【技术实现步骤摘要】
一种基于地震波特征分析的爆炸目标被动定位系统和方法
本专利技术属于定位领域，具体涉及一种爆炸目标被动定位系统和方法。
技术介绍
随着传感技术、计算机技术、通信技术的发展，无线传感网络(WirelessSensorNetworks，WSN)已经广泛应用于交通、安防、武器装备、智能家居等。在军事领域，无线传感网在战时可以实现战场态势感知，帮助实现敌方军事的动态感知、武器装备监测等，同时帮助我方对重要目标实现被动隐蔽定位等。同时在训练中也具有重要的应用价值，如炮弹的落点定位、打靶效果评估等。近年来，各国在地面雷达、光学探测、侦察机等技术方向做了诸多探索性研究，但这些方法和技术的监测能力弱，且容易被敌方发现并压制。针对这些问题，近年来出现了基于WSN的无源被动探测技术，但战场地势环境复杂，战场信息在被动传播受到多方面干扰，难以通过计算机分离出目标源有用信息。此外，常见的定位算法有TDOA、DOA、beamforming等，常用的TDOA定位算法一般需要传感器大规模环绕靶场分布，DOA和beamforming算法需要传...
【技术保护点】
1.一种基于地震波特征分析的爆炸目标被动定位系统，其特征在于，包括多个定位基站(1)以及与所述定位基站连接的一中心站(3)；每个定位基站(1)包括依次连接的一传感器阵列(11)、一数据采集卡(12)和一工控机(13)，定位基站(1)的数量为4组，且定位基站(1)的传感器阵列(11)分别设置于目标爆炸区域的4个端点位置，传感器阵列(11)设置为感知目标爆炸的地震动阵列信号，数据采集卡(12)设置为采集地震动阵列信号并传输给工控机(13)，工控机(13)设置为通过到达时间差算法对采集的阵列信号进行处理和计算以得到目标的测向角度；所述中心站(3)与所述工控机(13)连接，所述中心...
【技术特征摘要】
1.一种基于地震波特征分析的爆炸目标被动定位系统，其特征在于，包括多个定位基站(1)以及与所述定位基站连接的一中心站(3)；每个定位基站(1)包括依次连接的一传感器阵列(11)、一数据采集卡(12)和一工控机(13)，定位基站(1)的数量为4组，且定位基站(1)的传感器阵列(11)分别设置于目标爆炸区域的4个端点位置，传感器阵列(11)设置为感知目标爆炸的地震动阵列信号，数据采集卡(12)设置为采集地震动阵列信号并传输给工控机(13)，工控机(13)设置为通过到达时间差算法对采集的阵列信号进行处理和计算以得到目标的测向角度；所述中心站(3)与所述工控机(13)连接，所述中心站(3)设置为根据4个定位基站(1)得到的测向角度，进行角度交叉计算得到目标的位置。
2.根据权利要求1所述的基于地震波特征分析的爆炸目标被动定位系统，其特征在于，每个传感器阵列(11)由多个地震波传感器(111)组成，地震波传感器(111)的数量N至少为4个。
3.根据权利要求2所述的基于地震波特征分析的爆炸目标被动定位系统，其特征在于，所述地震波传感器(111)采用N元十字阵排布。
4.根据权利要求2所述的基于地震波特征分析的爆炸目标被动定位系统，其特征在于，所有定位基站(1)均与一个卫星定位实时动态差分模块(2)连接，所述定位基站(1)和地震波传感器(111)的地理位置坐标通过一卫星定位实时动态差分模块(2)来测量。
5.根据权利要求1所述的基于地震波特征分析的爆炸目标被动定位系统，其特征在于，所述中心站(3)还与一气象站(4)连接，气象站(4)实时获得现场环境数据，以免系统损坏，保障作业顺利进行。
6.一种基于地震波特征分析的爆炸目标被动定位方法，其特征在于，包括：
步骤S1：选取一矩形区域作为目标爆炸区域，并将4组传感器阵列(11)分设在目标爆炸区域的4个端点位置，每个传感器阵列(11)依次连接一数据采集卡(12)和一工控机(13)，以组成定位基站(1)，随后利用数据采集卡(12)采集地震动阵列信号；
步骤S2：对阵列信号进行基于经验模态分解的预处理；
步骤S3：根据不同地震波成分的短时能量特征提取瑞雷波信号；
步骤S4：采用基于互相关的地震波传感器(111)联合修正来计算瑞雷波信号到达同一个传感器阵列(11)的不同地震波传感器(111)之间的信号时延：
步骤S5：利用每个定位基站(1)的工控机(13)分别根据所述信号时延进行基于双基双曲线消元的测向计算，得到目标相对该定位基站(1)的测向角度，以避免信号波速...
【专利技术属性】
技术研发人员：屈秉男，马润泽，丁华泽，魏智，张质懿，
申请(专利权)人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31
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