无需预先测速的靶场弹丸落点定位算法实现

该文针对现有靶场弹丸落点定位系统需要提前测量波速,实际应用复杂,定位误差大等问题,提出一种无需预先测速的弹丸落点定位算法,此算法采用米字型传感器阵列,米字型阵列又可以分解成2组五元十字阵,通过来波方向(DOA)算法预先估计波速,然后把波束估计值代入到达时间差算法(TDOA)方程中计算初始位置,再把初始位置和估计波速作为参数代入到泰勒级数展开算法中,收敛定位。由于不需要预先人工测量波速,减少了波速测量误差,波速和定位位置都是在迭代算法中逐步收敛求精的,所以该算法提高了弹丸落点定位精度,减少了实际应用的复杂性。仿真算法也验证了此方法的可行性,在距离定位阵列1000 m范围内迭代算法都是收敛的。

一种弹丸落点声定位方法

针对常规武器试验靶场火炮弹丸的终点坐标测量问题,提出一种多弹丸目标测量方法,研究其落地爆炸声信号传播特性,通过分析声信号传播衰减得到传声器的探测距离。依据与传声器探测距离匹配性制定部署方案,根据总体时间差误差最小的原则,制定多目标融合定位策略,对融合定位计算步骤进行了详细叙述。最后,通过外场试验验证了定位方法的有效性。

基于声震探测技术的靶场炸点坐标测量误差分析

针对靶场试验时需要精确确定弹丸落点(终点)坐标的问题,提出一种声震波联合定位方法,该方法具有监控范围大、不受自然条件影响、能发现未爆弹、性价比高、反应快等特点。该方法按照一定的阵形布设传感器,依据弹丸爆炸时产生的声波(或是未爆弹落地产生的震动波)到达各传感器的时间差,采用TDOA(Time Difference of Arrival,到达时间差)方法对弹丸落点坐标进行计算。具体阐述了TDOA方法的定位原理,并给出了整个测量系统的组成,简要叙述了整个测量系统的部署方案;采用GDOP(Geometrical Dilution of Precision,几何稀释精度因子)方法分析了定位误差的主要影响因素,并对各种影响因素带来的误差量进行了详细分析与计算;最后采用本文设计的测量系统针对大口径火炮弹丸终点坐标的测量在靶场进行了试验,试验结果与理论分析的误差较一致,定位精度满足测量的要求。该方法满足靶场快速测量的要求。