空中炸點位置測量系統(tǒng)研究.pdf

1、近年來，近地面空中炸點位置的測量逐漸成為一個熱門研究方向。在新武器系統(tǒng)的研制中，炮彈在打擊目標上方的炸點位置是評價武器性能好壞的重要評判標準。一般情況下，靶場測試環(huán)境復雜多變，炸點類型多種多樣，導致炸點的位置難以測量。電視經緯儀系統(tǒng)具有視場小的特點，目前已成為用來測量炸點位置的主要方法。該系統(tǒng)分辨率高，測量范圍廣，但同時存在許多缺點，例如儀器造價高，操作系統(tǒng)復雜等，使其尚未得到普及。因此有必要從降低成本，提高實用性等角度出發(fā)，研究一種新

2、型的探測系統(tǒng)。
　　被動聲探測技術涵蓋了諸多學科，是定位系統(tǒng)應用中的一項新技術，現(xiàn)實中，聲場環(huán)境復雜多變，且聲音信號較為特殊。本論文結合實際情況，針對于近地面空中炸點位置測量，為了降低硬件成本，同時達到提高位置測量精度的目的，研究并設計了一套五元十字陣聲探測器空中炸點位置測量系統(tǒng)，對聲傳感器陣列的幾何模型和定位算法進行了數(shù)學推導，并對引起位置測量誤差的聲傳感器排列間距、目標方位角等因素進行了分析與仿真。
　　論文首先對聲場及

3、聲波特性進行介紹，分析了環(huán)境因素對聲波傳播產生的影響。研究了影響測量系統(tǒng)精度的關鍵因素時延估計算法，對常見算法的優(yōu)缺點進行了對比，研究了五元十字陣聲傳感器陣列的幾何模型及數(shù)學公式推導。根據(jù)測量系統(tǒng)要求設計了硬件部分，包括聲傳感器的介紹和選取，聲音信號調理電路和以單片機為控制核心的計時模塊設計，并對整個電路進行了測試。最后在室內與室外分別搭建實驗平臺進行系統(tǒng)驗證，對引起實驗誤差的內部及外部因素進行了分析。
　　實驗及仿真結果表明，本