[發明專利]落彈坐標聲波定位方法及系統、計算機可讀取的存儲介質

在審

• 申請號: 201910047189.2
• 申請日: 2019-01-18
• 公開（公告）號: CN109815577A
• 公開（公告）日: 2019-05-28
• 發明（設計）人: 李海濤;紀銀;張若谷;黃滔
• 申請（專利權）人: 湖南蒼樹航天科技有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 長沙智嶸專利代理事務所(普通合伙) 43211
• 代理人: 劉宏

本發明公開了一種落彈坐標聲波定位方法，包括以下步驟：步驟S1：建立聲波位置、傳感器位置與特征時刻的關系模型；及步驟S2：采用最小二乘法結合廣義逆的奇異值分解法對關系模型進行解算以得到聲波位置坐標。本發明的落彈坐標聲波定位方法及系統，首先建立聲波位置、傳感器位置與特征時刻的關系模型，然后再通過最小二乘法結合廣義逆的奇異值分解算法算出落彈點的位置坐標，在傳感器為非平面設置時仍然具有很高的定位精度。

技術領域

本發明涉及彈丸落點定位技術領域，特別地，涉及一種落彈坐標聲波定位方法及系統、計算機可讀取的存儲介質。

背景技術

彈丸落點定位是武器性能測試試驗中的關鍵環節。常規射彈演練和靶場試驗中，常采用人工搜索定位，其精度差、效率低，且存在極大的安全隱患。在現有研究中，常用的彈丸落點定位方法是基于五元十字陣的雙基陣定位模型，該模型定向精度較高、且定位精度也較高。

但是，現有的彈丸落點定位方法主要基于平面十字陣建立模型，未考慮傳感器處于不同平面時的情形，當傳感器處于不同平面時，所獲得的落點坐標位置差異較大。因此，現有的彈丸落點定位方法針對非平面彈丸落點定位時存在定位精度較差的問題。另外，該方法僅為工程實現提供了一定的理論依據，并未投入工程使用，所述過程均為仿真實驗的結果，實用性有待進一步驗證。

發明內容

本發明提供了一種落彈坐標聲波定位方法及系統、計算機可讀取的存儲介質，以解決現有的彈丸落點定位方法針對非平面彈丸落點定位時存在定位精度較差的技術問題。

根據本發明的一個方面，提供一種落彈坐標聲波定位方法，

包括以下步驟：

步驟S1：建立聲波位置、傳感器位置與特征時刻的關系模型；及

步驟S2：采用最小二乘法結合廣義逆的奇異值分解法對關系模型進行解算以得到聲波位置坐標。

進一步地，所述步驟S1具體為：

在落彈點周圍布設n個傳感器進行聲波信號測量，并建立每個傳感器的位置坐標與聲波位置坐標的關系模型，關系模型如下：

其中，S(x，y，z)為落彈點的位置坐標，S₁(x₁，y₁，z₁)、S₂(x₂，y₂， z₂)，……，S_n(x_n，y_n，z_n)為n個傳感器位置坐標，其中n個傳感器的位置坐標通過 GPS定位系統或者北斗定位系統得到，為已知項，t表示聲波到達1號傳感器的時刻，τ₁、τ₂、……τ_n為每個傳感器接收聲波信號時刻與1號傳感器接收到聲波信號時刻之間的差值，τ₁為0，v為聲速。

進一步地，n個傳感器的布設方式為非中心對稱布置。

進一步地，所述步驟S2中采用最小二乘法對關系模型進行解算的過程具體為：

對式(1)方程組進行兩兩相減得到式(2)：

其中，

對式(2)進行消去t的處理以轉換為式(3)，