تمييز صوت إطلاق النار وكشف موقع القناصة (نمذجة ومحاكات)

اسم الباحث:مسعود علي علي

اسم المشرف : الدكتور: شحادة سليمان الموسى

العنوان : تمييز صوت إطلاق النار وكشف موقع القناصة (نمذجة ومحاكات)

العنوان باللغة الإنكليزية :Gunn shots Recognition & Sniper Location Detection (M & S)

العام :2023

القسم :هندسةالالكترون و الاتصالات

الملخص:يمكن تقسيم مشكلة توطين القناص الصوتي إلى ثلاث خطوات:(1) اكتشاف الإشارات الصوتية لموجة الصدمة وانفجار الفوهة.(2) تقدير اتجاه وصول كل منهما (DOA).(3) تقدير زاوية Mach لموجة الصدمة الباليستية والتثليث لتحديد موضع مطلق النار.

من الواضح أن العملية برمتها تعتمد على ما إذا كانت الخطوة الأولى قد تم تنفيذها بنجاح، أي على ما إذا كان يمكن اكتشاف التوقيعات الصوتية ذات الأهمية.في بداية هذا المشروع البحثي كانت الخوارزمية التي تنفذ الخطوة الثالثة متاحة بالفعل، ولذلك تقرر أن تطوير حلول قوية لزيادة موثوقية الخوارزميات المستخدمة في الخطوتين الأولى والثانية ذات أولوية.

هناك مجموعة من العوامل التي يمكن أن تمنع انفجار الفوهة والتوقيعات الصوتية لموجة الصدمة من أن يتم الكشف عنها بشكل صحيح وبادئ ذي بدء، يمكن إخفاء الإشارتين بضوضاء الخلفية. وبالنظر إلى حقيقة أن ضغط الصوت يتناسب عكسًا مع المسافة من المصدر، فمن المحتمل جدًا أن يحدث هذا، خاصة في الكشف بعيد المدى ويمكن أيضًا قمع انفجار الفوهة من الأصل إذا كان البندقية مزودًا بكاتم للصوت. أما بالنسبة لموجة الصدمة فإن الطريقة الوحيدة لضمان غيابها التام هي استخدام الذخيرة سرعتها أقل من سرعة الصوت، ومع ذلك فإن القدرة على اكتشاف الإشارات هي شرط ضروري ولكنه غير كافٍ لحل مشكلة توطين القناص، فعلى سبيل المثال، تأثير الانتشار متعدد المسارات يمكن أن يقدم مصادر تجعل حل مشكلة التوطين أكثر صعوبة. يوجد اليوم مجموعة كبيرة ومتنوعة من ملحقات البندقية المصممة لمساعدة القناص بطرائق عدة مختلفة، وتشمل صوت الفوهة ومثبطات الفلاش، ومكابح السبطانة لمواجهة الزخم الخلفي لبندقية إطلاق النار، والمعروفة باسم الارتداد،  ومع ذلك فإن مثبطات الانفجار أو كاتمات الصوت ليس لها أي تأثير في الموجة الصدمية الباليستية المرتبطة بالقذيفة الأسرع من الصوت.الطريقة الوحيدة لقمع كل من انفجار الفوهة والتوقيعات الصوتية لموجة الصدمة البالستية هي باستخدام مزيج من كاتم الصوت والذخيرة بسرعة أقل من سرعة الصوت.  في حين أن الجندي الذي يستخدم تقنية كشف الموجتين سيحتاج إلى اكتشاف كل من انفجار الفوهة وموجة الصدمة البالستية حتى يتمكن من تقدير المدى والاتجاه الذي سيطلقه قناص العدو المحتمل، ويمكن لنظام تحديد موقع القناص الصوتي التلقائي توفير تقدير لمسار الرصاصة حتى عند اكتشاف موجة الصدمة فقط.يعد استخدام كاتم الصوت مع الذخيرة سرعتها أقل سرعة الصوت خيارًا قابلاً للتطبيق إلا في ظل ظروف معينة ويقتصر على عمليات إطلاق النار قصيرة المدى فقط، وذلك لأن هذا التكوين له تأثير سلبي على المقذوفات الخارجية والنهائية، من خلال خفض السرعة ما يؤثر في المدى الفعال والقوة المميتة للقذيفة. بالإضافة إلى ذلك، فإن استخدام كاتم الصوت يجعل الأمر أكثر صعوبة على القناص لحساب عوامل مثل انحراف الرياح والجاذبية.عند السرعات المنخفضة يصبح من الصعب تعويض الانحراف الناجم عن هذين العاملين مجتمعين، ما يضر بالدقة، لذلك فإن كاتم الصوت ليس أحد الشواغل الرئيسة للقناص عند إطلاق النار من مسافات طويلة (عدة مئات من الأمتار).هذه الحقيقة وحدها كافية لتسويغ فكرة تطوير أنظمة توطين القناصة بناءً على معالجة التواقيع الصوتية من انفجار الفوهة وموجة الصدمة الباليستية. يُعد الترشيح التكيفي والطرح الطيفي تقنيتين معروفتين جيدًا فيما يتعلق بتقنيات إلغاء الضوضاء وتطبيقهما بنجاح لتحسين الإشارات الممزوجة بالضوضاء في مجموعة متنوعة من السيناريوهات، يمكن استخدام كلتا الطريقتين لتقليل الضوضاء الصوتية للإشارات الصوتية للطلقات النارية مع نتائج مرضية.

الكلمات المفتاحية :الكتلة الخطية – المستقيم المادي المتجانس – قانون الجاذبية

تحميل البحث: