声发射打靶定位系统的研究与设计

发布时间：2020-06-19 01:45

【摘要】：射击打靶活动常见于当代军事领域和一般民众的体育娱乐中。传统的报靶方式,由于人为因素(如主观性、情绪等)的影响,会导致计数精度差、实时性弱、结果不直观等问题,也容易产生人工成本的浪费。同时,在报靶过程中可能产生配合失误,导致擦枪走火,具有一定的安全隐患。随着科技的进步,传统的人工报靶方式已经跟不上相关人员训练水平的进步,因此基于各种原理的打靶定位系统在社会的需求下迅速发展。当代打靶定位系统的研究伴随着整个社会科技化的浪潮,不断地向更加智能化发展。本文研究设计的基于声发射技术的打靶定位系统具有相对优越的条件,相比于其他方式的打靶定位系统,不仅精度高、成本低,而且不受光照、风速等外界因素的干扰,应用前景广阔。首先,本文阐述了声发射打靶定位系统的研究意义,并通过查阅文献对该领域国内外现状进行了相关调研。对比其他类型的打靶定位系统,分析了基于声发射技术解决方案的可行性。其次,本文列举并介绍了声发射定位功能实现的技术理论基础及优缺点,对当前常用的几种声源定位技术进行了对比,选取了可操作性较高,精度较高的到达时间差定位法,并解释了其运用于打靶定位的可实现性。再次,本文完成了系统整体方案及各部分模块的设计,包含信号调理模块(放大电路、滤波电路、偏置电路)、信号采集模块(模数转换器)、数据传输与存储模块(SDRAM、W5300网络控制器)、核心控制模块(FPGA)和电源模块(DC-DC减压斩波电路,LDO电路,电压基准),这套专用的硬件系统为基于声发射技术的打靶定位实现提供了保证。最后,本文使用了FIR数字滤波和FFT算法等方法,对实验所得原始信号进行了处理与分析,并根据选取的时延量估计方法和二维平面TDOA定位算法,验证了解决方案的可行性。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH703
【图文】：

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图 1-1 光电坐标靶原理图感器的光电坐标靶在应用中存在的问题在于实际用的激光传感器只是常用的一般光电二极管，则受到限制，从而影响最终结果。但高精度的激光二最终只能在效果和成本中作出取舍，因此也没有被线阵靶耦合元件）是 1969 年科学家维拉·波伊尔与乔治特点是光电效应可使其在器件表面聚集电荷，产体积小、重量轻、功耗低、噪声低、抗冲击抗电磁在动态靶场等场景应用中普及率越来越高。同时靶采用测量两个 CCD 线阵图像传感器光学轴交叉方法如下：为实现二维平面中一点坐标的确定，摆放于一个二维平面内，2 个 CCD 线阵传感器的

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9.9G k R，VREF为芯片设置的参考电压。设计节来更改仪表放大器的增益值，十分简捷方便。%增益电阻时，AD8421 的放大倍数。本文选用值放大 200 倍，对应选用的电阻 RG大小为 50表 4-1 不同阻值 1%电阻 AD8421 的增益0K 2.5K 1.1K 532 200 100.0 49.9.99 4.99 10.00 19.98 50.50 100.0 199.4外围电路的设计时，有以下三点需要注意：置电流的对地回流路径入阻抗非常高，极高的输入阻抗会导致输入偏置必须为其输入偏置电流设置一个对地的回流路则偏置电流会逐渐将输入端电容充满，使输出和。

【参考文献】