[发明专利]一种动态爆心定位方法及系统

说明书

本发明公开了一种动态爆心定位方法及系统。该方法包括：获取待定位的爆心的初始坐标；获取地面测点坐标、装药速度以及装药量；根据爆心的初始坐标、地面测点坐标、装药速度以及装药量，计算初始壁面反射超压；判断初始壁面反射超压与实际壁面反射超压的差值是否在预设范围内；若是，确定爆心的初始坐标为爆心坐标；若否，通过莱文‑马夸特方法更新爆心的初始坐标。本发明以测点冲击波超压值作为原始数据，以自由场冲击波传播规律、壁面反射规律等建立求解方程组，计算壁面反射超压，根据动态爆炸试验中测点地面冲击波超压、测点相对位置坐标和爆心三维坐标之间的函数关系，定位爆心坐标，提升了空中动态爆炸在爆心定位过程中的精度和自动化程度。

技术领域

本发明涉及爆心定位领域，特别是涉及一种动态爆心定位方法及系统。

背景技术

在动态爆炸试验中，由于装药本身具有一定的牵连速度，因而实际爆心位置存在不确定性。目前对装药爆炸三维坐标的测试方法主要有：双面阵CCD测试系统，该系统具有可视化好的优点，但是其捕获率低不宜推广使用；声靶，把目标发出的声音作为测量对象，存在测试精度易受环境温度、风速、风向等因素影响的问题；将光电探测器和高速摄影机结合的测量方法，该方法利用了光电探测靶测试准确这一优点，但因高速摄影能覆盖的视场有限和图像的分辨率限制，导致只能测试小的视场范围。

目前，对于地下和水中爆炸的爆心定位已有研究，并已开发出具有一定精度的地下和水中爆心定位方法。在空中自由场爆炸试验中，基于光信号或声信号的时延估计法，存在易受环境干扰、测试误差大的问题；基于GPS/激光水平仪的仪器测量法，存在准备工作复杂、精度低的问题；基于高速摄影的光幕测量法，测试点是爆炸几何中心，而不是威力中心。

发明内容

本发明的目的是提供一种动态爆心定位方法及系统，用以提升空中动态爆炸在爆心定位过程中的定位精度和自动化程度。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种动态爆心定位方法，所述方法包括：

获取待定位的爆心的初始坐标；

获取地面测点坐标、装药速度以及装药量；

根据所述爆心的初始坐标、所述地面测点坐标、所述装药速度以及所述装药量，计算初始壁面反射超压；

判断所述初始壁面反射超压与实际壁面反射超压的差值是否在预设范围内；

若是，确定所述爆心的初始坐标为爆心坐标；

若否，通过莱文-马夸特方法更新所述爆心的初始坐标。

可选的，所述获取待定位的爆心的初始坐标，具体包括：

采集爆炸现场的图像；

对所述图像进行处理，确定爆心的初始坐标。

可选的，所述根据所述爆心的初始坐标、所述地面测点坐标、所述装药速度以及所述装药量，计算初始壁面反射超压，具体包括：

根据所述地面测点坐标以及所述爆心的初始坐标，计算超压入射角；

根据所述爆心的初始坐标以及所述装药量，计算马赫反射临界角；

通过比较所述超压入射角以及所述马赫反射临界角的大小，判断发生的是正规斜反射还是马赫反射；

当判断结果表示发生的是正规斜反射时，根据所述装药速度以及装药量计算初始正规斜反射超压；

当判断结果表示发生的是马赫反射时，根据所述装药速度以及装药量计算初始马赫反射超压。

可选的，所述通过比较所述超压入射角以及所述马赫反射临界角的大小，判断发生的是正规斜反射还是马赫反射，具体包括：