区域封锁子弹药超声波周向扫描探测技术研究

发布时间：2020-06-14 03:57

【摘要】：区域封锁子弹药是一种常用的反坦克群攻击手段,可以通过机载布撒器、制导火箭和炮射等手段实现远距离快速部署,形成自组织网络,用于阻滞对方的机械化部队。区域封锁子弹药的探测系统一般是复合探测系统,为声/红外复合体制和声/毫米波复合体制,研究声/超声复合探测系统的很少;声复合探测模式是以被动声信号作为预警,用超声波测距技术进行目标方位与距离识别。本文研究内容是基于网络化区域封锁子弹药系统的超声波主动防御式周向扫描探测技术,可以实现对子弹药节点周围大视场的探测。建立单声束超声波周向扫描探测的方案,针对周向扫描探测系统存在的重点问题和关键技术进行了研究。本文首先对区域封锁子弹药复合探测系统的被动声探测和超声波探测等关键技术进行研究;在分析超声测距算法的基础上,运用互相关算法分析对回波信号进行处理,确定了超声波周向扫描探测系统的总体方案。其次,对普通型超声波换能器进行模态分析以及声场的频域特性分析,确定了换能器的最佳工作频率;设计了增强型超声波换能器,得到更强的声场声压和更远的测距范围;基于增强型超声波换能器,建立了单发单收的超声波周向探测模型,确定了信号脉冲频率与电机扫描转速的最佳匹配参数。最后,设计了超声波周向扫描探测系统的机构、电路软硬件系统,制作了原理样机并进行实验,实验验证了增强型超声波换能器结构设计合理及周向扫描探测数学模型的正确性,确定探测系统在超声脉冲频率为f≥27Hz,周向扫描转速范围233rpm≤n≤253rpm条件下,能捕获6m范围内速度低于70 km/h的目标车辆。 【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TJ410.6

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本文编号：2712237