【摘要】：近年來,近地面空中炸點(diǎn)位置的測(cè)量逐漸成為一個(gè)熱門研究方向。在新武器系統(tǒng)的研制中,炮彈在打擊目標(biāo)上方的炸點(diǎn)位置是評(píng)價(jià)武器性能好壞的重要評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。一般情況下,靶場(chǎng)測(cè)試環(huán)境復(fù)雜多變,炸點(diǎn)類型多種多樣,導(dǎo)致炸點(diǎn)的位置難以測(cè)量。電視經(jīng)緯儀系統(tǒng)具有視場(chǎng)小的特點(diǎn),目前已成為用來測(cè)量炸點(diǎn)位置的主要方法。該系統(tǒng)分辨率高,測(cè)量范圍廣,但同時(shí)存在許多缺點(diǎn),例如儀器造價(jià)高,操作系統(tǒng)復(fù)雜等,使其尚未得到普及。因此有必要從降低成本,提高實(shí)用性等角度出發(fā),研究一種新型的探測(cè)系統(tǒng)。被動(dòng)聲探測(cè)技術(shù)涵蓋了諸多學(xué)科,是定位系統(tǒng)應(yīng)用中的一項(xiàng)新技術(shù),現(xiàn)實(shí)中,聲場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜多變,且聲音信號(hào)較為特殊。本論文結(jié)合實(shí)際情況,針對(duì)于近地面空中炸點(diǎn)位置測(cè)量,為了降低硬件成本,同時(shí)達(dá)到提高位置測(cè)量精度的目的,研究并設(shè)計(jì)了一套五元十字陣聲探測(cè)器空中炸點(diǎn)位置測(cè)量系統(tǒng),對(duì)聲傳感器陣列的幾何模型和定位算法進(jìn)行了數(shù)學(xué)推導(dǎo),并對(duì)引起位置測(cè)量誤差的聲傳感器排列間距、目標(biāo)方位角等因素進(jìn)行了分析與仿真。論文首先對(duì)聲場(chǎng)及聲波特性進(jìn)行介紹,分析了環(huán)境因素對(duì)聲波傳播產(chǎn)生的影響。研究了影響測(cè)量系統(tǒng)精度的關(guān)鍵因素時(shí)延估計(jì)算法,對(duì)常見算法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了對(duì)比,研究了五元十字陣聲傳感器陣列的幾何模型及數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)。根據(jù)測(cè)量系統(tǒng)要求設(shè)計(jì)了硬件部分,包括聲傳感器的介紹和選取,聲音信號(hào)調(diào)理電路和以單片機(jī)為控制核心的計(jì)時(shí)模塊設(shè)計(jì),并對(duì)整個(gè)電路進(jìn)行了測(cè)試。最后在室內(nèi)與室外分別搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行系統(tǒng)驗(yàn)證,對(duì)引起實(shí)驗(yàn)誤差的內(nèi)部及外部因素進(jìn)行了分析。實(shí)驗(yàn)及仿真結(jié)果表明,本文提出的基于五元十字陣空中炸點(diǎn)位置測(cè)量系統(tǒng)簡單、成本低,提高了空中炸點(diǎn)的測(cè)距與測(cè)向精度,這一研究結(jié)果為聲定位技術(shù)的應(yīng)用打下了基礎(chǔ),具有實(shí)際意義。
【學(xué)位授予單位】：西安工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TJ06

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本文編號(hào)：2623627