[发明专利]靶场钻地弹爆炸位置定位系统和方法

权利要求书

1.一种靶场钻地弹爆炸位置定位系统，其特征在于：包括有爆炸源、同步地震检波器、电子计算机和无线发射器；在靶场任选一点为空间直角坐标系原点，在地表取与原点相互正交的两个方向为坐标系的X轴和Y轴，以原点的铅直向下为坐标系的Z轴，在原点埋设一个同步地震检波器，在X、Y、Z轴与原点等距离D米处各埋设一个同步地震检波器，同步地震检波器中设有数据存储模块，在Z轴自原点至D米的距离上略小于D米处埋设爆炸源；电子计算机通过USB接口与无线发射器连接，电子计算机通过无线发射器将同步信号同时发射给爆炸源和同步地震检波器，启动爆炸源和同步地震检波器同步工作，电子计算机通过无线发射器将一个实验周期后的休眠信号发射给同步地震检波器，闭锁同步地震检波器感应端，同步地震检波器的数据存储模块通过数据通道和电子计算机进行数据交互，电子计算机和无线发射器布置在靶场实验区域外。

2.根据权利要求1所述的靶场钻地弹爆炸位置定位系统，其特征在于：同步地震检波器由常规地震检波器附加有检波器感应端开闭控制电路、信号接收电路和数据存储模块；检波器感应端开闭控制电路连接在常规地震检波器的输出端，信号接收电路连接在检波器感应端开闭控制电路的输入端，数据存储模块连接在检波器感应端开闭控制电路的输出端。

3.一种靶场钻地弹爆炸位置定位方法，在权利要求1-2中所述的靶场钻地弹爆炸位置定位系统上实现，其特征在于：包括有以下步骤：

第一步，在靶场任选一点为空间直角坐标系原点，在地表取与原点相互正交的两个方向为坐标系的X轴和Y轴，以原点的铅直向下为坐标系的Z轴，在原点埋设一个同步地震检波器，在X、Y、Z轴与原点等距离D米处各埋设一个同步地震检波器，在Z轴自原点至D米的距离上略小于D米处埋设爆炸源，爆炸源0的位置记为(x₀，y₀，z₀)，将原点处埋设的同步地震检波器位置记为(x[1]，y[1]，z[1])，X轴上埋设的同步地震检波器位置记为(x[2]，y[2]，z[2])，Y轴上埋设的同步地震检波器位置记为(x[3]，y[3]，z[3])，Z轴上埋设的同步地震检波器位置记为(x[4]，y[4]，z[4])；

第二步，电子计算机将同步信号同时发射给爆炸源和各个同步地震检波器，同步信号启动爆炸源爆炸产生弹性冲击波，同时打开各个同步地震检波器感应端，开始记录弹性冲击波波峰序列T1[i]，一个实验周期后，电子计算机将休眠信号发射给各个同步地震检波器，闭锁各个同步地震检波器感应端，各个同步地震检波器将记录的各波峰序列T1[i]存入电子计算机，i＝1，2，3，4为同步地震检波器编号；

第三步，钻地弹打弹；

第四步，电子计算机第二次将同步信号同时发射给爆炸源和各个同步地震检波器，之后操作同第二步，各个同步地震检波器记录弹性冲击波波峰序列T2[i]，存入电子计算机，i＝1，2，3，4为同步地震检波器编号；

第五步，对i＝1，对波峰序列T1[i]、T2[i]进行对比分析运算处理，提取首至峰位置点所对应的时间t0[i]及以后明显变化的峰位置点的时间t[i]，t0[i]用于估算地层弹性冲击波的平均传播速度，t[i]用于构建钻地弹爆炸位置所在的椭球模型；

第六步，与第五步类似，依次完成i＝2，3，4时的T1[i]、T2[i]对比分析运算处理，提取相应的时间信息；

第七步，根据所提取的时间信息以及爆炸源和同步地震检波器的位置信息，估计地层弹性冲击波的平均传播速度v；

第八步，根据所提取的时间信息、相关的位置信息以及估算出的平均传播速度，构建钻地弹爆炸位置所在的椭球模型；

第九步，求解椭球模型的交点，估计出钻地弹的爆炸位置。