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炮彈落點定位系統

某單位希望通過爆炸聲來定位炮彈落地點的位置,以此來判斷打擊的命中率和有效性。其高科技基于TDOA(Time Difference of Arrival 到達時間差)定位算法,開發了炮彈落點定位系統,并使用爆竹爆炸模擬炮彈的爆炸,對該程序的定位效果進行驗證。

應用背景

爆炸物在爆炸時會產生強烈的聲音信號,這些信號隨著在空氣中傳播距離的增加而逐漸衰減,在不同距離檢測這些信號的變化,反應在信號上是時域幅值和頻率組成的不同,因此可以通過麥克風傳感器陣列對炮彈落地點定位。

 

 

定位系統

系統基于16通道的麥克風陣列以及NI PXI動態信號采集設備。

 

 

 

定位軟件

炮彈落點定位軟件的整個界面大致可分為五個區域:控制區、信號視圖、已存數據、定位視圖和狀態欄。在主界面中,可以設置信號采集的時間,指定需要采集的通道,保存數據,并選擇某一時間區域內的信號進行定位,然后可以通過數據回放,對已經保存的信號進行觀察和定位。

 

 

 

結論

對距離陣列150m,100m以及50m外的聲源進行定位,測試結果如下表所示。從表中的測試結果可知,系統對百米外聲源的定位誤差在5米以內,具有很高的定位精度。

 

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