弹丸落点双基阵声学定位技术研究

声测被动定位是弹丸落点定位技术的重要研究内容。传统的单基阵定位定距性能较差,而采用双基阵定位则可以有效解决这一缺陷。研究了双五元十字阵的平面交叉定位算法,对其定向和定距精度进行了理论推导和仿真分析,并进行了模拟实验。试验结果表明,双基阵定位相对定距和定向误差均小于2.5%,部分结果达到了理论分析的水平,性能较单基阵有了很大提升。     

弹丸落点被动声定位方法

为提高目前炮兵定位以及靶场试验弹丸落点检查精度,提出一种基于五元十字阵的双基阵定位模型.分析五元十字阵中测距、阵元间距对定位精度的影响,介绍利用声传感器阵列的被动声定位方法,利用三角交会法对目标进行定位并仿真分析.仿真结果表明:基于五元十字阵的双基阵比单基阵的测距相对误差小,能够有效提高定位精度,具有较好的工程应用价值.     

基于地震波的弹丸落点定位模型

弹丸落点位置的自动定位有助于弹丸的快速回收,定位可采用时延法。基于TDOA建立了双三角8点定位模型,给出了模型的解算方法,并在2 km×2 km测试区域内进行了定位误差分析,确定了双三角8点定位的模型参数。仿真计算结果表明,该阵型在2 km×2 km测试区域内最大定位误差不超过2 m。     

五元十字阵被动声定位算法及其性能研究

四元十字阵的测向和测距精度受目标方位角的影响，而五元十字阵就可以克服这一缺点。文中研究了基于五元十字阵的低空目标被动声定位算法及其性能。分别就目标测向和测距的精度进行了理论分析和计算．讨论了阵列尺寸和时延估计等诸因素对五元十字阵定位性能的影响。对空中运动目标被动声定位的实际工程应用有重要的参考意义。     

基于菱形阵列的弹丸落点定位模型研究

利用地震波进行弹丸落点定位时,地震波传感器的布阵方法及解算模型直接影响着弹丸落点定位的准确性.针对55～157 mm口径弹丸落点定位的要求,基于时差法建立了弹丸落点定位数学模型,分析了基于地震波的弹丸落点定位方法在3 km×3 km靶场区域内的适用范围;利用MATLAB对定位误差进行仿真计算,确定了模型参数,验证了菱形阵列的适用性.     

基于数据融合的双基阵被动定位算法的研究

为了对低空飞行目标进行定位,提出一种基于数据融合的双基阵声测被动定位方法,并对定位算法和误差进行了理论分析和数值仿真。该方法采用单基阵估计的目标方位结合双基阵阵间时间延迟的方法进行目标融合定位,充分利用了基阵间的相干性。仿真表明,该方法具有较高的定位精度。该研究成果可直接用于空中运动目标的定位,也适用于地面运动目标的定位,还可推广到多基阵的运动目标声测被动定位。     

基于地振动探测的弹丸落点定位研究

针对弹丸落点声定位方法受环境及天气影响较大的问题,提出了一种基于地振动信号探测的定位方法.利用高精度地振动传感器构建五元十字阵列,采集地面炸点产生的地振动信号,并根据时延估计量确定其方位角.近场试验表明,振动探测方法能够实现目标定向,且具有较高精度.     

基于相关峰插值的五元十字阵被动声定位算法

针对基于传统时延估计方法的被动声定位算法精度提高受时延估计精度限制的问题,提出基于相关峰插值方法的被动声定位算法。该算法能改善 FFT变换带来的栅栏效应,根据声音信号的传播特性对信号低频频谱进行细化从而提高时延估计精度。通过计算机仿真和外场实验对比分析了基于互相关方法和基于FICP方法的被动声定位算法在五元十字阵系统中的定位精度。结果表明,基于 FICP 方法的被动声定位算法能够较好地对声源目标进行定位,且算法定位精度优于基于互相关方法的定位算法,具有较强的实际应用性。     

基于改进型BP神经网络的弹丸落点预测方法

为了快速精确的预测弹丸落点,文中提出了一种基于改进型BP神经网络的弹丸落点的预测方法。根据落点预测的特殊性,在网络结构上确定了具有并列隐含层的双隐层结构形式,并对训练算法进行了自适应加动量项的改进,然后选取并优化了训练样本。之后进行了仿真训练和落点预测,得到了较高精度的预测结果。说明文中方法进行落点预测是合理有效的,可以作为弹丸落点预测的一种新方案。     

