[发明专利]基于被动声的导弹末端速度测量系统及测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于被动声的导弹末端速度测量系统及测量方法，属于声音信号的处理及测量技术领域。

背景技术

随着世界各国军事技术的飞速发展，出现了各式各样的新型武器系统。评价武器系统的优劣的各种方法中，脱靶量测量成为了各国研究的热点内容之一。无论是新型武器系统的研制试验还是已装备部队的定型武器系统的作战训练，都需要靠实战或打靶来检验武器系统性能的优劣，脱靶量的测量需在靶场进行武器系统试验进行，脱靶量的大小是导弹射击过程中最重要的衡量标准，是判断武器系统是否符合设计指标的主要要求之一。脱靶量测量的关键参数就是精确测量导弹运行到靶标附近时的速度，因此，导弹末端速度的测量具有其它参数测量无可替代的重要作用；因而探讨和研究导弹末端速度测量装置，对武器系统试验和靶场测量实践具有非常重要的现实意义。

基于被动声的测试方法具有非接触、全天候、速度快、隐蔽性好等特点，是一种对导弹目标进行测量的有效方法。随着计算机技术、电子技术以及传感器技术的发展，利用被动声方法来测量高速运动的导弹目标，进而进行捕捉与跟踪已成为一种有效的手段。然而，脱靶量测量的关键问题是测量导弹运行到靶标附近时的速度，该速度值直接影响了对脱靶量进行判断的准确程度。目前，国内外相关研究机构采用基于视觉和雷达来测量导弹末端的速度的方法，都受到天气、能见度以及障碍物的限制，因而在实际的应用中并不十分理想，其无法满足对导弹运行速度全天候的实时测量要求。

发明内容

本发明是为了解决采用基于视觉和雷达来测量导弹末端速度的方法，不能全天候的实时进行的问题，提供一种基于被动声的导弹末端速度测量系统及测量方法。

本发明所述基于被动声的导弹末端速度测量系统，它包括传声器系统、步进电机、AD采集系统、FPGA模块、DSP模块、数字相机、无线传输系统、第一FIFO数据缓存器、第二FIFO数据缓存器、温度传感器、风速传感器、风向传感器和数字相机接口模块，

数字相机用于实时采集被测导弹的图像信号，数字相机的灰度图像采集控制信号输出输入端通过数字相机接口模块连接FPGA模块的图像采集控制信号输入输出端，

FPGA模块的激波采集控制信号输入端连接AD采集系统的数字信号输出端，AD采集系统的模拟信号输入端连接传声器系统的激波采集控制信号输出端，

温度传感器用于采集靶场环境温度信号，并将采集的温度信号输出给FPGA模块的温度采集信号输入端，

风速传感器用于采集靶场环境风速信号，并将采集的风速信号输出给FPGA模块的风速采集信号输入端，

风向传感器用于采集靶场环境风向信号，并将采集的风向信号输出给FPGA模块的风向采集信号输入端，

FPGA模块的电机控制信号输出端连接步进电机的控制信号输入端，步进电机用于控制传声器系统的机械位移；

FPGA模块的第一缓存输出端连接第一FIFO数据缓存器的输入端，第一FIFO数据缓存器的输出端连接DSP模块的第一数据输入端；FPGA模块的第二缓存输出端连接第二FIFO数据缓存器的输入端，第二FIFO数据缓存器的输出端连接DSP模块的第二数据输入端；

DSP模块的通信控制信号输入输出端连接FPGA模块的通信控制信号输出输入端，DSP模块的无线数据输出端连接无线传输系统的的无线数据输入端。

所述FPGA模块包括传声器采集控制模块、数字相机控制与数据传输模块、温度传感器采集控制模块、风速传感器采集控制模块、风向传感器采集控制模块、FIFO片选与存储接口模块、DSP通信控制模块、激波信号自适应滤波处理算法模块、激波信号盲分离算法模块、可控波束形成定位算法模块、步进电机控制模块和SRAM接口模块单元，

FPGA模块的图像采集控制信号输入输出端为数字相机控制与数据传输模块的图像采集控制信号输入输出端，数字相机控制与数据传输模块的图像输出端与FPGA模块的片内数据总线连接，