蒋 萍，狄长安，孔德仁，马朝军，蒋东东

（南京理工大学 机械工程学院，江苏 南京 210094）

立靶密集度是评价直射式武器弹药质量好坏的一个重要指标，一般用弹着点坐标中间误差表示。采用声定位方法确定弹着点坐标时，声传感器的布阵方法直接影响着声定位的精度、模型的复杂程度及解算时间。随着测试靶面的增加，声定位的精度会明显变差［1］，因此有必要研究大靶面弹着点的声定位的相关问题。笔者根据超音速弹丸激波在空气中的传播特性，研究一种传感器布阵方法在10m×10m探测区域的适用性，以为靶场的大靶面的立靶密集度自动测量系统的研制奠定基础。

1 定位原理

超声速弹丸在空气中运动时，形同超声速气流吹过弹丸而被弹丸头部分开，产生了凹角转折和凸角转折现象，使弹丸周围空气发生压缩和膨胀。如图1所示，在弹丸的头尾部形成一个圆锥形的脱体激波，波前呈一锥面，在垂直于波前方向以声速运动，锥面半角θ＝arcsin（1／Ma）取决于弹丸马赫数Ma［2］。

当弹丸激波扫过检测点时，传感器阵列检测到激波信号，获得激波信号经过每个传感器时的时间宽度TF和传感器之间的时间间隔tij，再运用恰当的数学模型便可解算出弹丸通过立靶时的弹着点坐标（x，y）。本项研究针对小口径炮弹弹着点安全及自动检测的需求，设计有效靶面为10m×10m，研究双三角形阵列在该探测区域的适用性［3－5］。

2 传感器布阵与数学模型

6个感器呈对称等边三角形排列M3、M5，M1、M2、M3和 M4、M5、M6构成两组三角阵，以 M3M5中点为坐标原点O建立Oxy坐标系，如图2所示。……