本發(fā)明涉及一種基于光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)的海上彈落點(diǎn)測(cè)量系統(tǒng)，屬于海上靶場(chǎng)測(cè)量領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

導(dǎo)彈等制導(dǎo)射擊武器的性能一般在彈體與靶標(biāo)遭遇段得到較為集中的體現(xiàn)，而武器的殺傷效果同目標(biāo)特性、戰(zhàn)斗裝藥、引信、武器的射擊或制導(dǎo)精度有關(guān)。遠(yuǎn)程導(dǎo)彈攻擊距離遠(yuǎn)，作用半徑大，試射靶場(chǎng)區(qū)域廣，已由陸地延伸到海洋，彈著點(diǎn)的精確測(cè)量對(duì)于遠(yuǎn)程導(dǎo)彈攻擊精度評(píng)價(jià)有著至關(guān)重要的意義。目前陸地靶場(chǎng)的彈著點(diǎn)測(cè)量可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀察和事后處理的方式進(jìn)行，然而海上靶場(chǎng)的彈著點(diǎn)只能在導(dǎo)彈擊水的那一瞬間被觀測(cè)到，因此海上靶場(chǎng)彈著點(diǎn)的測(cè)量技術(shù)難度比陸地靶場(chǎng)更為困難。目前，針對(duì)海上導(dǎo)彈落點(diǎn)測(cè)量的方法主要有水柱雷達(dá)、航測(cè)、空氣聲學(xué)測(cè)量等，但是在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)這些測(cè)量方式的環(huán)境適應(yīng)性弱，特別是在夜間、惡劣天氣(大霧、強(qiáng)降水等)、惡劣海況下，這些方法幾乎無(wú)法進(jìn)行測(cè)量，給海上導(dǎo)彈測(cè)試和性能評(píng)估帶來(lái)很大困難。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種基于光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)的海上彈落點(diǎn)測(cè)量系統(tǒng)，該測(cè)量系統(tǒng)采用水聲測(cè)量原理，利用聲波測(cè)量導(dǎo)彈落點(diǎn)，受環(huán)境制約小，能夠在夜間、惡劣天氣、惡劣海況下完成測(cè)量。

本發(fā)明的上述目的主要是通過(guò)如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的：

一種基于光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)的海上彈落點(diǎn)測(cè)量系統(tǒng)，包括浮標(biāo)陣列和顯控系統(tǒng)，其中浮標(biāo)陣列由N-1個(gè)光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)和1個(gè)綜合處理浮標(biāo)組成，其中：

N-1個(gè)光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)將接收的海洋環(huán)境的聲信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，從光信號(hào)中解調(diào)出聲信號(hào)，并從聲信號(hào)中識(shí)別出導(dǎo)彈擊水時(shí)刻信息，同時(shí)計(jì)算光纖水聽(tīng)器的大地坐標(biāo)，并接收海洋環(huán)境的聲速，將所述導(dǎo)彈擊水時(shí)刻信息、光纖水聽(tīng)器的大地坐標(biāo)以及海洋環(huán)境的聲速發(fā)送給綜合處理浮標(biāo)；

綜合處理浮標(biāo)將接收的海洋環(huán)境的聲信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，從光信號(hào)中解調(diào)出聲信號(hào)，并從聲信號(hào)中識(shí)別出導(dǎo)彈擊水時(shí)刻信息；計(jì)算光纖水聽(tīng)器的大地坐標(biāo)；接收海洋環(huán)境的聲速；同時(shí)接收N-1個(gè)光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)發(fā)送的N-1個(gè)導(dǎo)彈擊水時(shí)刻信息、光纖水聽(tīng)器的大地坐標(biāo)以及海洋環(huán)境的聲速，得到N個(gè)導(dǎo)彈擊水時(shí)刻信息、光纖水聽(tīng)器的大地坐標(biāo)以及海洋環(huán)境的聲速；根據(jù)所述N個(gè)導(dǎo)彈擊水時(shí)刻信息、光纖水聽(tīng)器的大地坐標(biāo)以及海洋環(huán)境的聲速解算出導(dǎo)彈落點(diǎn)，并發(fā)送給顯控系統(tǒng)；

顯控系統(tǒng)對(duì)接收的導(dǎo)彈落點(diǎn)信息進(jìn)行顯示，并控制浮標(biāo)陣列的上電和斷電。

在上述基于光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)的海上彈落點(diǎn)測(cè)量系統(tǒng)中，N-1個(gè)光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)包括設(shè)于水下的聲波拾取設(shè)備和浮于水面的浮體，其中聲波拾取設(shè)備包括光纖水聽(tīng)器、聲速傳感器和三維數(shù)字羅盤(pán)，浮體內(nèi)部設(shè)有光纖水聽(tīng)器調(diào)制解調(diào)模塊、數(shù)據(jù)采集處理與控制模塊、無(wú)線通訊收發(fā)模塊和GPS/BD2接收機(jī)，其中：

光纖水聽(tīng)器：將接收的海洋環(huán)境的聲信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，并將光信號(hào)發(fā)送給光纖水聽(tīng)器調(diào)制解調(diào)模塊；

光纖水聽(tīng)器調(diào)制解調(diào)模塊：將從光纖水聽(tīng)器接收的光信號(hào)中解調(diào)出聲信號(hào)，并將所述聲信號(hào)發(fā)送給數(shù)據(jù)采集處理與控制模塊；

數(shù)據(jù)采集處理與控制模塊：接收GPS/BD2接收機(jī)發(fā)送的光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)的大地坐標(biāo)和三維數(shù)字羅盤(pán)發(fā)送的光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)的俯仰角和偏航角，計(jì)算得到光纖水聽(tīng)器的大地坐標(biāo)；將從光纖水聽(tīng)器調(diào)制解調(diào)模塊接收的聲信號(hào)中識(shí)別出導(dǎo)彈擊水時(shí)刻信息；從聲速傳感器接收海洋環(huán)境的聲速；將所述光纖水聽(tīng)器的大地坐標(biāo)、導(dǎo)彈擊水時(shí)刻信息、海洋環(huán)境的聲速進(jìn)行編碼封幀，轉(zhuǎn)換為要求的格式發(fā)送給無(wú)線通訊收發(fā)模塊，同時(shí)備份至數(shù)據(jù)采集處理與控制模塊中；

聲速傳感器：采集海洋環(huán)境的聲速，發(fā)送給數(shù)據(jù)采集處理與控制模塊；

三維數(shù)字羅盤(pán)：測(cè)量光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)的俯仰角和偏航角，并發(fā)送給數(shù)據(jù)采集處理與控制模塊；

GPS/BD2接收機(jī)：獲得光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)的大地坐標(biāo)發(fā)送給數(shù)據(jù)采集處理與控制模塊；

無(wú)線通訊收發(fā)模塊：將從數(shù)據(jù)采集處理與控制模塊接收的所述光纖水聽(tīng)器的大地坐標(biāo)、導(dǎo)彈擊水時(shí)刻信息、海洋環(huán)境的聲速發(fā)送給綜合處理浮標(biāo)。

在上述基于光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)的海上彈落點(diǎn)測(cè)量系統(tǒng)中，還包括上斷電控制器和供電模塊，其中光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)入水前供電模塊的供電開(kāi)關(guān)打開(kāi)對(duì)無(wú)線通訊收發(fā)模塊和上斷電控制器供電，光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)全部放入水中后，顯控系統(tǒng)通過(guò)無(wú)線通訊收發(fā)模塊對(duì)上斷電控制器發(fā)送上斷電指令，上斷電控制器對(duì)光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)各設(shè)備上電和斷電；無(wú)線通訊收發(fā)模塊和上斷電控制器始終處于上電工作狀態(tài)。

在上述基于光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)的海上彈落點(diǎn)測(cè)量系統(tǒng)中，所述綜合處理浮標(biāo)包括設(shè)于水下的聲波拾取設(shè)備和浮于水面的浮體，其中聲波拾取設(shè)備包括光纖水聽(tīng)器、聲速傳感器和三維數(shù)字羅盤(pán)，浮體內(nèi)部設(shè)有光纖水聽(tīng)器調(diào)制解調(diào)模塊、數(shù)據(jù)采集處理與控制模塊、無(wú)線通訊收發(fā)模塊、GPS/BD2接收機(jī)和落點(diǎn)解算模塊，其中：

