李士林, 王明泉, 侯慧玲

（1 中北大学动态测试技术重点实验室 山西太原 030051；2 中北大学信息与通信工程学院 山西太原 030051）

0 引言

针对现有信号弹高度测量方法如：传统交汇法[2-3]，基于双面阵CCD非对称交汇测量技术[4]，采用单幅图像的方法对高度的测量[5-7]等，它们测量方案复杂，对操作人员在技术方面的要求较高，实验设备价格也比较昂贵的问题，提出基于声光特性的信号弹高度测量方法。该方法利用信号弹发射产生的声、光信号在空气中传播速度相差较大的特性。可根据信号弹在最高点处声光到达传感器的时间差进行测量。仿真表明：它的操作简单，成本低廉，运行稳定，性能可靠，适用于信号弹高度的测量。

1 信号弹高度测量系统

1.1 声光特性

声音和光信号都是自然界常见的信号，且都有直线传播的特性，但是两者在空气中的传播速度相差却是比较大的。信号弹发射的高度一般在30～300 m左右，以300 m为例，光和声音在空气中传播300 m距离所用的时间相差比较大，前者只用1 μs，后者需要1 s左右。正是基于信号弹发射时产生声、光信号且声、光信号在空气中传播速度相差较大的特性，提出了本文的研究与设计。

1.2 信号弹高度测量系统

利用声音和光在空气中传播速度相差较大的特性，通过灵敏度较高的声音传感器和光传感器及相应的信号采集、变换，处理和显示电路设计出了一套信号弹发射高度测量系统，来测量信号弹发射的高度，此系统具有很好的可实现性和现实意义。……