基于无速度参数目标函数的弹着点定位方法

李志明，范锦彪

(中北大学 仪器科学与动态测试教育部重点实验室，山西 太原 030051)

0 引言

弹着点是评价武器着靶精度的重要指标，准确获取弹着点位置对于武器威力评估具有重要意义[1]。弹丸落地爆炸时，会形成破坏区、塑性带以及弹性形变区三个区域，并最终在弹性形变区形成在地下传播的弹性波——地震波。对动能弹而言，当弹丸质量、落地时速度不同时，其对应动能不同，产生地震波的幅值和频率也不同，动能越大，产生地震波的幅值越大，传播的距离也会越远，因此可为弹丸的落点定位提供有用信息。随着微震定位技术发展及在许多领域的应用[2-4]，弹着点定位也得到了越来越多学者的重视。张跃华等[5]改进了Geiger方法和震源扫描算法，并进行联合计算，大幅提高了定位精度并缩短了计算时间；李鹏宇等[6]采用米字形阵列，预先通过来波方向(DOA)算法估计波速，然后将波速估计值代入到达时间差(TDOA)算法中计算初始位置，最后通过泰勒级数算法收敛定位；文献[7-8]通过构建方程组的方式求解弹着点坐标。

目前的弹着点定位方法多数都需要提前测量地震波波速或对其进行反演，但由于地震波在地表介质中传播时在各个方向上的速度都不一致，即便是在同一方向上也会随着距离的增大而衰减，因此会导致定位误差增加。而弹着点定位的关键是得到弹丸落点坐标，无需求解波速，因此本文提出一种基于波速方差的目标函数，并利用单纯形法搜索定位点坐标。……