光纖水聽(tīng)器：將接收的海洋環(huán)境的聲信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，并將光信號(hào)發(fā)送給光纖水聽(tīng)器調(diào)制解調(diào)模塊；

光纖水聽(tīng)器調(diào)制解調(diào)模塊：將從光纖水聽(tīng)器接收的光信號(hào)中解調(diào)出聲信號(hào)，并將所述聲信號(hào)發(fā)送給數(shù)據(jù)采集處理與控制模塊；

數(shù)據(jù)采集處理與控制模塊：接收GPS/BD2接收機(jī)發(fā)送的光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)的大地坐標(biāo)和三維數(shù)字羅盤(pán)發(fā)送的光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)的俯仰角和偏航角，計(jì)算得到光纖水聽(tīng)器的大地坐標(biāo)；將從光纖水聽(tīng)器調(diào)制解調(diào)模塊接收的聲信號(hào)中識(shí)別出導(dǎo)彈擊水時(shí)刻信息；從聲速傳感器接收海洋環(huán)境的聲速；將所述光纖水聽(tīng)器的大地坐標(biāo)、導(dǎo)彈擊水時(shí)刻信息、海洋環(huán)境的聲速進(jìn)行編碼封幀，轉(zhuǎn)換為要求的格式發(fā)送給無(wú)線通訊收發(fā)模塊，同時(shí)備份至數(shù)據(jù)采集處理與控制模塊中；

聲速傳感器：采集海洋環(huán)境的聲速，發(fā)送給數(shù)據(jù)采集處理與控制模塊；

三維數(shù)字羅盤(pán)：測(cè)量光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)的俯仰角和偏航角，并發(fā)送給數(shù)據(jù)采集處理與控制模塊；

GPS/BD2接收機(jī)：獲得光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)的大地坐標(biāo)發(fā)送給數(shù)據(jù)采集處理與控制模塊；

無(wú)線通訊收發(fā)模塊：將從數(shù)據(jù)采集處理與控制模塊接收的所述光纖水聽(tīng)器的大地坐標(biāo)、導(dǎo)彈擊水時(shí)刻信息、海洋環(huán)境的聲速發(fā)送給落點(diǎn)解算模塊；

落點(diǎn)解算模塊：接收N-1個(gè)光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)發(fā)送的光纖水聽(tīng)器的大地坐標(biāo)、導(dǎo)彈擊水時(shí)刻信息、海洋環(huán)境的聲速；接收綜合處理浮標(biāo)的無(wú)線通訊收發(fā)模塊發(fā)送的光纖水聽(tīng)器的大地坐標(biāo)、導(dǎo)彈擊水時(shí)刻信息、海洋環(huán)境的聲速；根據(jù)N個(gè)導(dǎo)彈擊水時(shí)刻信息、光纖水聽(tīng)器的大地坐標(biāo)以及海洋環(huán)境的聲速解算出導(dǎo)彈落點(diǎn)，并發(fā)送給顯控系統(tǒng)。

在上述基于光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)的海上彈落點(diǎn)測(cè)量系統(tǒng)中，還包括上斷電控制器和供電模塊，其中光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)入水前供電模塊供電開(kāi)關(guān)打開(kāi)對(duì)無(wú)線通訊收發(fā)模塊和上斷電控制器供電，光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)全部放入水中后，顯控系統(tǒng)通過(guò)無(wú)線通訊收發(fā)模塊對(duì)上斷電控制器發(fā)送上斷電指令，上斷電控制器對(duì)光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)各設(shè)備上電和斷電；無(wú)線通訊收發(fā)模塊和上斷電控制器始終處于上電工作狀態(tài)。

在上述基于光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)的海上彈落點(diǎn)測(cè)量系統(tǒng)中，所述落點(diǎn)解算模塊采用球面交匯原理解算導(dǎo)彈落點(diǎn)。

