[发明专利]爆心投影点定位系统

说明书

技术领域

本发明涉及爆心探测领域，特别是涉及一种爆心投影点定位系统。

背景技术

监测爆炸时间，爆心投影点位置，为估算瞬时毁伤情况、预测地面和空气放射性沾染情况，为谋划袭击后果处置建议提供依据。

原单站采用方向盘、机电测角仪测角。这些型号的测角装置均须人员进行操作，距离测量时采用以核电磁脉冲到达时间为核爆时间，以冲击波到达时间为冲击波运行时间，而通过测冲击波到达时间来计算爆心距离时，需考虑到核爆当量、风向、风速、气温、气压、大气非均匀性等因素的影响，以修正冲击波运行速度，实际冲击波速度为推算值，所以距离误差较大。单站在已知角度和距离的条件下使用极距法对爆心投影点定位。多站的站位采用GPS或北斗系统定位，使用机电测角仪三站交汇法定位。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种爆心投影点定位系统，能够利用爆炸产生的核电磁脉冲、冲击波对其爆心投影点定位，不受能见度影响，探测距离远，利用已探测的已知条件，运用数学算法计算出核爆爆心投影点的理论坐标，经外部条件修正得到准确坐标。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种爆心投影点定位系统，包括：传感器阵列单元、电磁脉冲接收单元、信号处理单元，所述核爆炸产生核电磁脉冲，所述电磁脉冲接收单元接收所述核电磁脉冲信号，并将核电磁脉冲信号传递至信号处理单元，所述信号处理单元通过信号传输线与所述传感器阵列单元连接，所述传感器阵列单元包括大于等于3个冲击波接收传感器阵列组成；

所述信号处理单元将核电磁脉冲信号到达时间与各冲击波接收传感器的波达时间记录，采用核电磁脉冲信号到达时间与各冲击波接收传感器的波达时间差，并结合各冲击波接收传感器的三维坐标系中的坐标，通过数学算法计算出爆心投影点的坐标。

在本发明一个较佳实施例中，定义已知的核电磁脉冲信号到达时间为t，各冲击波接收传感器的波达时间为t_i ，所述冲击波接收传感器的坐标为（X_si，Y_si，Z_si）；定义未知的爆炸发生单元中爆心的坐标为（X，Y，Z）；定义v为冲击波的传播速度。

在本发明一个较佳实施例中，当传感器阵列单元包括3个冲击波接收传感器，所述v根据外部条件修正为已知速度，爆心投影点定位的算法公式为                                               =v·（t_i－t），其中i分别为1、2、3，建立三个方程式，求解方程组得X，Y，Z的值，即计算出爆炸发生单元中爆心的坐标。

在本发明一个较佳实施例中，当所述v为实测数据时，v为未知速度，传感器阵列单元包括大于等于4个冲击波接收传感器。

在本发明一个较佳实施例中，所述传感器阵列单元包括4个冲击波接收传感器，v为未知速度，爆心投影点定位的算法公式为=v·（t_i－t），其中i分别为1、2、3、4，建立四个方程式，求解方程组得v，X，Y，Z的值，即计算出核爆炸爆心投影点的理论坐标，经外部条件修正得到准确坐标。

在本发明一个较佳实施例中，所述冲击波接收传感器的坐标（X_si，Y_si，Z_si）为初始设定坐标、测量坐标，核电磁脉冲信号到达时间t与各冲击波接收传感器的波达时间t_i 为实际测量时间，采用迭代法计算。

在本发明一个较佳实施例中，四个爆心投影点定位公式建立的非线性方程组的解法包括牛顿法、最速下降法。

在本发明一个较佳实施例中，所述爆炸发生单元为单站爆炸发生点。

在本发明一个较佳实施例中，所述信号传输线为电缆。

本发明的有益效果是：本发明爆心投影点定位系统对单站全自动爆心投影点定位，不受能见度影响，探测距离远，利用已知条件，运用数学算法计算出爆心投影点的坐标，探测误差小，定位精度较高。

附图说明

图1是本发明爆心投影点定位系统一较佳实施例的结构示意图；

附图中各部件的标记如下：1、传感器阵列单元，2、电磁脉冲接收单元，3、信号处理单元，4、电缆，5、冲击波接收传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1，本发明实施例包括：