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利用声学方法采集人工影响天气高射炮作业数据

李宏宇 王华 贾丽佳 胡向峰 陶玥 汪晓滨

李宏宇, 王华, 贾丽佳, 等. 利用声学方法采集人工影响天气高射炮作业数据. 应用气象学报, 2015, 26(5): 590-599. DOI: 10.11898/1001-7313.20150508..
引用本文: 李宏宇, 王华, 贾丽佳, 等. 利用声学方法采集人工影响天气高射炮作业数据. 应用气象学报, 2015, 26(5): 590-599. DOI: 10.11898/1001-7313.20150508.
Li Hongyu, Wang Hua, Jia Lijia, et al. Data auto-collection based on sound level characteristics for weather modification operation by ground-based artillery gun shooting. J Appl Meteor Sci, 2015, 26(5): 590-599. DOI:  10.11898/1001-7313.20150508.
Citation: Li Hongyu, Wang Hua, Jia Lijia, et al. Data auto-collection based on sound level characteristics for weather modification operation by ground-based artillery gun shooting. J Appl Meteor Sci, 2015, 26(5): 590-599. DOI:  10.11898/1001-7313.20150508.

利用声学方法采集人工影响天气高射炮作业数据

DOI: 10.11898/1001-7313.20150508
资助项目: 

中央级公益性科研院所基本科研业务费专项基金 IUMKY201313PP0403

中国气象局气象关键技术集成与应用项目 CMAGJ2014M75

国家自然科学基金项目 41475028

详细信息
    通信作者:

    汪晓滨, email: wxb@cams.cma.gov.cn

Data Auto-collection Based on Sound Level Characteristics for Weather Modification Operation by Ground-based Artillery Gun Shooting

  • 摘要: 为提升人工影响天气地面作业数据收集上报的时效性和准确性,解决高射炮和火箭作业信息完全依赖人工采集录入的瓶颈,该文基于声学探测技术,利用地面作业数据采集传输仪对我国人工影响天气作业用37 mm口径65型双管高射炮,于2014年7月12日和9月24日分别进行训练模拟弹和JD-07型防雹增雨炮弹实弹发射数据声级采集试验。分析表明:高射炮发射产生的前导噪音、声级突升和声级峰值,可作为高射炮作业数据自动采集一种极为有效的指标。作业站内环境噪音声级的明显变化能够有效识别单管或双管、单次或连续发射的每发数据,实现对发射时间和发射弹量的自动、实时、精准采集;利用声级特征采集与识别高射炮作业数据,受作业站内感应仪器相对高射炮装备的布设距离和方位的影响较小;前导噪音作为弹药击发的显著标识,可作为高射炮安全监控重要内容,对重大安全事故及其应急处置能够起到有效预警作用。利用高射炮发射每发用弹的声级峰值进行简单对比,还可作为直观检验用弹质量的一个参考。此外,高射炮每发用弹发射的方位角、仰角数据,可以利用声级感应阵列,并基于到达时差法声源定位原理精准计算获得。发射位置数据还可集成GPS定位模块实现自动、准确地采集。
  • 图  1  高射炮训练模拟弹单管2单发声级变化 (a) 与短时特征 (b)

    Fig. 1  Sound level characteristics of 2 training shells from single-barreled discontinuous shooting during the total (a) and partial (b) periods of time

    图  2  高射炮训练模拟弹单管单发1前导噪音特征

    Fig. 2  The leading noise characteristics of the 1st training shell from single-barreled discontinuous shooting

    图  3  高射炮训练模拟弹单管单发1声级主要特征

    Fig. 3  Sound level partial characteristics of the 1st training shell from single-barreled discontinuous shooting

    图  4  高射炮训练模拟弹单管6连发声级变化 (a) 与短时特征 (b)

    Fig. 4  Sound level characteristics of 6 training shells from single-barreled continuous shooting during the total (a) and partial (b) periods of time

    图  5  高射炮训练模拟弹单管连发第2发声级主要特征

    Fig. 5  Sound level partial characteristics of the 2nd training shell from single-barreled continuous shooting

    图  6  JD-07型37 mm防雹增雨炮弹发射声级变化 (a) 与短时特征 (b)

    Fig. 6  Sound level characteristics of JD-07 type cloud seeding shells yielded from the artillery gun shooting during the total (a) and partial (b) periods of time

    图  7  环境强噪音声级变化

    Fig. 7  Sound level characteristics of a man-made strong noise

    图  8  环境强噪音声级主要特征

    Fig. 8  Sound level partial characteristics of a man-made strong noise

    表  1  高射炮单管连续发射的6发训练模拟弹声级基本特征

    Table  1  Sound level characteristics of 6 training shells from single-barreled continuous shooting

    发射顺序突升开始到达峰值
    时间强度/dB时间强度/dB
    112:10:10.6986.612:10:10.74135.9
    212:10:11.06126.612:10:11.10136.0
    312:10:11.41126.712:10:11.45135.1
    412:10:11.77126.012:10:11.81136.4
    512:10:12.12127.312:10:12.19132.3
    612:10:12.48123.512:10:12.51134.5
    下载: 导出CSV

    表  2  高射炮双管连续发射时4部数据采集传输仪监测声级峰值比较

    Table  2  Comparison of the sound level peaks collected by the 4 ground-based operation dataacquisition and transmission devices during double-barreled continuous shooting

    仪器编号与高射炮距离/m声级峰值/dB
    单发1单发2连发1连发2连发3
    014.68131.3130.1131.7133.3133.7
    026.78130.4130.7133.0133.5133.0
    037.60129.1124.2132.3132.6132.8
    047.78128.8128.8132.8133.9133.1
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-02-03
  • 修回日期:  2015-05-15
  • 刊出日期:  2015-09-30

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