战场机动车辆声场数学仿真系统研究.pdf

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1、201l全国仿真技术学术会议论文集战场机动车辆声场数学仿真系统研究胡寿伟，陈果，王维明(总装备部工程兵科研一所，江苏无锡214035)擒要：主要介绍了战场机动目标声场数字仿真系统的系统组成结构和设计思想。重点介绍了建立战场机动目标声场数学仿真系统的意义、仿真系统的主体结构及框图、仿真系统实现的各种数学模型(目标辐射噪声的传播模型、目标的机动模型、声传感器阵列的误差模型)和温度、风速、下雨与湿度及地面吸收对声传播的影响。介绍了系统的顶层对象关系图，描述了整个软件系统的基本轮廓，并给出了系统软件结构框图。关键

2、词：声场模拟；环境影响；传播模型；机动模型；误差模型中图分类号：TP391。9文献标识码：AResearchonSimulationSystemofMotorVehicleClamorousHUShou—wei，CHENGuo．WANGWei—ming(，111eFirstEngineersScientificResearchInstituteoftheGeneralArmamentsDepartment，WIIxiJiangsu214035，China)ABSTRACT：Thispapermainlyi

3、ntroducesthesystemcompositionanddesignthoughtofSimulationSystemofMomrVehicleClamorousonbattlefield．ThepaperintroducesthemeaningofbuildingSimulationSystemofMotorVehicleClamorousonbattlefield，mainbodyconfigurationandblockdiagram，themathmodels，such∞thetnmsmi

4、tingmod-elofobjectMoterVehicleradiationClamorous，maneuveringmodelofobjectMotorVehicle，errormodelofsound∞n∞rexposure，andtheinfluenceoftemperatureandwind8peedandRainandhumidityandlandabsorbing．Thepaperintroducestheobjectrelationpictureofsystemroof，anddescri

5、besthebasicoutlineofwhole础ltWal'esystem，andpresentstheconfigurationblockdiagramofsoftwaresystem．KEYWORDS：Soundfieldsimulation；Invironmentinfluence；Spredformer；Travelformer；Errorformer1引言随着科学技术的迅速发展，反坦克地雷引信广泛利用机动目标的声场进行对目标的预警、探测、识别、定向和定位，为此在声引信的研制、性能评估过程中需

6、要对各种目标车辆的震动场数据进行大量的采集、分析及试验，需要耗费大量的人力、物力，有时甚至是不可能的。特别是各种环境影响(温度、湿度、风速和下雨量)根本无法在实际试验中获得试验数据。为此，迫切需要研制战场机动目标声场数学仿真系统，为声引信的研制节约大量研制经费和时间。在实验窜条件下逼真地、可重复地模拟机动目标(坦克、装甲车辆、机动车辆和直升机)在不同背景环境条件下的声信号，为地雷引信研究提供有效的试验手段。机动目标声场数学仿真系统，是一个以高性能计算机支持的软件为平台，结合高精度高速D／A转换卡的应用系统

7、。系统设置机动目标的起始、终止位置和速度，来确定目标的收稿日期：2011—03一lO运动轨迹；设置目标噪声类型及各类噪声的参数，环境噪声，阵元位置及其位置误差。机动目标运动仿真时，按照声信号在空气中的传播规律，阵元接收信号。接收到的各路信号经过滤波后经D／A转换后输出。机动目标声场数学仿真系统包括软件和硬件两大部分。软件由visualc++语言编程实现，具有良好的可视化用户界面，操作简单，系统稳定性高。硬件部分包括高性能PIV计算机和高精度D／A卡。图l地表达了该系统的主体结构。2仿真系统实现的数学模型2

8、．1目标辐射噪声的传播模型典型地以空间五元阵为例给出阵列接收直升机辐射噪声的示意图，如图2所示。用龙(t)表示某个阵元接收到的数据，用s(f)表示目标的辐射噪声，则某个阵元接收到的数据髫(f)=卢(t)s(f一华)+n(t)=卢(I)s(‘一f(t))+n(t)(I)式中，c为空气中的声速；r(I)表示t时刻目标距此阵元的距．．．．．333．．．——软件实现硬件实现叵匦圃区受圃I数产生豫序列’据的J时产生阵无上的仿真数据卜_—