在錯(cuò)綜復(fù)雜的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中,狙擊戰(zhàn)術(shù)靈活多變,殺傷能力強(qiáng),是一種高效的軍事戰(zhàn)術(shù)手段。針對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)狙擊手威脅的嚴(yán)峻形勢(shì),反狙擊戰(zhàn)術(shù)隨著迫切需求應(yīng)運(yùn)而生。由于槍聲信號(hào)具有持續(xù)時(shí)間短、信號(hào)強(qiáng)度較高、有明顯的脈沖尖峰等特點(diǎn),使用麥克風(fēng)陣列實(shí)現(xiàn)槍聲定位系統(tǒng)有著廣泛的研究及應(yīng)用前景。本文對(duì)空間立體麥克風(fēng)陣列定位算法和以時(shí)延估計(jì)為基礎(chǔ)的多組麥克風(fēng)陣列聯(lián)合定位算法進(jìn)行了理論研究,主要工作如下:首先,分析了槍聲聲波特性及在信號(hào)遠(yuǎn)場(chǎng)模型,總結(jié)并比較了聲源定位的各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)。其次,詳細(xì)介紹了時(shí)延估計(jì)的方法及基本原理,并推導(dǎo)了空間立體麥克風(fēng)陣列拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型和槍聲信號(hào)到麥克風(fēng)陣列的幾何關(guān)系的數(shù)學(xué)描述,并在獲得時(shí)延估計(jì)值后,測(cè)試了基于最小二乘法求解槍聲聲源位置估計(jì)的方法。最后,提出了利用多組麥克風(fēng)陣列聯(lián)合定位的方案,首先每個(gè)陣列通過(guò)使用最小二乘法對(duì)槍聲聲源位置分別進(jìn)行初始估計(jì),再將各組麥克風(fēng)陣列定位結(jié)果經(jīng)過(guò)求取交叉點(diǎn)和運(yùn)用K均值聚類(lèi)法處理后作為卡爾曼濾波的輸入值,最后利用卡爾曼函數(shù)濾波處理并求平均值的方法對(duì)輸入值重新進(jìn)行定位估計(jì)。仿真結(jié)果表明,該方法在數(shù)百米的距離范圍內(nèi)使用,能夠有效提升系統(tǒng)性能,降低定位誤差。 

【文章來(lái)源】：國(guó)防科技大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：69 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

裝在奔馳上的“皮勒爾”（Pilar）系統(tǒng)

國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究生院碩士學(xué)位論文，可探測(cè)到距離探測(cè)陣列 200 米內(nèi)飛過(guò)的子彈，反±2 度，運(yùn)動(dòng)時(shí)精度 5 度，俯仰精度 5 度，距離誤較高的精度，但系統(tǒng)的麥克風(fēng)陣列重 2 公斤，數(shù)據(jù)龐大，便攜性差[2] [4] [6]。圖 1.1 裝在奔馳上的“皮勒爾”（Pilar）系統(tǒng)

的美國(guó) Boomerang 狙擊手定位系統(tǒng)范德堡大學(xué)研制的 pinprt 定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)由聲傳感模塊以及電池模塊組成。它進(jìn)行一次定位需要利用無(wú)傳感器協(xié)同工作，所有的傳感器節(jié)點(diǎn)將探測(cè)到的信號(hào)過(guò)無(wú)線(xiàn)通信傳輸?shù)交�，基站使用接收到的所有�?shù)據(jù)法找到最優(yōu)解，從而得出狙擊手的位置[4]。但該系統(tǒng)l 米，方位角和仰角的誤差在±1 度，但需要提前布，不適合于單兵穿戴[4] [5]。僅“悍馬”安裝了反狙擊手探測(cè)系統(tǒng)，也為單兵配置研制的肩戴式聲音目標(biāo)捕獲系統(tǒng)（Shoulder-Worn ATS），即單兵狙擊手探測(cè)系統(tǒng)，如圖 1.4 所示。該系能在不到 1 秒內(nèi)根據(jù)槍聲提供敵方狙擊手的位置，探 7.5 度。該系統(tǒng)已在 2007 年開(kāi)始阿富汗戰(zhàn)爭(zhēng)中成功使

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：2945119