XX子弹药自组织网络及目标探测技术研究
发布时间：2023-12-21 07:38
具有双向沟通能力,且能够自动探测跟踪目标的网络化引信是引信灵巧化与智能化的发展方向之一。引信的沟通能力分为静态信息交联和动态信息交联,网络化引信属于静态信息交联,可通过远程抛撒方式快速部署到指定区域,实现子弹间协同作战以达到最优的目标探测和最佳的封锁效果,从而迟滞或阻滞敌方快速行进的机械化部队。同时XX子弹药又能与远程作战指挥系统互通互联,实现战场侦察功能,为其他攻击型武器提供良好的作战环境。目前针对部署在地面上的网络化引信并没有完整的研究体系,依然存在近地面无线通信的环境干扰问题、锚节点密度过小的节点自定位问题、有向传感器的全向探测问题以及子弹间协同探测问题,本文将网络化引信分为自组织网络和目标探测两大部分,完善静态网络化引信的基础理论架构,推进引信向网络化与智能化发展。建立了近地面草丛遮蔽环境下无线信道模型。XX子弹药抛撒部署于地面上,收发天线均贴近地面,并且有草丛遮蔽无线信道形成非视距通信。基于对数距离的单斜率路径损耗模型对可靠通信范围内433MHz和2.4GHz两种频率的无线信道衰减特性进行了测量和拟合,确定了水泥路面、低矮草丛、茂密草丛三种环境下无线信道模型。根据XX子弹药的...
【文章页数】：143 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 选题背景及意义
1.2 可抛撒XX子弹药国内外研究现状
1.3 相关技术研究进展
1.3.1 XX子弹药自组织网络技术
1.3.2 XX子弹药自定位技术
1.3.3 XX子弹药目标探测技术
1.4 本文的研究内容及行文安排
2 XX子弹药网络化引信基础理论架构
2.1 XX子弹药网络化引信基本理论及设计
2.2 无线网络通信原理
2.2.1 无线通信技术
2.2.2 无线局域网
2.3 XX子弹药探测原理
2.3.1 被动声探测原理
2.3.2 超声波主动探测原理
2.4 本章小结
3 近地面草丛遮蔽无线信道模型及自组织网络构建
3.1 自由空间无线电信号路径损耗模型
3.2 复杂环境下无线信号路径损耗模型
3.3 近地面草丛遮蔽无线信道路径损耗模型
3.3.1 信道测量方案
3.3.2 信道模型与分析
3.4 XX子弹药自组织网络构建
3.5 本章小结
4 稀疏型网络节点高精度自定位迭代算法
4.1 问题描述与典型的自定位算法
4.1.1 质心自定位算法
4.1.2 APIT自定位算法
4.1.3 DV-hop自定位算法
4.2 RSSI-RVI节点自定位算法与迭代优化
4.2.1 RSSI-RVI节点自定位算法
4.2.2 RSSI-RVI算法迭代次数减小方法
4.3 RSSI-RVI节点自定位算法仿真
4.3.1 3个锚节点自定位仿真
4.3.2 4个锚节点自定位仿真
4.4 本章小结
5 增强型超声波车辆全向探测机理
5.1 增强型超声波形成机理研究
5.1.1 超声波波束号筒增强原理
5.1.2 增强型超声波换能器仿真优化设计
5.2 超声波周向扫描车辆探测机理
5.2.1 超声波周向扫描最高转速
5.2.2 扫描转速与脉冲频率匹配及目标捕获率研究
5.3 低功耗主被动声传感器车辆探测机理
5.3.1 主被动声探测方案设计
5.3.2 主被动声探测控制算法
5.3.3 超声波阵列探测全向探测模型
5.4 磁与超声波复合车辆过顶探测机理
5.4.1 磁轴偏转对探测性能的影响
5.4.2 系统结构及工作原理
5.4.3 复合探测车辆位置识别算法
5.5 本章小结
6 无线声传感器网络车辆目标定位与跟踪算法
6.1 WASN抛撒区域外围目标定位算法
6.1.1 四元无线声传感器阵列区域外目标定位算法
6.1.2 四元无线声阵列目标定位算法误差源分析
6.1.3 节点选择算法
6.2 WASN抛撒区域内部目标定位与跟踪算法
6.2.1 基于WLLS的声源目标定位算法
6.2.2 基于WLLS声源目标定位算法误差源分析
6.2.3 能源有效节点选择算法
6.2.4 改进的卡尔曼滤波的目标跟踪算法
6.3 本章小结
7 XX子弹药网络化引信系统设计与试验验证
7.1 XX子弹药自组织网络设计与试验
7.1.1 XX子弹药引信自组织网络系统设计
7.1.2 北斗二代定位及节点双向通信试验
7.1.3 静止抛撒试验
7.2 具有全向探测能力的超声波节点设计与试验
7.2.1 超声波测距范围验证试验
7.2.2 超声波探测环境试验
7.2.3 主被动声传感器节点全向探测试验
7.2.4 磁与超声波复合车辆位置识别试验
7.3 无线声传感器网络车辆目标定位试验
7.3.1 无线声传感器网络节点设计
7.3.2 Y型四元无线声传感器阵列目标定位试验
7.3.3 抛撒区域内部声源目标定位试验
7.4 本章小结
8 总结与展望
8.1 全文的工作总结
8.2 本文的创新点
8.3 后续工作展望
致谢
参考文献
附录
本文编号：3874013
【文章页数】：143 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 选题背景及意义
1.2 可抛撒XX子弹药国内外研究现状
1.3 相关技术研究进展
1.3.1 XX子弹药自组织网络技术
1.3.2 XX子弹药自定位技术
1.3.3 XX子弹药目标探测技术
1.4 本文的研究内容及行文安排
2 XX子弹药网络化引信基础理论架构
2.1 XX子弹药网络化引信基本理论及设计
2.2 无线网络通信原理
2.2.1 无线通信技术
2.2.2 无线局域网
2.3 XX子弹药探测原理
2.3.1 被动声探测原理
2.3.2 超声波主动探测原理
2.4 本章小结
3 近地面草丛遮蔽无线信道模型及自组织网络构建
3.1 自由空间无线电信号路径损耗模型
3.2 复杂环境下无线信号路径损耗模型
3.3 近地面草丛遮蔽无线信道路径损耗模型
3.3.1 信道测量方案
3.3.2 信道模型与分析
3.4 XX子弹药自组织网络构建
3.5 本章小结
4 稀疏型网络节点高精度自定位迭代算法
4.1 问题描述与典型的自定位算法
4.1.1 质心自定位算法
4.1.2 APIT自定位算法
4.1.3 DV-hop自定位算法
4.2 RSSI-RVI节点自定位算法与迭代优化
4.2.1 RSSI-RVI节点自定位算法
4.2.2 RSSI-RVI算法迭代次数减小方法
4.3 RSSI-RVI节点自定位算法仿真
4.3.1 3个锚节点自定位仿真
4.3.2 4个锚节点自定位仿真
4.4 本章小结
5 增强型超声波车辆全向探测机理
5.1 增强型超声波形成机理研究
5.1.1 超声波波束号筒增强原理
5.1.2 增强型超声波换能器仿真优化设计
5.2 超声波周向扫描车辆探测机理
5.2.1 超声波周向扫描最高转速
5.2.2 扫描转速与脉冲频率匹配及目标捕获率研究
5.3 低功耗主被动声传感器车辆探测机理
5.3.1 主被动声探测方案设计
5.3.2 主被动声探测控制算法
5.3.3 超声波阵列探测全向探测模型
5.4 磁与超声波复合车辆过顶探测机理
5.4.1 磁轴偏转对探测性能的影响
5.4.2 系统结构及工作原理
5.4.3 复合探测车辆位置识别算法
5.5 本章小结
6 无线声传感器网络车辆目标定位与跟踪算法
6.1 WASN抛撒区域外围目标定位算法
6.1.1 四元无线声传感器阵列区域外目标定位算法
6.1.2 四元无线声阵列目标定位算法误差源分析
6.1.3 节点选择算法
6.2 WASN抛撒区域内部目标定位与跟踪算法
6.2.1 基于WLLS的声源目标定位算法
6.2.2 基于WLLS声源目标定位算法误差源分析
6.2.3 能源有效节点选择算法
6.2.4 改进的卡尔曼滤波的目标跟踪算法
6.3 本章小结
7 XX子弹药网络化引信系统设计与试验验证
7.1 XX子弹药自组织网络设计与试验
7.1.1 XX子弹药引信自组织网络系统设计
7.1.2 北斗二代定位及节点双向通信试验
7.1.3 静止抛撒试验
7.2 具有全向探测能力的超声波节点设计与试验
7.2.1 超声波测距范围验证试验
7.2.2 超声波探测环境试验
7.2.3 主被动声传感器节点全向探测试验
7.2.4 磁与超声波复合车辆位置识别试验
7.3 无线声传感器网络车辆目标定位试验
7.3.1 无线声传感器网络节点设计
7.3.2 Y型四元无线声传感器阵列目标定位试验
7.3.3 抛撒区域内部声源目标定位试验
7.4 本章小结
8 总结与展望
8.1 全文的工作总结
8.2 本文的创新点
8.3 后续工作展望
致谢
参考文献
附录
本文编号：3874013
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