在上述基于光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)的海上彈落點(diǎn)測(cè)量系統(tǒng)中，解算導(dǎo)彈落點(diǎn)的具體方法為：以每個(gè)光纖水聽(tīng)器為圓心，以導(dǎo)彈擊水點(diǎn)到光纖水聽(tīng)器的距離為半徑作球，每三個(gè)球都會(huì)交匯在擊水點(diǎn)，選取最先接收到聲信號(hào)的光纖水聽(tīng)器為基準(zhǔn)，再選取任意3個(gè)光纖水聽(tīng)器，結(jié)合導(dǎo)彈擊水時(shí)刻信息和海洋聲速，得到導(dǎo)彈擊水點(diǎn)到達(dá)所述4個(gè)光纖水聽(tīng)器的水聲直達(dá)波時(shí)延差，再結(jié)合各個(gè)光纖水聽(tīng)器的大地坐標(biāo)，利用三角形關(guān)系解算出交匯點(diǎn)的大地坐標(biāo)，即可獲得導(dǎo)彈擊水點(diǎn)的坐標(biāo)。

在上述基于光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)的海上彈落點(diǎn)測(cè)量系統(tǒng)中，所述浮于水面的浮體外部浮于水面上的部分設(shè)有天線。

在上述基于光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)的海上彈落點(diǎn)測(cè)量系統(tǒng)中，由N-1個(gè)光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)和1個(gè)綜合處理浮標(biāo)組成的浮標(biāo)陣列中各個(gè)浮標(biāo)的連線組成多邊形，所述多邊形為正多邊形、菱形、正方形或正五邊形。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下有益效果：

(1)、本發(fā)明基于光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)的海上彈落點(diǎn)測(cè)量系統(tǒng)，通過(guò)在海上靶區(qū)布設(shè)若干聲吶浮標(biāo)構(gòu)成測(cè)量基線陣列，通過(guò)測(cè)量導(dǎo)彈擊水聲信號(hào)，采用球面交匯原理得到導(dǎo)彈落點(diǎn)，該方法采用水聲測(cè)量原理，利用聲波測(cè)量導(dǎo)彈落點(diǎn)，受環(huán)境制約小，能夠在夜間、惡劣天氣、惡劣海況下完成測(cè)量。

(2)、本發(fā)明采用光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)靶區(qū)大小，定位精度要求，海域特性，可以隨時(shí)調(diào)整陣元數(shù)目、陣型結(jié)構(gòu)和陣型尺寸，以滿足定位需求，靈活性高。

(3)、本發(fā)明由于光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)是可復(fù)用的，而且各個(gè)光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)之間的距離較遠(yuǎn)，即便某個(gè)標(biāo)被導(dǎo)彈擊中，其它標(biāo)在任務(wù)執(zhí)行后仍舊能保證性能正常，維修成本低，降低了經(jīng)濟(jì)成本。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明海上彈落點(diǎn)測(cè)量系統(tǒng)工作模式示意圖；

圖2為本發(fā)明光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)示意圖；

圖3為本發(fā)明海上彈落點(diǎn)測(cè)量系統(tǒng)中光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)和綜合處理浮標(biāo)組成結(jié)構(gòu)及工作原理框圖；

圖4為本發(fā)明球面交匯原理示意圖；

圖5為光纖水聽(tīng)器大地坐標(biāo)解算示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述：

本發(fā)明基于光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)的海上彈落點(diǎn)測(cè)量系統(tǒng)，包括浮標(biāo)陣列和顯控系統(tǒng)2，其中浮標(biāo)陣列由N-1個(gè)光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)1和1個(gè)綜合處理浮標(biāo)3組成，為便于描述，本發(fā)明以4個(gè)光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)1和1個(gè)綜合處理浮標(biāo)3為例進(jìn)行說(shuō)明，其中，綜合處理浮標(biāo)3具備光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)1的全部功能。

如圖1所示為本發(fā)明海上彈落點(diǎn)測(cè)量系統(tǒng)工作模式示意圖，其中四個(gè)光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)1和1個(gè)綜合處理浮標(biāo)3組成圓形陣列，各個(gè)浮標(biāo)之間的連線組成正五邊形。浮標(biāo)之間的連線也可以為菱形、正方形、正多邊形及其他多邊形或不規(guī)則形狀。本實(shí)施例中各個(gè)浮標(biāo)之間的直線距離大于200米。

