[发明专利]一种炮弹落水点的定位方法及系统

权利要求书

1.一种炮弹落水点的定位方法，其特征在于，所述定位方法包括:

获取第一组声纳传感器采集的第一组声波信号，所述第一组声波信号包括：第一声波信号和第二声波信号、所述第一组声纳传感器包括：第一声纳传感器和第二声纳传感器，所述第一声波信号由所述第一声纳传感器采集，所述第二声波信号由所述第二声纳传感器采集；

获取第二组声纳传感器采集的第二组声波信号，所述第二组声波信号包括：第三声波信号和第四声波信号，所述第二组声纳传感器包括：第三声纳传感器和第四声纳传感器，所述第三声波信号由所述第三声纳传感器采集，所述第四声波信号由所述第四声纳传感器采集，所述第一声纳传感器、所述第二声纳传感器、所述第三声纳传感器和所述第四声纳传感器位于同一直线上；

根据所述第一组声波信号确定第一时间差，所述第一时间差为同一爆炸声波到达所述第一声纳传感器和所述第二声纳传感器的时间差，

根据所述第一组声波信号确定第二时间差；所述第二时间差为同一爆炸声波到达所述第三声纳传感器和所述第四声纳传感器的时间差；

根据所述第一时间差、所述第一组声纳传感器的位置确定第一到达角，所述第一到达角为炮弹落水点、所述第一组声纳传感器的位置和所述第二组声纳传感器的位置三点的连线在所述第一组声纳传感器的位置形成的夹角；

根据所述第二时间差、所述第二组声纳传感器的位置确定第二到达角，所述第二到达角为炮弹落水点、所述第一组声纳传感器的位置和所述第二组声纳传感器的位置三点的连线在所述第二组声纳传感器的位置形成的夹角；

根据所述第一到达角、所述第二到达角与监测点距离差确定炮弹落水点的位置，所述监测点距离差为所述第一组声纳传感器的位置与所述第二组声纳传感器的位置的距离差；

在所述根据所述第一组声波信号确定第一时间差之前，还包括：

对所述第一声波信号进行滤波处理，确定所述第一声波信号的起始时刻；

对所述第二声波信号进行滤波处理，确定所述第二声波信号的起始时刻；

所述对所述第一声波信号进行滤波处理，具体包括：

将所述第一声波信号转换为数字信号；

对所述数字信号进行非线性数字滤波处理，其中，所述非线性数字滤波采用6样本窗口，每个样本为二进制数，前三个样本表示过去状态变量，后三个样本表示当前状态变量；

采用布尔函数对所述当前状态变量和所述过去状态变量进行处理，得到样本状态，所述样本状态包括两个二进制变量；

按时间顺序更新所述样本状态；

当所述样本状态由00经一个或多个中间状态到出现第一个11时，判定爆炸发生，所述中间状态包括10和01；

确定距离状态11最近的中间状态为所述第一声波信号的起始时刻。

2.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述根据所述第一组声波信号确定第一时间差，具体包括：

构建所述第一声波信号和所述第二声波信号的第一互相关函数，所述第一互相关函数的自变量为时间；

计算所述第一互相关函数的最大值；

确定所述第一互相关函数的第大值对应的时间值为所述第一时间差。

3.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述根据所述第二组声波信号确定第二时间差，具体包括：

构建所述第三声波信号和所述第四声波信号的第二互相关函数，所述第二互相关函数的自变量为时间；

计算所述第二互相关函数的最大值；

确定所述第二互相关函数的最大值对应的时间值为所述第二时间差。

4.根据权利要求2所述的定位方法，其特征在于，所述构建所述第一声波信号和所述第二声波信号的第一互相关函数，具体包括：

根据公式构建所述第一互相关函数；

其中，X(t)为第一声波信号，Y(t)为第二声波信号，τ为第一时间差。

5.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述采用布尔函数对所述当前状态变量和所述过去状态变量进行处理，具体包括：

输出所述当前状态变量中三个二进制数中出现次数最多的二进制数；

输出所述过去状态变量中三个二进制数中出现次数最多的二进制数。