光纤水声撞击部位及脱靶量测量系统的制造方法与工艺

本发明涉及撞击部位及脱靶量测量系统，尤其涉及基于光纤网格传感检测技术和水听器检测技术的撞击部位及脱靶量测量系统，应用于海上靶船受到撞击时的撞击位置测量以及试验弹脱靶时的脱靶量测量领域。

背景技术：
制导武器的打击精度直接关系到武器的杀伤效果，靶目标遭到撞击时的撞击部位测量及试验弹脱靶时的脱靶量测量对于鉴定和评估攻击性武器的性能起着关键作用。制导武器的性能一般在靶、弹的遭遇段得到较为集中的体现，而武器的杀伤效果同目标特性、战斗装药、引信、武器的射击或制导精度有关。为了能够利用遭遇段参数数据来分析武器系统的误差因素，撞击部位及脱靶量测量系统需要鉴定武器系统的射击或制导精度，判定杀伤效果；测量起爆时刻以及目标与武器间的相对位置和姿态，从而评定引信、战斗部的配合情况。由此可见，撞击部位及脱靶量测量系统是靶场测量任务的核心内容之一，且成为靶场必备且随武器系统的发展要求性能不断提高的测量工具。目前，撞击部位及脱靶量测量方式主要有地震波检测、高速摄像、图像处理、雷达探测、弹道分析等方式。这些测量方式大多利用微波电波、光波等作为获取信息的媒介，都存在一定的局限性。其中，专利CN103389014A公开的基于地震波检测的炸点定位方式只适合于陆地靶场，海上靶场无法使用。专利CN102829957A公开的利用红外跟踪技术的脱靶量测量方式属于雷达探测的类型，该方式探测范围有限且造价昂贵。其他测量方式也都存在一定的局限性，弹道分析测量方式则需要对弹道进行公式推算，测量精度难以保证，高速摄像方式易受天气影响，图像处理方式存在处理速度慢、实时性差、精度不足等缺点。

技术实现要素：
本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种光纤水声撞击部位及脱靶量测量系统，用于实时测量海上靶船受到撞击时的撞击位置或试验弹脱靶时的脱靶量，成本低，测量精度高。本发明的技术方案：光纤水声撞击部位及脱靶量测量系统，包括光纤网格测量分系统、光纤水听器测量分系统、无线接收显控终端以及船载无线通讯设备；光纤网格测量分系统包括光源、光纤分路器、第一光纤连接器、第二光纤连接器、光纤传感器网格以及光电探测装置；光纤传感器网格位于船体甲板表面，由N根事先编号的传感光纤按经纬交错方式布置；光源发出的光信号经光纤分路器分成N路，每一路通过第一光纤连接器入射到光纤传感器网格的一根传感光纤中；每根传感光纤中的光信号通过第二光纤连接器入射到光电探测装置中，光电探测装置实时探测每根传感光纤中的光信号，当试验弹击中船体时，光电探测装置通过船载无线通讯设备将探测不到光信号的传感光纤编号实时发送到无线接收显控终端；无线接收显控终端利用传感光纤与船体甲板的物理对应关系以及接收的传感光纤编号，解析出船体的撞击位置及毁伤状态；光纤水听器测量分系统包括光纤水听器、光路调制装置、电路解调装置和环形器，多个光纤水听器安装于船体底部，形成光纤水听器阵列，光路调制装置通过环形器向每个光纤水听器发射光信号，电路解调装置通过环形器实时采集每个光纤水听器返回的光信号，将其转化为电信号，并检测电信号中是否加载有水声信号，如果有，则记录当前时间作为对应光纤水听器接收水声信号的响应时间，通过船载无线通讯设备将每个光纤水听器接收水声信号的时间发送给无线接收显控终端；无线接收显控终端利用各个光纤水听器接收水声信号的响应时间，结合水听器阵列的布设坐标信息，利用短基线定位算法解析出试验弹入水位置，获得试验弹未击中靶船时的脱靶量信息。所述光路调制装置包括窄线宽激光器、第一耦合器、第二耦合器、第一声光调制器、第一声光调制器、光纤延迟线和掺铒光纤放大器；窄线宽激光器产生的光信号经第一耦合器分为两束光信号，其中一束光信号经第一声光调制器调制成频率为f0+f1的脉冲光，另一束光信号经第二声光调制器调制成频率为f0+f2的脉冲光，频率为f0+f1的脉冲光经光纤延迟线进行相位延迟后与频率为f0+f2的脉冲光和束，和束后的光信号经第二耦合器耦合后进入掺铒光纤放大器进行信号放大，放大后的光信号通过环形器入射到每个光纤水听器中；所述f0表示窄线宽激光器输出光信号的基频，f1表示第一声光调制器的调制频率，f2表示第二声光调制器的调制频率。所述光纤传感器网格中经度方向或纬度方向任意两根相邻传感光纤的间距d与撞击毁伤位置探测精度δ的关系满足光纤网格测量分系统所用光源为激光光源或发光二极管光源，所述光纤分路器为PLC或多级耦合器。所述的光纤传感器网格中的传感光纤为单模光纤或多模光纤。所述光电探测装置包括PIN二极管或APD二极管、放大器和比较器；PIN二极管或APD二极管用于实时探测每根传感光纤中的光信号并将其转换成电信号输出给放大器，放大器对电信号放大后输出给比较器，比较器将放大后的电信号与事先设定好的电压阈值进行比较，当某根传感光纤放大后的电信号小于事先设定好的电压阈值时，认为该传感光纤断裂，比较器通过船载无线通讯设备将该断裂传感光纤的编号发送给无线接收显控终端。所述光纤水听器为迈克尔逊干涉型...