[發明專利]爆心投影點定位系統

無效

• 申請號: 201210149851.3
• 申請日: 2012-05-16
• 公開（公告）號: CN102680943A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 法俊衍;蔣學敏;趙浩;徐躍生;趙峰;談吉兆;陳安林
• 申請（專利權）人: 常州第二電子儀器有限公司
• 主分類號: G01S5/16
• 分類號: G01S5/16
• 代理公司: 蘇州廣正知識產權代理有限公司 32234
• 代理人: 張利強

技術領域

本發明涉及爆心探測領域，特別是涉及一種爆心投影點定位系統。

背景技術

監測爆炸時間，爆心投影點位置，為估算瞬時毀傷情況、預測地面和空氣放射性沾染情況，為謀劃襲擊后果處置建議提供依據。

原單站采用方向盤、機電測角儀測角。這些型號的測角裝置均須人員進行操作，距離測量時采用以核電磁脈沖到達時間為核爆時間，以沖擊波到達時間為沖擊波運行時間，而通過測沖擊波到達時間來計算爆心距離時，需考慮到核爆當量、風向、風速、氣溫、氣壓、大氣非均勻性等因素的影響，以修正沖擊波運行速度，實際沖擊波速度為推算值，所以距離誤差較大。單站在已知角度和距離的條件下使用極距法對爆心投影點定位。多站的站位采用GPS或北斗系統定位，使用機電測角儀三站交匯法定位。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是提供一種爆心投影點定位系統，能夠利用爆炸產生的核電磁脈沖、沖擊波對其爆心投影點定位，不受能見度影響，探測距離遠，利用已探測的已知條件，運用數學算法計算出核爆爆心投影點的理論坐標，經外部條件修正得到準確坐標。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種爆心投影點定位系統，包括：傳感器陣列單元、電磁脈沖接收單元、信號處理單元，所述核爆炸產生核電磁脈沖，所述電磁脈沖接收單元接收所述核電磁脈沖信號，并將核電磁脈沖信號傳遞至信號處理單元，所述信號處理單元通過信號傳輸線與所述傳感器陣列單元連接，所述傳感器陣列單元包括大于等于3個沖擊波接收傳感器陣列組成；

所述信號處理單元將核電磁脈沖信號到達時間與各沖擊波接收傳感器的波達時間記錄，采用核電磁脈沖信號到達時間與各沖擊波接收傳感器的波達時間差，并結合各沖擊波接收傳感器的三維坐標系中的坐標，通過數學算法計算出爆心投影點的坐標。

在本發明一個較佳實施例中，定義已知的核電磁脈沖信號到達時間為t，各沖擊波接收傳感器的波達時間為t_i?，所述沖擊波接收傳感器的坐標為（X_si，Y_si，Z_si）；定義未知的爆炸發生單元中爆心的坐標為（X，Y，Z）；定義v為沖擊波的傳播速度。

在本發明一個較佳實施例中，當傳感器陣列單元包括3個沖擊波接收傳感器，所述v根據外部條件修正為已知速度，爆心投影點定位的算法公式為???????????????????????????????????????????????=v·（t_i－t），其中i分別為1、2、3，建立三個方程式，求解方程組得X，Y，Z的值，即計算出爆炸發生單元中爆心的坐標。

在本發明一個較佳實施例中，當所述v為實測數據時，v為未知速度，傳感器陣列單元包括大于等于4個沖擊波接收傳感器。

在本發明一個較佳實施例中，所述傳感器陣列單元包括4個沖擊波接收傳感器，v為未知速度，爆心投影點定位的算法公式為=v·（t_i－t），其中i分別為1、2、3、4，建立四個方程式，求解方程組得v，X，Y，Z的值，即計算出核爆炸爆心投影點的理論坐標，經外部條件修正得到準確坐標。

在本發明一個較佳實施例中，所述沖擊波接收傳感器的坐標（X_si，Y_si，Z_si）為初始設定坐標、測量坐標，核電磁脈沖信號到達時間t與各沖擊波接收傳感器的波達時間t_i?為實際測量時間，采用迭代法計算。

在本發明一個較佳實施例中，四個爆心投影點定位公式建立的非線性方程組的解法包括牛頓法、最速下降法。

在本發明一個較佳實施例中，所述爆炸發生單元為單站爆炸發生點。

在本發明一個較佳實施例中，所述信號傳輸線為電纜。

本發明的有益效果是：本發明爆心投影點定位系統對單站全自動爆心投影點定位，不受能見度影響，探測距離遠，利用已知條件，運用數學算法計算出爆心投影點的坐標，探測誤差小，定位精度較高。

附圖說明

圖1是本發明爆心投影點定位系統一較佳實施例的結構示意圖；

附圖中各部件的標記如下：1、傳感器陣列單元，2、電磁脈沖接收單元，3、信號處理單元，4、電纜，5、沖擊波接收傳感器。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發明的優點和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本發明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。

請參閱圖1，本發明實施例包括：