[發明專利]基于被動聲的導彈末端速度測量系統及測量方法

有效

• 申請號: 201210126067.0
• 申請日: 2012-04-26
• 公開（公告）號: CN102661686A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 葉東;路敬祎;陳剛;郭玉波
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: F42B35/02
• 分類號: F42B35/02
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 牟永林

技術領域

本發明涉及一種基于被動聲的導彈末端速度測量系統及測量方法，屬于聲音信號的處理及測量技術領域。

背景技術

隨著世界各國軍事技術的飛速發展，出現了各式各樣的新型武器系統。評價武器系統的優劣的各種方法中，脫靶量測量成為了各國研究的熱點內容之一。無論是新型武器系統的研制試驗還是已裝備部隊的定型武器系統的作戰訓練，都需要靠實戰或打靶來檢驗武器系統性能的優劣，脫靶量的測量需在靶場進行武器系統試驗進行，脫靶量的大小是導彈射擊過程中最重要的衡量標準，是判斷武器系統是否符合設計指標的主要要求之一。脫靶量測量的關鍵參數就是精確測量導彈運行到靶標附近時的速度，因此，導彈末端速度的測量具有其它參數測量無可替代的重要作用；因而探討和研究導彈末端速度測量裝置，對武器系統試驗和靶場測量實踐具有非常重要的現實意義。

基于被動聲的測試方法具有非接觸、全天候、速度快、隱蔽性好等特點，是一種對導彈目標進行測量的有效方法。隨著計算機技術、電子技術以及傳感器技術的發展，利用被動聲方法來測量高速運動的導彈目標，進而進行捕捉與跟蹤已成為一種有效的手段。然而，脫靶量測量的關鍵問題是測量導彈運行到靶標附近時的速度，該速度值直接影響了對脫靶量進行判斷的準確程度。目前，國內外相關研究機構采用基于視覺和雷達來測量導彈末端的速度的方法，都受到天氣、能見度以及障礙物的限制，因而在實際的應用中并不十分理想，其無法滿足對導彈運行速度全天候的實時測量要求。

發明內容

本發明是為了解決采用基于視覺和雷達來測量導彈末端速度的方法，不能全天候的實時進行的問題，提供一種基于被動聲的導彈末端速度測量系統及測量方法。

本發明所述基于被動聲的導彈末端速度測量系統，它包括傳聲器系統、步進電機、AD采集系統、FPGA模塊、DSP模塊、數字相機、無線傳輸系統、第一FIFO數據緩存器、第二FIFO數據緩存器、溫度傳感器、風速傳感器、風向傳感器和數字相機接口模塊，

數字相機用于實時采集被測導彈的圖像信號，數字相機的灰度圖像采集控制信號輸出輸入端通過數字相機接口模塊連接FPGA模塊的圖像采集控制信號輸入輸出端，

FPGA模塊的激波采集控制信號輸入端連接AD采集系統的數字信號輸出端，AD采集系統的模擬信號輸入端連接傳聲器系統的激波采集控制信號輸出端，

溫度傳感器用于采集靶場環境溫度信號，并將采集的溫度信號輸出給FPGA模塊的溫度采集信號輸入端，

風速傳感器用于采集靶場環境風速信號，并將采集的風速信號輸出給FPGA模塊的風速采集信號輸入端，

風向傳感器用于采集靶場環境風向信號，并將采集的風向信號輸出給FPGA模塊的風向采集信號輸入端，

FPGA模塊的電機控制信號輸出端連接步進電機的控制信號輸入端，步進電機用于控制傳聲器系統的機械位移；

FPGA模塊的第一緩存輸出端連接第一FIFO數據緩存器的輸入端，第一FIFO數據緩存器的輸出端連接DSP模塊的第一數據輸入端；FPGA模塊的第二緩存輸出端連接第二FIFO數據緩存器的輸入端，第二FIFO數據緩存器的輸出端連接DSP模塊的第二數據輸入端；

DSP模塊的通信控制信號輸入輸出端連接FPGA模塊的通信控制信號輸出輸入端，DSP模塊的無線數據輸出端連接無線傳輸系統的的無線數據輸入端。

所述FPGA模塊包括傳聲器采集控制模塊、數字相機控制與數據傳輸模塊、溫度傳感器采集控制模塊、風速傳感器采集控制模塊、風向傳感器采集控制模塊、FIFO片選與存儲接口模塊、DSP通信控制模塊、激波信號自適應濾波處理算法模塊、激波信號盲分離算法模塊、可控波束形成定位算法模塊、步進電機控制模塊和SRAM接口模塊單元，

FPGA模塊的圖像采集控制信號輸入輸出端為數字相機控制與數據傳輸模塊的圖像采集控制信號輸入輸出端，數字相機控制與數據傳輸模塊的圖像輸出端與FPGA模塊的片內數據總線連接，