其中四個(gè)光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)1將接收的海洋環(huán)境的聲信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，從光信號(hào)中解調(diào)出聲信號(hào)，并從聲信號(hào)中識(shí)別出導(dǎo)彈擊水時(shí)刻，同時(shí)計(jì)算光纖水聽(tīng)器的大地坐標(biāo)，接收海洋環(huán)境的聲速，將所述導(dǎo)彈擊水時(shí)刻信息、光纖水聽(tīng)器的大地坐標(biāo)以及海洋環(huán)境的聲速發(fā)送給綜合處理浮標(biāo)3。

綜合處理浮標(biāo)3將接收的海洋環(huán)境的聲信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，從光信號(hào)中解調(diào)出聲信號(hào)，并從聲信號(hào)中識(shí)別出導(dǎo)彈擊水時(shí)刻，計(jì)算光纖水聽(tīng)器的大地坐標(biāo)，接收海洋環(huán)境的聲速，同時(shí)接收四個(gè)光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)1發(fā)送的四個(gè)導(dǎo)彈擊水時(shí)刻信息、光纖水聽(tīng)器的大地坐標(biāo)以及海洋環(huán)境的聲速，得到五個(gè)導(dǎo)彈擊水時(shí)刻信息、光纖水聽(tīng)器的大地坐標(biāo)以及海洋環(huán)境的聲速；根據(jù)五個(gè)導(dǎo)彈擊水時(shí)刻信息、光纖水聽(tīng)器的大地坐標(biāo)以及海洋環(huán)境的聲速解算出導(dǎo)彈落點(diǎn)，并發(fā)送給顯控系統(tǒng)2。

顯控模塊2對(duì)接收的導(dǎo)彈落點(diǎn)信息進(jìn)行顯示，并控制浮標(biāo)陣列的上電和斷電。

如圖2所示為本發(fā)明光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)示意圖；圖3所示為本發(fā)明海上彈落點(diǎn)測(cè)量系統(tǒng)中光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)和綜合處理浮標(biāo)組成結(jié)構(gòu)及工作原理框圖。

如圖2所示，每個(gè)光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)1包括設(shè)于水下的聲波拾取設(shè)備和浮于水面的浮體11，其中聲波拾取設(shè)備包括光纖水聽(tīng)器103、聲速傳感器105和三維數(shù)字羅盤(pán)106，浮體11內(nèi)部設(shè)有光纖水聽(tīng)器調(diào)制解調(diào)模塊104、數(shù)據(jù)采集處理與控制模塊107、無(wú)線通訊收發(fā)模塊110、GPS/BD2接收機(jī)102，上斷電控制器108和供電模塊109。浮于水面的浮體11外部浮于水面上的部分設(shè)有天線101。

光纖水聽(tīng)器103：將接收的海洋環(huán)境的聲信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，并將光信號(hào)發(fā)送給光纖水聽(tīng)器調(diào)制解調(diào)模塊104。

光纖水聽(tīng)器調(diào)制解調(diào)模塊104：將從光纖水聽(tīng)器103接收的光信號(hào)中解調(diào)出聲信號(hào)，并將所述聲信號(hào)發(fā)送給數(shù)據(jù)采集處理與控制模塊107。

數(shù)據(jù)采集處理與控制模塊107：接收GPS/BD2接收機(jī)102發(fā)送的光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)1的大地坐標(biāo)和三維數(shù)字羅盤(pán)106發(fā)送的光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)1的俯仰角和偏航角，計(jì)算得到光纖水聽(tīng)器103的大地坐標(biāo)；將從光纖水聽(tīng)器調(diào)制解調(diào)模塊104接收的聲信號(hào)中識(shí)別出導(dǎo)彈擊水時(shí)刻信息；從聲速傳感器105接收海洋環(huán)境的聲速；將所述光纖水聽(tīng)器103的大地坐標(biāo)、導(dǎo)彈擊水時(shí)刻信息、海洋環(huán)境的聲速進(jìn)行編碼封幀，轉(zhuǎn)換為要求的格式發(fā)送給無(wú)線通訊收發(fā)模塊110，同時(shí)備份至數(shù)據(jù)采集處理與控制模塊107中。

其中根據(jù)光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)1的大地坐標(biāo)和光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)1的俯仰角和偏航角計(jì)算得到光纖水聽(tīng)器103的大地坐標(biāo)的具體方法為：

