[發明專利]兵器試驗場彈著點實時定位方法

在審

• 申請號: 201810033702.8
• 申請日: 2018-01-15
• 公開（公告）號: CN108180789A
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發明（設計）人: 徐敏;梁杰;劉毅;張鵬程
• 申請（專利權）人: 陜西中科啟航科技有限公司
• 主分類號: F41J5/00
• 分類號: F41J5/00
• 代理公司: 北京兆君聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 11333
• 代理人: 劉俊玲

1.一種彈著點實時定位方法，包括：

1)在試驗場內邊緣位置間隔埋設若干檢波器臺站，各臺站連續記錄的信號定義為i；

2)采用能量極值法，在各檢波器臺站連續記錄的信號i中進行靶擊事件的識別；

3)完成步驟2)的識別后，通過計算靶擊波形峰度和偏斜度來提取靶擊信號到時信息；

4)用頻率域的信號互相關(交差譜法)計算得到不同檢波器臺站記錄的靶擊事件的時間差；

5)根據步驟4)計算得到的靶擊事件時間差反演靶擊位置，確定各靶基事件彈著點。

2.權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟2)所述的采用能量極值法進行靶擊事件識別，是通過對檢波器臺站接收信號i的振幅和能量比的突增量差值進行判斷，識別出靶擊事件。

3.權利要求2所述的方法，其特征在于：針對所述的突增量差值判斷設置臨界值，并建立信號能量變化曲線Ratio(i)，通過尋找信號能量變化曲線上大于所述臨界值的極值點，確定所述極值點信號即為靶擊信號i_ba；

所述的信號能量變化曲線Ratio(i)優選如以下式(I)所示：

對于一通道信號X(i)，式(I)中的M為前后時窗長度，2M代表總時窗長度，r為穩定因子，其定義如下式(II)所示：

其中len為信號通道的長度。

4.權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟3)所述的計算靶擊波形峰度和偏斜度方法具體如下：

定義一個有限長度的離散實數序列為{x_i}，其偏斜度S的定義如下式(III)所示，其峰度K的定義如下式(IV)所示：

其中為序列平均值，σ_x為其標準差。

5.權利要求4所述的方法，其特征在于：所述的提取靶擊信號到時信息的方法是，判斷所述的峰度曲線K和所述的偏斜度曲線S的極值點，以極值點前曲線斜率最大的位置作為靶擊信號i_ba到時的位置。

6.權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟4)所述的頻率域的信號互相關(交差譜法)計算包括以下過程：

4.1)將相鄰兩個檢波器臺站記錄的靶擊信號函數定義為A₁(t)和A₂(t)，其交差譜定義如下式(V)所示：

S(f)＝A₁^*(f)A₂(f) (V)

其中A₁(f)、A₂(f)分別為A₁(t)、A₂(t)的傅里葉變換，A₁^*(f)為A₁(f)的復共軛。

4.2)通過平滑后的A₁(f)和A₂(f)計算兩信號的相關性C(f)，計算公式如式(VI)所示：

4.3)直接由復數形式的S(f)得到交差譜的相位φ(f)；而相位與時差δ的關系如式(VII)所示：

φ(f)＝2πδf (VII)

4.4)利用一組φ(f)，f采用最小二乘法擬合直線的方法求得兩信號的時差δ，具體是選取一個時窗，并平移時窗，各個時窗的時差求和取平均值；擬合直線時，每個相位點用C(f)/(1-C²(f))進行加權。