一种夜间侦察热源训练靶机、系统及其控制方法

文档序号:239370 发布日期:2021-11-12 浏览:13次 >En<

阅读说明:本技术 一种夜间侦察热源训练靶机、系统及其控制方法 (Night reconnaissance heat source training target drone, system and control method thereof ) 是由 吴林澍 魏承赟 于 2021-09-10 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种夜间侦察热源训练靶机、系统及其控制方法,在夜间侦察热源训练靶机的箱体外部设置加热器作为热源,以及将一个或多个热源与计算机无线连接形成夜间侦察热源训练靶机系统,通过无人机侦察热源来训练侦察能力,提高夜间侦察训练的质量和效率。(The invention discloses a night reconnaissance heat source training target drone, a system and a control method thereof.)

一种夜间侦察热源训练靶机、系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及侦察训练技术领域,尤其涉及一种夜间侦察热源训练靶机、系统及其控制方法。

背景技术

夜间侦察具有较大的隐秘性,随着对侦察训练要求的加大和提升真实的实战效果,对提高侦察人员的夜间侦察能力需要通过大量的训练靶机来训练以达到目的,如果通过人为的设置训练靶机,则存在组织程序复杂、人力物力耗费高、保障难度较大、场地要求多、效率低等不利因素。

发明内容

本发明的目的在于提供一种夜间侦察热源训练靶机、系统及其控制方法,旨在解决现有技术中的夜间侦察训练存在的难度大、耗费高、效率低、场地要求多的问题。

本发明目的之一是提供一种夜间侦察热源训练靶机,包括加热器和控制装置,所述加热器与所述控制装置电连接,所述控制装置用于控制所述加热器的开启或关闭,并实时获取和调节所述加热器的温度。

进一步的,所述控制装置包括主控制器、传感器和电控开关,所述主控制器与所述传感器电连接,所述传感器与所述加热器电连接,所述电控开关与所述加热器电连接,所述传感器用于感应所述加热器的温度,并实时传递到所述主控制器;所述主控制器通过所述电控开关控制所述加热器的开启或关闭。

进一步的,还包括定位器和第一收发装置;所述定位器和所述第一收发装置分别与所述主控制器电连接,所述定位器用于将所述夜间侦察热源训练靶机的位置信息发送到所述主控制器,所述主控制器用于通过所述第一收发装置将所述加热器的温度信息以及所述位置信息发送到外部设备;

所述第一收发装置包括第一网关,所述第一收发装置通过所述第一网关与所述主控制器电连接。

进一步的,还包括箱体,所述控制装置、所述定位器和所述第一收发装置位于所述箱体的内部,所述加热器位于所述箱体的外表面;

所述箱体内还包括电源,所述电源用于为所述加热器、所述控制装置、所述定位器以及所述第一收发装置提供电力。

进一步的,所述箱体的外表面设有防水层,所述防水层至少覆盖所述加热器处为硅胶层;

所述防水层包括阻燃层,所述阻燃层包括至少覆盖所述加热器处的硅胶覆盖层。

本发明目的之二是提供一种夜间侦察热源训练靶机系统,包括上述的具有第一收发装置的任一夜间侦察热源训练靶机、计算机、第二网关和第二收发装置,所述计算机与所述第二网关电连接,所述第二网关与所述第二收发装置电连接,所述第二收发装置与所述第一收发装置无线连接;

所述夜间侦察热源训练靶机与所述计算机通过所述第一收发装置和所述第二收发装置无线连接,并通过所述第一收发装置和所述第二收发装置进行信息交互;

所述夜间侦察热源训练靶机的数量为一个或多个,每个所述夜间侦察热源

训练靶机分别通过对应的第一收发装置与所述第二收发装置无线连接;

所述计算机控制每个所述夜间侦察热源训练靶机的开启或关闭;所述第二收发装置包括第二网关,所述第二网关与所述计算机电连接。

进一步的,所述夜间侦察热源训练靶机还包括摄像装置,所述摄像装置与所述第一收发装置电连接,所述计算机和所述夜间侦察热源训练靶机通过所述第一收发装置与所述第二收发装置进行可视对讲或实时监控。

进一步的,所述计算机和所述夜间侦察热源训练靶机通过单工、半双工或全双工模式通信。

进一步的,所述第一收发装置和所述第二收发装置均包括DSP模块、FPGA模块和射频收发模块;

所述DSP模块用于从有线网络获取和发送网络数据包,并可对原始网络数据包进行数据加密、解密、过滤处理,将处理后的网络数据包发送给所述FPGA模块或从所述FPGA模块接收数据;

所述FPGA模块用于实现数据接口转换、数据复用及解复用和数据加解密;

所述射频收发模块用于实现数据包的无线收发。

进一步的,还包括无人机,所述无人机与所述计算机无线连接,所述无人机用于侦察所述夜间侦察热源训练靶机,并将侦察信息反馈到所述计算机;所述计算机对所述侦察信息进行判断。

本发明目的之三是提供一种夜间侦察热源训练靶机系统的控制方法,包括以下步骤:

S1:发出指令,开启或关闭夜间侦察热源训练靶机;

S2:接收夜间侦察热源训练靶机反馈的信息;

S3:接收侦察到的夜间侦察热源训练靶机的热源目标信息;

S4:将所述夜间侦察热源训练靶机反馈的信息与所述热源目标信息作比对,获得匹配度;