如圖5所示為光纖水聽(tīng)器大地坐標(biāo)解算示意圖，當(dāng)光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)1的大地坐標(biāo)(即GPS/BD2接收機(jī)102的大地坐標(biāo))確定后，由于GPS到光纖水聽(tīng)器103為剛性連接，所以GPS到光纖水聽(tīng)器103的距離l是固定的，通過(guò)三維電子羅盤(pán)106測(cè)出聲吶浮標(biāo)的俯仰角θ和偏航角將l向X、Y、Z軸投影，即可得到光纖水聽(tīng)器103和GPS102的相對(duì)位置關(guān)系，再根據(jù)GPS的大地坐標(biāo)即可得出光纖水聽(tīng)器103的大地坐標(biāo)。

聲速傳感器105：采集海洋環(huán)境的聲速，發(fā)送給數(shù)據(jù)采集處理與控制模塊107。

三維數(shù)字羅盤(pán)106：測(cè)量光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)1的俯仰角、偏航角和滾轉(zhuǎn)角，并發(fā)送給數(shù)據(jù)采集處理與控制模塊107。

GPS/BD2接收機(jī)102:獲得光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)1的大地坐標(biāo)發(fā)送給數(shù)據(jù)采集處理與控制模塊107。

無(wú)線通訊收發(fā)模塊110：將從數(shù)據(jù)采集處理與控制模塊107接收的所述光纖水聽(tīng)器103的大地坐標(biāo)、導(dǎo)彈擊水時(shí)刻信息、海洋環(huán)境的聲速發(fā)送給綜合處理浮標(biāo)3。

對(duì)于上斷電控制器108和供電模塊109，其中光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)1入水前供電模塊109供電開(kāi)關(guān)打開(kāi)對(duì)無(wú)線通訊收發(fā)模塊110和上斷電控制器108供電，光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)1全部放入水中后，顯控系統(tǒng)2通過(guò)無(wú)線通訊收發(fā)模塊110對(duì)上斷電控制器108發(fā)送上斷電指令，上斷電控制器108對(duì)光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)1各設(shè)備上電和斷電；無(wú)線通訊收發(fā)模塊110和上斷電控制器108始終處于上電工作狀態(tài)。

綜合處理浮標(biāo)3具備光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)1的上述全部功能，同時(shí)還具備導(dǎo)彈落點(diǎn)解算功能，具體包括設(shè)于水下的聲波拾取設(shè)備和浮于水面的浮體11，其中聲波拾取設(shè)備包括光纖水聽(tīng)器103、聲速傳感器105和三維數(shù)字羅盤(pán)106，浮體11內(nèi)部設(shè)有光纖水聽(tīng)器調(diào)制解調(diào)模塊104、數(shù)據(jù)采集處理與控制模塊107、無(wú)線通訊收發(fā)模塊110、GPS/BD2接收機(jī)102、上斷電控制器108、供電模塊109和落點(diǎn)解算模塊112。

光纖水聽(tīng)器103：將接收的海洋環(huán)境的聲信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，并將光信號(hào)發(fā)送給光纖水聽(tīng)器調(diào)制解調(diào)模塊104。

光纖水聽(tīng)器調(diào)制解調(diào)模塊104：將從光纖水聽(tīng)器103接收的光信號(hào)中解調(diào)出聲信號(hào)，并將所述聲信號(hào)發(fā)送給數(shù)據(jù)采集處理與控制模塊107。

數(shù)據(jù)采集處理與控制模塊107：接收GPS/BD2接收機(jī)102發(fā)送的光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)1的大地坐標(biāo)和三維數(shù)字羅盤(pán)106發(fā)送的光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)1的俯仰角和偏航角，計(jì)算得到光纖水聽(tīng)器103的大地坐標(biāo)；將從光纖水聽(tīng)器調(diào)制解調(diào)模塊104接收的聲信號(hào)中識(shí)別出導(dǎo)彈擊水時(shí)刻信息；從聲速傳感器105接收海洋環(huán)境的聲速；將所述光纖水聽(tīng)器103的大地坐標(biāo)、導(dǎo)彈擊水時(shí)刻信息、海洋環(huán)境的聲速進(jìn)行編碼封幀，轉(zhuǎn)換為要求的格式發(fā)送給無(wú)線通訊收發(fā)模塊110，同時(shí)備份至數(shù)據(jù)采集處理與控制模塊107中。

