發(fā)布時(shí)間：2020-04-19 13:54

【摘要】：基于TDOA的雙三角陣列自動(dòng)聲報(bào)靶裝置雖然被廣泛用于大靶面立靶密集度測(cè)量,但在實(shí)際應(yīng)用過程中仍然存在定位精度不高、定位穩(wěn)定性較差等問題。為提高雙三角陣自動(dòng)聲報(bào)靶裝置的定位精度和穩(wěn)定性,本文在系統(tǒng)深入研究裝置定位誤差機(jī)理的基礎(chǔ)上,抓住影響定位精度的主要誤差因素,嘗試通過建立基于激波傳播路徑的雙三角陣定位模型的方法,對(duì)裝置進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。通過分析現(xiàn)有雙三角陣列自動(dòng)聲報(bào)靶裝置的工作過程和誤差控制方法,確定了裝置定位誤差的可能來(lái)源。針對(duì)彈丸斜入射、風(fēng)速風(fēng)向、彈丸章動(dòng)角、傳聲器安裝誤差、激波視速度衰減、激波信號(hào)采集處理過程和定位模型這幾種重要誤差源,分別建立了誤差模型,并采用MATLAB仿真計(jì)算出不同誤差源獨(dú)立作用時(shí)的定位誤差分布,得到了影響聲定位精度的主要誤差因素。針對(duì)雙三角陣自動(dòng)聲報(bào)靶裝置定位過程中存在多個(gè)誤差組合作用的問題,重點(diǎn)進(jìn)行了雙三角陣自動(dòng)聲報(bào)靶裝置多誤差源耦合分析。分別分析了聲定位過程中彈丸斜入射、風(fēng)速風(fēng)向、激波信號(hào)采集處理過程等多個(gè)誤差組合作用的過程,建立了多誤差耦合誤差模型并進(jìn)行了仿真分析。分析結(jié)果表明,多誤差因素同時(shí)作用會(huì)進(jìn)一步降低測(cè)量精度,其中彈丸斜入射和風(fēng)速風(fēng)向是兩種主要誤差源。針對(duì)彈丸斜入射和風(fēng)速風(fēng)向兩種主要誤差源,區(qū)別于常規(guī)基于視速度的建模方法,根據(jù)彈丸飛行過程中激波作用于聲傳感器陣列的傳播路徑,分別建立了一種雙三角陣自動(dòng)聲報(bào)靶裝置斜入射和斜入射與風(fēng)速風(fēng)向耦合修正模型,仿真分析表明,兩種修正模型皆可用于提高聲定位精度。為驗(yàn)證雙三角陣自動(dòng)聲報(bào)靶裝置的斜入射和斜入射與風(fēng)速風(fēng)向耦合兩種修正模型的修正效果,分別進(jìn)行了實(shí)彈射擊實(shí)驗(yàn),采用對(duì)比兩種修正模型、常規(guī)雙三角陣定位模型計(jì)算坐標(biāo)與實(shí)際坐標(biāo)之間的偏差的方法進(jìn)行驗(yàn)證。室內(nèi)靶道及野外實(shí)驗(yàn)表明,斜入射修正模型和耦合修正模型都可有效提高定位精度,使用兩種修正模型可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)聲報(bào)靶裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
【圖文】：

ｍａｆｍｍｍ逡逑＿＿：ｒ邋ｄｌＨ逡逑圖２．７邋ＰＨＺ－Ｄ型駐極體傳聲器逡逑ＰＨＺ－Ｄ型傳聲器性能指標(biāo)如表２．１所示。逡逑邐表２．１傳聲器性能指標(biāo)邐逡逑邐邐傳聲器性能指標(biāo)邐逡逑型號(hào)邐靈敏度邐頻率響應(yīng)范圍邐聲場(chǎng)類型逡逑ＰＨＺ－Ｄ邐４．９ｍ邋Ｖ／Ｐａ邐６．３Ｈｚ￣４０ＫＨｚｔ２ｄＢ邐自由場(chǎng)逡逑工作溫度邐工作濕度邐動(dòng)態(tài)范圍邐指向性逡逑邐－４０￣＋８０°０邐０－９８ＲＨ％邐＞邋１６４ｄＢ邐全指向性逡逑（２）傳聲器的安裝位置逡逑裝置中的６個(gè)傳聲器通過安裝孔固定在靶架上，其中靶架主要由傳感器安裝板、水逡逑平調(diào)節(jié)裝置、水平泡、底座和防護(hù)罩等部分組成，如圖２．８所示。逡逑Ｉｆ邐麗；逡逑１Ｍ邋／逡逑：＇廣邐—ｒ—逡逑／’邋．，／’邋／逡逑Ｌ傳感器安裝板邋水平泡—ｙ邋底座Ｖ水平調(diào)節(jié)裝置？」防護(hù)罩」逡逑圖２．８靶架逡逑傳聲器的安裝精度對(duì)彈丸定位精度存在一定的影響，在實(shí)際測(cè)量中一般需要調(diào)節(jié)傳逡逑聲器安裝靶架的水平，保證六個(gè)傳聲器的敏感面處于同一平面以及傳聲器之間的相對(duì)位逡逑置控制在一定范圍內(nèi)。在進(jìn)行靶架設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)水平泡作為水平調(diào)節(jié)依據(jù)，水平泡的安逡逑裝需要進(jìn)行校對(duì)保證水平泡調(diào)平時(shí)，靶架達(dá)到水平。靶架中傳聲器的兩個(gè)安裝板的平面逡逑度同樣需要進(jìn)行校準(zhǔn)

（２）傳聲器的安裝位置逡逑裝置中的６個(gè)傳聲器通過安裝孔固定在靶架上，其中靶架主要由傳感器安裝板、水逡逑平調(diào)節(jié)裝置、水平泡、底座和防護(hù)罩等部分組成，如圖２．８所示。逡逑Ｉｆ邐麗；逡逑１Ｍ邋／逡逑：＇廣邐—ｒ—逡逑／’邋．，／’邋／逡逑Ｌ傳感器安裝板邋水平泡—ｙ邋底座Ｖ水平調(diào)節(jié)裝置？」防護(hù)罩」逡逑圖２．８靶架逡逑傳聲器的安裝精度對(duì)彈丸定位精度存在一定的影響，，在實(shí)際測(cè)量中一般需要調(diào)節(jié)傳逡逑聲器安裝靶架的水平，保證六個(gè)傳聲器的敏感面處于同一平面以及傳聲器之間的相對(duì)位逡逑置控制在一定范圍內(nèi)。在進(jìn)行靶架設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)水平泡作為水平調(diào)節(jié)依據(jù)，水平泡的安逡逑裝需要進(jìn)行校對(duì)保證水平泡調(diào)平時(shí)，靶架達(dá)到水平。靶架中傳聲器的兩個(gè)安裝板的平面逡逑度同樣需要進(jìn)行校準(zhǔn)，從而保證六個(gè)傳聲器敏感面的平面度。為了提高傳聲器的安裝位逡逑１２逡逑
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TJ06

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2633370