【摘 要】
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弹着点坐标是评价各种武器性能测试、考核士兵训练水平的重要参数。由于基于传感器阵列的被动式声学定位系统在恶劣天气条件下具有较好的适用性,因此,在武器评估、靶场测试以及部队正常训练中应用越来越广泛。本文针对弹着点坐标高精度测试要求,提出了一种双七元十字传感器阵列测试方案,实现了弹着点坐标的高精度测量,满足了用户弹着点坐标高精度测试要求。本文首先根据弹丸激波产生原理及相关特性,介绍了基于被动声学时延测量
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弹着点坐标是评价各种武器性能测试、考核士兵训练水平的重要参数。由于基于传感器阵列的被动式声学定位系统在恶劣天气条件下具有较好的适用性,因此,在武器评估、靶场测试以及部队正常训练中应用越来越广泛。本文针对弹着点坐标高精度测试要求,提出了一种双七元十字传感器阵列测试方案,实现了弹着点坐标的高精度测量,满足了用户弹着点坐标高精度测试要求。本文首先根据弹丸激波产生原理及相关特性,介绍了基于被动声学时延测量的定位算法;其次,在建立常用传感器阵列的被动声学测量模型基础上,分析了定位算法的复杂性以及定位精度的差异性,提出了双七元十字传感器阵列测试方案,并对七元十字阵和双七元十字阵定位算法进行详细推导和仿真分析;再次,提出了基于双七元十字传感器阵列测试系统的整体设计方案,对包括声传感器阵列、信号预处理电路、电源模块、通信模块和STM32单片机系统等硬件电路进行了设计,对包括上位机界面、时延测量、数据传输以及定位算法等主要软件模块进行了设计。最后,对基于双七元十字传感器阵列的被动声学弹着点定位测试系统在靶场进行了实弹测试,实验结果表明:七元十字阵列传感器之间的间距一定时,提高时延测量精度可以降低弹着点定位误差;与采用单七元十字阵的弹着点定位测试方案相比,采用双七元十字阵列定位算法能够有效的提高弹着点定位精度,实际测量相对误差优于10%。
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