發(fā)布時(shí)間：2022-07-11 16:35

　　現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中,城市維穩(wěn)、巷戰(zhàn)以及區(qū)域戰(zhàn)術(shù)突破等,步兵仍然是最基本的需要,在這種背景下,能夠有效保護(hù)士兵安全的槍聲定位系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生,其中聲學(xué)探測(cè)系統(tǒng)以其定位效果好、抗干擾性能強(qiáng)、成本低等優(yōu)勢(shì)得到廣泛的應(yīng)用,本文即基于槍聲的聲學(xué)特點(diǎn)探究了使用微型麥克風(fēng)基陣實(shí)現(xiàn)定位的技術(shù)。彈丸在擊發(fā)和飛行的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生兩種聲波,一種為彈體內(nèi)火藥爆炸時(shí)產(chǎn)生的膛口波,另一種為彈丸在超音速飛行時(shí)產(chǎn)生的彈丸激波,兩種聲波攜帶了聲源點(diǎn)和槍支口徑等相關(guān)信息,通過(guò)分析兩種波形的聲學(xué)特征,設(shè)置不同的閥值實(shí)現(xiàn)對(duì)兩種聲波的辨析,并運(yùn)用互相關(guān)函數(shù)估計(jì)不同信道的時(shí)延。在算法推導(dǎo)過(guò)程中,根據(jù)微型麥克風(fēng)陣列的特點(diǎn),闡述了基于微型正棱錐陣列和大尺寸平面陣列的定向算法,雙陣列融合定距算法,提出了單陣列定距算法以及基于膛口波的多陣列定距算法,同時(shí)結(jié)合彈丸激波的特點(diǎn),使用多陣列實(shí)現(xiàn)對(duì)彈丸信息的估計(jì),最后通過(guò)仿真對(duì)比了算法的精準(zhǔn)度與實(shí)用性,對(duì)相應(yīng)算法進(jìn)行了優(yōu)化和選擇,有效的提高了系統(tǒng)定位性能。對(duì)系統(tǒng)的硬件和軟件進(jìn)行了簡(jiǎn)要設(shè)計(jì),搭建了槍聲定位系統(tǒng)的基礎(chǔ)物理模型,規(guī)劃了系統(tǒng)的主要功能模塊,明晰了系統(tǒng)的定向、定距和彈丸信息估計(jì)的流程圖,為后續(xù)設(shè)計(jì)硬件電... 

【文章頁(yè)數(shù)】：81 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 綜述
    1.1 課題的研究背景與意義
    1.2 火力點(diǎn)定位系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)
    1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國(guó)外定位系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.2 國(guó)內(nèi)槍聲定位系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀
    1.4 論文的主要工作與組織架構(gòu)
        1.4.1 論文的主要工作
        1.4.2 論文組織架構(gòu)
第二章 槍聲定位系統(tǒng)的聲學(xué)基礎(chǔ)
    2.1 彈丸激波與膛口波
        2.1.1 彈丸激波（Mach Wave）
        2.1.2 膛口波（Shock wave）
    2.2 彈丸激波聲學(xué)特點(diǎn)與影響因素
    2.3 膛口波聲學(xué)特點(diǎn)與影響因素
    2.4 本章小結(jié)
第三章 槍聲定位原理與算法研究
    3.1 微型麥克風(fēng)陣列與聲達(dá)時(shí)間差
        3.1.1 微型麥克風(fēng)陣列
        3.1.2 聲達(dá)時(shí)間差（TDOA）
    3.2 槍聲定位系統(tǒng)算法原理與推導(dǎo)
        3.2.1 基于正棱錐型麥克風(fēng)陣列的定向算法
        3.2.2 基于平面麥克風(fēng)陣列的定向算法
        3.2.3 基于數(shù)據(jù)融合的雙陣列定距算法
        3.2.4 基于時(shí)間節(jié)點(diǎn)的雙陣列定距算法
        3.2.5 基于時(shí)間節(jié)點(diǎn)的單陣列定距算法
        3.2.6 基于時(shí)間節(jié)點(diǎn)的雙基陣彈丸信息估計(jì)算法
    3.3 本章小結(jié)
第四章 彈丸激波與膛口波的識(shí)別及時(shí)延估計(jì)
    4.1 彈丸激波與膛口波的主要特征參數(shù)
    4.2 彈丸激波與膛口波的檢測(cè)識(shí)別
        4.2.1 彈丸激波與膛口波的檢測(cè)
        4.2.2 彈丸激波與膛口波的識(shí)別方法
        4.2.3 彈丸激波的識(shí)別
        4.2.4 膛口波的識(shí)別
    4.3 彈丸激波與膛口波信號(hào)的時(shí)延估計(jì)
    4.4 本章小結(jié)
第五章 定位算法的仿真與優(yōu)化
    5.1 定向算法的仿真與優(yōu)化
        5.1.1 基于正棱錐型麥克風(fēng)陣列的定向算法仿真與優(yōu)化
        5.1.2 基于平面四元麥克風(fēng)陣列定向算法仿真與優(yōu)化
    5.2 定距算法的仿真與優(yōu)化
        5.2.1 雙基陣融合定距算法的仿真與優(yōu)化
        5.2.2 基于膛口波和彈丸激波的單陣列定距算法仿真與優(yōu)化
        5.2.3 基于膛口波的雙陣列定距算法仿真與優(yōu)化
    5.3 基于彈丸激波的雙陣列彈丸信息估計(jì)算法仿真與優(yōu)化
    5.4 本章小結(jié)
第六章 定位系統(tǒng)工作流程與模塊化設(shè)計(jì)
    6.1 算法選擇與陣列布設(shè)
        6.1.1 算法選擇
        6.1.2 陣列布設(shè)
    6.2 定位系統(tǒng)工作流程
        6.2.1 系統(tǒng)工作流程
        6.2.2 系統(tǒng)流程圖
    6.3 定位系統(tǒng)框架搭建與模塊化設(shè)計(jì)
        6.3.1 定位系統(tǒng)框架搭建
        6.3.2 硬件模塊化設(shè)計(jì)
    6.4 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄



本文編號(hào)：3658503