0 引言

    沖擊波在傳播的過(guò)程中不斷衰減為聲波、次聲波^[1-3]。對(duì)沖擊波傳播特性的研究是衡量彈藥毀傷效果的重要手段。目前雖然著重于爆炸場(chǎng)近場(chǎng)沖擊波特性研究^[4-5]，但是爆炸場(chǎng)遠(yuǎn)場(chǎng)的聲波、甚至次聲波的特性以及與測(cè)試節(jié)點(diǎn)空間位置信息的關(guān)系也逐漸引起人們的重視。可是現(xiàn)有的爆炸場(chǎng)近場(chǎng)沖擊波測(cè)試方法難以適用于爆炸場(chǎng)遠(yuǎn)場(chǎng)的聲波測(cè)量^[6-7]，如爆炸場(chǎng)近場(chǎng)的同步測(cè)試，可以采用斷線同步法或者光信號(hào)同步法統(tǒng)一各測(cè)試節(jié)點(diǎn)的時(shí)基。但是對(duì)于大范圍、遠(yuǎn)距離的聲波測(cè)量，同步使用的電纜現(xiàn)場(chǎng)布設(shè)不便，并且干擾噪聲大，使得斷線同步法難以適用；爆炸光隨著距離的衰減導(dǎo)致光電器件不能接收到穩(wěn)定的爆炸光信號(hào)，并且需要排除地面反射光的干擾，使得光信號(hào)同步法也力不能及^[8-10]。大范圍帶來(lái)的不僅僅是各個(gè)測(cè)試節(jié)點(diǎn)的時(shí)間同步問(wèn)題，如何組建一個(gè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)也是一個(gè)巨大的考驗(yàn)，隨著無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，大多數(shù)沖擊波場(chǎng)無(wú)線測(cè)試系統(tǒng)都是采用ZigBee或WiFi無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)原理^[11-12]。基于ZigBee的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳輸速率低，距離近，只能適用于近距離的無(wú)線傳輸；基于WiFi的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)雖然傳輸速率快，并且使用中繼可以使傳輸距離增大，但是也難以實(shí)現(xiàn)爆炸場(chǎng)遠(yuǎn)場(chǎng)大范圍的網(wǎng)絡(luò)覆蓋。

    針對(duì)目前爆炸場(chǎng)遠(yuǎn)場(chǎng)聲波無(wú)線測(cè)試系統(tǒng)的不足，本文提出一種基于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱北斗系統(tǒng))和LoRa的大范圍遠(yuǎn)距離分布式爆炸聲波測(cè)試系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠精確地在爆炸場(chǎng)遠(yuǎn)場(chǎng)處測(cè)量爆炸產(chǎn)生的各種聲波參量，實(shí)現(xiàn)測(cè)試節(jié)點(diǎn)的時(shí)間同步并且還具有測(cè)試節(jié)點(diǎn)定位功能，同時(shí)實(shí)現(xiàn)大范圍的網(wǎng)絡(luò)覆蓋。

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作者信息：

王毛凱1，2，賴富文3，趙永峰1，2，孔凡勝3，王文廉1，2

(1.中北大學(xué) 儀器科學(xué)與動(dòng)態(tài)測(cè)試教育部重點(diǎn)試驗(yàn)室，山西 太原030051；

2.中北大學(xué) 電子測(cè)試技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)試驗(yàn)室，山西 太原030051；3.中國(guó)人民解放軍63853部隊(duì)，吉林 白城137000)