[发明专利]一种湖上靶船脱靶量测量系统

说明书

一种湖上靶船脱靶量测量系统，包括至少大于三套结构相同的浮标分系统，每套浮标分系统包括GPS天线等；GPS天线获取浮标分系统的经纬度、高度、时间发送至水密箱，电台天线接收GPS差分信号发送至水密箱；水听器采集水声信号，实时发送至水密箱；铅鱼与水听器连接，使水听器保持垂直状态，锚系单元用于固定浮标分系统；水密箱安装在浮箱上，使得水密箱浮在水面上；水密箱对发送的浮标分系统的经纬度、高度、时间信息、GPS差分信号、水声信号进行提取，转换为与时间信息相对应的水声信息和位置信息并储存。本发明能够实现浮标分系统的数据融合、自定位与数据存储，经离线处理后可测量湖上动态靶船的脱靶量信息。

技术领域

本发明涉及长基线水声被动定位测量领域，尤其涉及一种低成本湖上靶船脱靶量测量系统。

背景技术

靶场试验中，脱靶量是衡量导弹或武器射击精度与性能的重要指标，是指弹未击中目标时距离目标的相对距离与角度量，它也是衡量弹对目标毁伤能力的重要指标。目前，对脱靶量测量的主要方法有：无线电法、光学法、视频监控法、空气声、水声法等，但前几种方法受杂波、雾、风等因素的影响较大，而水声法不会受这些因素的干扰，因此水声测量方法具有自己独特的优势。相比于陆地靶场，湖上的脱靶量测量难度更大，它受风浪因素、天气因素、湖水中的多径效应等影响，对测量设备的可靠性以及测量精度都提出了很高的要求。

在脱靶量水声测量技术中，根据基线的不同长度，又可分为超短基线测量技术、短基线测量技术和长基线测量技术。其中超短基线测量技术和短基线测量技术对设备的相对安装位置精度要求较高，且需要做大量的校准工作，而长基线测量技术对此要求较低，因此在湖上这种较大范围内测量中，长基线水声测量技术也成为了脱靶量测量中的首选技术。长基线测量系统需要将3个以上的阵元即浮标布设在几百米或上公里的范围内，以形成覆盖测量区域的阵型，进而接收弹入水时的信号。

目前，国内现有的水声定位测量系统结构、硬件系统设计复杂且成本较高，已实现的短基线测量系统只能针对水中静态的靶船进行测量，不能对动态的靶船进行测量，不满足系统的实际使用需求。针对此现象以及湖上水深较浅等工况特点，面向湖上靶船脱靶量测量的任务需求，实现低成本、结构简单、性能稳定、测量精度高、测量动态靶船的指标要求，急需设计一种新的低成本湖上靶船脱靶量测量系统。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有短基线脱靶量测量技术的不足，提供了一种湖上靶船脱靶量测量系统，该系统布放回收难度低、结构简单、成本低、测量精度高，能够实现单套浮标分系统的数据融合与自定位、数据存储、离线处理的可测量湖上动态靶船的脱靶量信息。

本发明所采用的技术方案是：一种湖上靶船脱靶量测量系统，包括至少大于三套结构相同的浮标分系统，每套浮标分系统包括GPS天线、电台天线、水密箱、浮箱、水听器、铅鱼、锚系单元；GPS天线获取浮标分系统的经纬度、高度、时间发送至水密箱，电台天线接收GPS差分信号发送至水密箱；水听器采集水声信号，实时发送至水密箱；铅鱼与水听器连接，使水听器保持垂直状态，水听器位于GPS天线的中心轴线上且位于GPS天线正下方，锚系单元用于固定浮标分系统；水密箱安装在浮箱上，使得水密箱浮在水面上；水密箱对发送的浮标分系统的经纬度、高度、时间信息、GPS差分信号、水声信号进行提取，转换为与时间信息相对应的水声信息和位置信息并储存。

所述GPS天线和电台天线分别固定在水密箱的外部上方，GPS天线和电台天线分别连接在GPS接收机上的两个BNC接口上。