立体五元十字阵定位算法与精度分析

为提高立体阵中俯仰角的定向精度,对立体五元十字阵的基本定位算法进行了推导。以往文献中常用正弦值来计算俯仰角大小,但这种方法不能同时反映2个结构尺寸参数对俯仰角精度的影响。针对这一情况,在俯仰角的计算上采用正切值。经过与传统平面五元十字阵的定向精度进行比较,发现用正切值来表示俯仰角,不但能更加精确地描述影响俯仰角精度的各种因素,同时此法表示的俯仰角在精度上也较正弦值表示法高。立体五元十字阵的定向性能较好,具有较好的工程应用价值。     

基于声学传感网络的弹着点定位系统

为了改变广域靶场内火炮系统弹道点测试依靠人工报靶的现状,建立了基于多声学传感器节点的弹丸落点声学测量系统,以实现脱靶量的实时准确测量。在考虑温度和风速等气象环境的影响下,利用阵列定向的网格搜索方法和TDOA定位方法,设计了适用于火炮弹丸声学传感网络目标定位的算法,通过模拟试验和静爆试验进行了测试。结果表明:测试区域边长在300 m量级时定位误差小于1 m,测试区域边长在3 km量级时定位偏差在6 m以内,因此该系统可用于弹着点实际定位测量,对实践应用具有重要意义。     

弹着点坐标的组合光幕阵列测量方法

为了精确测量兵器外弹道试验中弹丸着靶坐标,采用光电管和线阵CCD成像器件分别构建模拟光幕和图像细分光幕,3个模拟光幕与1个图像细分光幕构成四组合光幕阵列,4个模拟光幕与1个图像细分光幕构成五组合光幕阵列.给出了组合光幕阵列测量着靶坐标的原理,分析了测量误差并进行了仿真.结果表明所提方法能实现射击弹丸的弹着点坐标的测量,在2m×2m靶面测量误差小于1.7mm,与六模拟光幕阵列相比,提高了测量精度,简化了阵形结构.     

兵器实验场炮弹爆炸点被动声定位系统的技术研究及误差分析

文中设计了一种六元十字阵被动声定位系统，该系统可以实现对空中及地面目标的被动声定位。讨论了阵列元间距、时间测量精度等因素对定位性能的影响，并进行了仿真。仿真结果表明．该系统消除了目标方位变化对测距和测向精度的影响，具有较好的测距和测向能力。     

任意形状三阵元平面声被动目标定位分析

对任意形状三阵元平面声被动目标定位公式进行了推导，得到了精确的显式解，并对解的个数进行了分析；利用显式解对其定位误差进行了分析；指出了最佳平面三阵元声被动定位阵列的几何特征。为实际声目标被动定位提供理论指导。     

四元声阵列声速修正模型研究

提出了一种四元声阵列声速修正模型，通过计算声传播时延求出的风速在目标与探测系统连线方向上分解，获得有效风速，然后再与特定温度下的理想声速结合，最终获得修正声速，解决了声被动探测系统采用恒定不变的声信号速度所带来的定距精度下降的缺陷。对声速模型进行了相应的实验，试验结果表明：该模型简单实用，计算效率高，尤其对温度变化剧烈和风速很大的天气，其定距精度提高明显。     

基于序贯截尾检验的一维修正弹精度评估方法

基于序贯截尾检验方法,对一维修正弹的落点密集度的评估方法进行了研究,采用Monte-carlo法给出了数值算例,仿真计算结果表明,通过序贯截尾检验方法,能够有效减少试验次数,缩短试验周期,能够为该型信息化弹药的试验鉴定提供理论参考,具有较强的理论价值和一定的参考意义.     

双三角形声学靶信息融合定位模型

采用建立的双三角形声学靶模型及信息融合算法,并根据检测到的激波信号仿真超音速弹丸着靶点坐标和速度。采用数据融合、试验标定等手段提高其测量精度。仿真结果表明,用该方法测量着靶坐标和速度具有较好效果,适合靶场射击训练等。     

七光幕阵列测试双管武器立靶密集度方法研究

为了满足某双管武器立靶密集度自动测试需求,提出了七光幕阵列测试原理,在双V 形六光幕阵列中增加一个光幕组成七光幕阵列。研究了采用发射点在弹道线上的原理,构建了识别同一发弹丸穿过七个光幕的时间序列的算法,在MATLAB 平台上进行了仿真验证,结果表明所提测试方法有效可行,能够实现双管武器立靶密集度参数的测量。