低空声定位系统技术

简短描述:

声探测技术具有全空域、抗雨雾、非通视、快反应、低成本等优势，在城市、山地、尘雾、丛林等复杂环境下对超音速或接近静止的低空、小型目标的综合探测性能明显优于光学、雷达等常规探测手段，尤其是在无法直视目标和高湿扬尘条件下，声探测仍能完成目标探测与定位任务。

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一、概述

声探测系统采用麦克风阵列、数字信号处理、实时嵌入式处理、智能目标识别等现代电子信息技术，可实现对枪炮等直瞄无控火力点、直升机等低空飞行器、履带车等地面移动目标、爆炸点等冲激声目标的远程探测和快速定位，如果与雷达、光学等探测装备形成相互引导、深度融合的多模复合探测系统，更能实现体系探测能力的倍增。

目前针对声探测技术的有效对抗手段稀缺（几乎没有），在激烈电子对抗条件下，声探测系统能够有效提高雷达、光学等常规探测系统的电子对抗能力。

二、功能

1、枪声探测系统

能够根据枪声信号，仅采用单一的小孔径阵列系统，以全被动方式实现全空域快速确定敌方射击点方向和距离的探测功能，对锁定枪击罪犯、震慑持枪犯罪、抑制恐慌情绪等具有显著实战效果，既可独立使用，也可与光电等各种探测系统融合作战，已受世界主要国家高度重视，全球部署已达数十万套，在国际反恐实战中战果显著，是目前北约军队的首选反狙击探测装备。

2、低空探测系统

采用较大孔径的麦克风阵列系统，以全被动方式实现对火炮炮位、直升机或无人机、地面车辆等低空近地目标的探测、测向和识别。通过多个空间散布的声探测分站组网，融合各分站探测信息能够准确确定目标的位置坐标并实现持续跟踪，是性价比极高的低空探测定位手段。

3、炸点定位系统

采用多站分布式声探测定位技术，实现对单一炸点、齐爆多炸点或未爆弹的定位和计数，还可实现对脱靶弹丸的弹道捕获和落点预估。

三、性能指标

1、枪声探测系统

架设式和便携式两款独立定型产品，（装陆【2013】814号文立项，陆定【2015】158号文定型），定位准确，性能稳定，可穿戴、固定架设、车载、机载或船载使用，可与光电等多种探测系统融合使用。

主要特点：

☆综合性能不低于国内外同类产品；对未知场景、枪型具有普适能力；
☆具备30° 内任意主机倾角状态下探测能力，适应各种单兵战术动作；
☆具备多径传播干扰抑制能力，适于城市、山地等各种应用场景；
☆具备多枪、连射等复杂枪击事件探测能力，适于复杂战场环境；
☆具备射击点指向随动显示、历史射击事件定位信息回看等实战功能；
☆枪声识别和干扰抑制能力强，适于嘈杂环境，虚警率和漏报率极低；
☆系统反应时间小于1s，显著低于国内同类产品；
☆具备小于1W的超低功耗、电池反接保护功能、低电压警示等功能；
☆主要部件自主可控或能国产化替代，具备按需快速定制能力；
☆淋雨、盐雾、湿热、振动、冲击满足GJB要求。

表1 便携式系统主要技术指标

指标	本系统	Boomerang Warrior-X（美）	Ears SWATS（英）
系统组成	声测主机+腕表显示器+连接线缆+携行袋
目标类型	各种常用口径枪弹
主机重量	400g （加腕表＜500g）	340g	450g
主机尺寸	8.4cm×8.4cm×3.5cm	11cm×8cm×4.3cm	7.6cm×7.6cm×1.9cm
探测距离	＞800m （城市＞450m）	＞500m	＞400m
测距误差	≤10% （完全水平≤5%）	＜20%	＜10%
测向误差	≤6° （完全水平≤3°）	＜7.5°	＜7.5°
系统功耗	＜1W（＞20小时）	（12小时）	＜1W（14小时）
处理时间	＜1s	＜1s	＜1s
发现概率	＞95%	＞95%（弹道波）	＞95%
虚警率	＜0.1次/小时	＜2%	3次/8000小时
弹道偏移距离	1m～60m+	1m～25m+
工作温度	-40℃～+60℃	-33℃～+60℃	-20℃～+60℃

表2 架设式系统主要技术指标

指标	本系统	Boomerang Warrior（美）
系统组成	声测主机+手持式显示器+连接线缆
目标类型	各种常用口径枪弹和直瞄无控火器
主机重量	＜5kg(含电池组、支架)	6.8kg
声阵列展开孔径	＜0.6m	0.56m
探测距离	＞1200m （城市＞450m）	＞500m
测距误差	≤8% （完全水平≤3%）	＜10%
测向误差	≤方位2.5°/俯仰4° （完全水平≤方位1.5°/俯仰2°）	方位2.5°/ 俯仰2.5°
系统功耗	＜2W
处理时间	＜1.2s	＜1.5s
发现概率	＞95%	＞95%（弹道波）
虚警率	＜0.1次/小时	＜2%
弹道偏移距离	1m～60m+	1m～50m+
工作温度	-40℃～+60℃	-33℃～+60℃

注：在开阔场地和阵面水平条件下，测角精度、测距精度指标可提高1倍以上；

2、低空探测系统

主要技术指标：
☆系统组成：立体或平面声阵列、处理模块、连接线缆、支架或架座;
☆可折收声阵列展开孔径1.5m，阵型可根据需求和平台灵活调整；
☆架设方式：脚架架设、车载架设、便携架设等
☆系统重量：＜15kg（不含电源）;
☆探测距离：火炮炮位＞10km，直升机（米17及同类型）＞8km
☆测角精度：≤5
☆系统反应时间：≤6s
☆系统功耗：≤10W
☆主要部件自主可控或能国产化替代；
☆淋雨、盐雾、湿热、振动、冲击满足GJB要求。

3、炸点定位系统

主要功能：
☆炸点定位：快速定位落弹区域内的炸点坐标并判定炸点数量；
☆未爆弹落点定位：快速定位落弹区域内的未爆弹落点坐标并判定其数量；
☆脱靶弹监测：准确捕获脱靶弹弹道并快速预测落点区域。
主要技术指标：
☆系统组成：3个及以上阵列分站、1个中心站及附属器材和备件
☆分站组成：声阵列及支架、分站处理模块、通信天线、电源模块、仪器盒和运输箱。
☆中心站组成：显控台、通信天线
☆分站声阵列及支架：可折收声阵列，阵列展开孔径＞1m（可根据具有应用灵活调整），IP65防水防尘；麦克风动态范围不低于130dB；
☆分站系统重量：≤15kg（不含电源）；
☆定位精度：单发≤10m、多发≤30m；
☆齐射连发测试能力：对于不少于4门炮，能够定位多达32发齐射连发（≥16发/sec）中不少于28个炸点的坐标，处理时间≤30s；
☆未爆识别率：单发≥90%、多发≥80%；
☆分站-中心站通信距离：＞3km。
☆主要部件自主可控或能国产化替代；
☆淋雨、盐雾、湿热、振动、冲击满足GJB要求。