基于tdoa的声学立靶自动报靶方法研究

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1、声明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知，在本学位论文中，除了加以标注和致谢的部分外，不包含其他人已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均己在论文中作了明确的说明。研究生签名：j司德测够年多影El学位论文使用授权声明南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容，可以向有关部门或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对于保密论文，按保密的有关规定和程序处理。硕士学位论文基于TDOA的声学立靶自动报靶方法研究摘要针对军事

2、射击训练中自动报靶的不断需求，研究了一种基于TDOA(TimeDifferenceofArrival)的声学立靶自动报靶方法，为自动报靶装置的研制奠定基础。依据TDOA的自动报靶定位原理，分别建立了水平双直线阵、八点方阵和八点圆阵的定位模型，并通过matlab对各模型的定位误差进行了仿真计算，确定采用八点圆阵作为自动报靶装置的传感器定位模型。通过仿真分析了风速和弹丸斜入射对八点圆阵的定位精度的影响，给出了一种前后双靶面的弹丸斜入射自修正的测量方法。根据被动声定位自动报靶系统的技术要求，完成了自动报靶实验装置的设计。设计了信号放大电路、整形电路、基于FPGA的时差提取、存储电路以及基于MSP

3、430f149的系统控制和数据无线传输电路。在FPGA与MSP430f149的硬件基础上设计了基于FPGA的时延计算程序、各路时延数据的存储以及将数据从FPGA的位操作类型转换为MSP430f149的字节操作类型，实现两者间无障碍连接，MSP430f149完成与FPGA的数据交换以及控制无线通信模块发送各路时延数据。上位机采用LabVIEW作为编程环境，完成了接收无线接收模块上传的时差数据，与MATLAB进行混合编程，用最小二乘法解算出初始弹着点坐标以及弹丸入射角和水平偏角，并采集风速风向传感器上传的数据，实现对风速和斜入射的修正，将最终的修正值转换到胸环靶上对应的位置，并显示在前面板上，

4、实现了自动报靶。利用7．62mm的枪弹进行了实弹射击试验，试验结果表明，在9．10环内的报靶精度能控制在3mm以内，8环以外能控制在5mm以内。系统测量出的弹丸入射靶面的入射角9以及弹道线与水平方向的夹角9，可为射击人员调整射击姿态提供帮助。关键词：自动报靶，激波定位，斜入射，风速，自修正Abstract硕士学位论文Tosolvethedefects(inefficiency,safetyandSOon)oftraditionalcountinginfiringpracticemadebymanpowerandmeettheautomaticscoringrequirements，alla

5、utomaticscoringmethodwasputforward，layingafoundationforthedevelopmentofautomaticscoringdevice．Accordingtothepositioningprincipleofautomaticreportedtarget，positioningmodelswereestablishedwhicharehorizontaldoublelineararray,eightpointssquarearrayandeightpointscirculararray．Theeightpointscirculararra

6、yWaschosenasthepositioningmodeloftheautomaticreportedtargetdeviceaccordingtothesimulationcalculationofthepositioningerrorofthemodels．TheeffectwhichwindvelocityandobliqueincidentofthebulletmaybringonthepositioningaccuracyoftheeightpointscirculararraywassimulatedandanalyzedinMATLAB．Adoubletargetsurf

7、aceself-correctionmethodforobliqueincidentofthebulletwasproposed．AutomaticscoringtargetdeviceWasdesignedaccordingtothetechnicalrequirementsofpassiveacousticpositioningautomaticscoringtargetsystem．Thedeviceconsist