聲速傳感器105：采集海洋環(huán)境的聲速，發(fā)送給數(shù)據(jù)采集處理與控制模塊107。

三維數(shù)字羅盤(pán)106：測(cè)量光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)1的俯仰角和偏航角，并發(fā)送給數(shù)據(jù)采集處理與控制模塊107。

GPS/BD2接收機(jī)102:獲得光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)1的大地坐標(biāo)發(fā)送給數(shù)據(jù)采集處理與控制模塊107。

無(wú)線通訊收發(fā)模塊110：將從數(shù)據(jù)采集處理與控制模塊107接收的所述光纖水聽(tīng)器103的大地坐標(biāo)、導(dǎo)彈擊水時(shí)刻信息、海洋環(huán)境的聲速發(fā)送給落點(diǎn)解算模塊112。

落點(diǎn)解算模塊112：接收四個(gè)光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)1發(fā)送的光纖水聽(tīng)器103的大地坐標(biāo)、導(dǎo)彈擊水時(shí)刻信息、海洋環(huán)境的聲速；接收綜合處理浮標(biāo)3的無(wú)線通訊收發(fā)模塊110發(fā)送的光纖水聽(tīng)器103的大地坐標(biāo)、導(dǎo)彈擊水時(shí)刻信息、海洋環(huán)境的聲速；根據(jù)五個(gè)導(dǎo)彈擊水時(shí)刻信息、光纖水聽(tīng)器的大地坐標(biāo)以及海洋環(huán)境的聲速解算出導(dǎo)彈落點(diǎn)，并發(fā)送給顯控系統(tǒng)2。

落點(diǎn)解算模塊(112)采用球面交匯原理解算導(dǎo)彈落點(diǎn)，具體方法如下：

球面交匯原理主要是以各測(cè)量水聽(tīng)器為圓心基準(zhǔn)點(diǎn)，建立球面交匯方程，通過(guò)測(cè)量擊水點(diǎn)到達(dá)各水聽(tīng)器探頭的時(shí)延差，求解擊水點(diǎn)的空間位置。在本系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)方法如下：

以每個(gè)光纖水聽(tīng)器103為圓心，以導(dǎo)彈擊水點(diǎn)到光纖水聽(tīng)器103的距離為半徑作球，每三個(gè)球都會(huì)交匯在擊水點(diǎn)，雖然擊水點(diǎn)到達(dá)各光纖水聽(tīng)器103的距離無(wú)法直接獲得，但是可以選取最先接收到的水聽(tīng)器為基準(zhǔn)，即選取最先接收到聲信號(hào)的光纖水聽(tīng)器103為基準(zhǔn)，再選取任意3個(gè)光纖水聽(tīng)器103，結(jié)合導(dǎo)彈擊水時(shí)刻信息和海洋聲速(接收到海洋聲速的平均值)，測(cè)量導(dǎo)彈擊水點(diǎn)到達(dá)所述4個(gè)光纖水聽(tīng)器103的水聲直達(dá)波時(shí)延差，(平面坐標(biāo)只需再選取另外2支水聽(tīng)器即可)，如圖4所示為本發(fā)明球面交匯原理示意圖；再結(jié)合各個(gè)光纖水聽(tīng)器103的大地坐標(biāo)，利用三角形關(guān)系解算出交匯點(diǎn)的大地坐標(biāo)，即可獲得導(dǎo)彈擊水點(diǎn)的坐標(biāo)。

對(duì)于上斷電控制器108和供電模塊109，其中光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)1入水前供電模塊109供電開(kāi)關(guān)打開(kāi)對(duì)無(wú)線通訊收發(fā)模塊110和上斷電控制器108供電，光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)1全部放入水中后，顯控系統(tǒng)2通過(guò)無(wú)線通訊收發(fā)模塊110對(duì)上斷電控制器108發(fā)送上斷電指令，上斷電控制器108對(duì)光纖水聽(tīng)器聲吶浮標(biāo)1各設(shè)備上電和斷電；無(wú)線通訊收發(fā)模塊110和上斷電控制器108始終處于上電工作狀態(tài)。

以上所述，僅為本發(fā)明最佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

本發(fā)明說(shuō)明書(shū)中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員的公知技術(shù)。