S5:根据所述匹配度,判断侦察人员夜间侦察训练的能力。

本发明与现有技术相比,有益效果在于:通过本发明的夜间侦察热源训练靶机、系统及控制方法,训练时可以通过控制作为热源的加热器来快速设定侦察目标,将定位器的定位信息与侦察的热源的的目标信息作匹配来确定侦察能力,有利于提高夜间侦察质量和效率,有效地解决了耗费高、难度大、效率低的问题;由于只需要在一个个箱体内设置热源,因此减少了场地的要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的夜间侦察热源训练靶机的结构示意图。

图2是本发明的夜间侦察热源训练靶机的加热器和控制装置连接框图。

图3是本发明的夜间侦察热源训练靶机的控制装置与加热器具体连接框图。

图4是本发明的夜间侦察热源训练靶机的第一收发装置、定位器与控制装置和加热器的连接框图。

图5是本发明的夜间侦察热源训练靶机系统的连接框图。

图6是本发明的夜间侦察热源训练靶机系统的控制流程图。

图中:1-箱体、2-防水层、3-加热器、4-第一收发装置、5-阻燃层,6-计算机。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

请参阅图1至图4,本发明提供了一种夜间侦察热源训练靶机,包括加热器3和控制装置,该加热器3与该控制装置电连接,控制装置用于控制加热器3的开启或关闭,并实时获取和调节加热器3的温度。加热器3用于加热,提供热源,侦察时通过热源获取侦察目标。

控制装置包括主控制器、传感器和电控开关,主控制器与传感器电连接,传感器与加热器电连接,电控开关与加热器电连接,传感器用于感应加热器的温度,并实时传递到主控制器;主控制器通过电控开关控制加热器的开启或关闭。

夜间侦察热源训练靶机还包括定位器和第一收发装置4;定位器和第一收发装置分别与主控制器电连接,定位器用于将夜间侦察热源训练靶机的位置发送到主控制器,主控制器用于通过第一收发装置将加热器的温度信息以及位置信息发送到外部设备。定位器采用北斗定位器,实现多频实时精准定位。

加热器3包括加热元件,加热元件采用高温难溶金属-镍铬合金,极大的提高了夜间侦察热源训练靶机的寿命。

第一收发装置4包括第一网关,第一收发装置4通过第一网关与主控制器电连接。第一网关与主控制器进行通信。

主控制器采用PID调节器控制加热器的温度。通过PID调节器与PID调节器算法相结合,能够对夜间侦察热源训练靶机的温度进行实时监控,解决现有技术中温度监控存在较大滞后性的问题。其中,PID调节器的算法包括模糊控制算法、人工智能算法、神经网络算法、模糊神经网络算法、Fuzzy-PID算法、广义预测算法或遗传PID控制算法。

夜间侦察热源训练靶机还包括箱体1,所述控制装置、定位器和第一收发装置4位于箱体1的内部,加热器3位于箱体1的外表面。

箱体1的内部还包括电源,电源用于为加热器3、控制装置、定位器以及第一收发装置提供电力。

箱体1的外表面设有防水层2,防水层2至少覆盖加热器的加热器3处为硅胶层。防水层2用于防护加热器3避免雨水或水渍而影响工作。该硅胶层既有柔软的特性,又具有较好的防水和保温效果。

防水层2包括阻燃层5,阻燃层5包括至少覆盖加热器3处的硅胶覆盖层。硅胶覆盖层为硅胶图案覆盖层。当加热器3处于加热状态时,温度迅速上升,通过防水层的防水和保温,使得侦察人员能够快速侦察热源所在位置。

在箱体1的外部设置阻燃层,有利于加热器3的传热和散热。硅胶覆盖层为硅胶玻纤阻燃防火布,采用硅胶进行柔性设计,可设计成各种定制图案,该定制图案包括但不限于动物、数字、字母等。柔性设计能使得加热器3更好地进行传热和散热。采用硅胶玻纤作为硅胶覆盖层,该硅胶覆盖层同时作为绝缘层,可以耐高温(200-500°)和耐低温(-20-60°),可以在各种复杂环境下进行使用,例如:高腐蚀环境、潮湿,高低温等恶劣环境下使用。

工作时,打开夜间侦察热源训练靶机的加热器3的加热,提供热源,夜间侦察热源训练靶机的温度会上升到指定的温度并保持。夜间侦察热源训练靶机实时上传相关数据给第一收发装置4,第一收发装置4接收到数据后能够将相关数据包传给外部设备,该相关数据包括温度信息,定位器发出的位置信息以及电量信息等。夜间侦察热源训练靶机采用3S航模锂电池供电。

夜间侦察过程中具有隐秘性,通过加热器3发热产生的温度模拟野外人体或动物的体温,可以提高夜间侦察训练的实战性。

请参阅图5,本发明提供一种夜间侦察热源训练靶机系统,包括上述任一种所述具有第一收发装置4的夜间侦察热源训练靶机,还包括计算机6和第二收发装置,计算机6与第二收发装置电连接,第二收发装置与第一收发装置4无线连接;

夜间侦察热源训练靶机与计算机通过第一收发装置4和第二收发装置无线连接,并通过第一收发装置4和第二收发装置进行信息交互。

夜间侦察热源训练靶机的数量为一个或多个,分别为夜间侦察热源训练靶机1,......,夜间侦察热源训练靶机n,每个夜间侦察热源训练靶机分别通过夜间侦察热源训练靶机的第一收发装置4与第二收发装置无线连接。

每个夜间侦察热源训练靶机对应一个电控开关,计算机6通过与主控制器无线连接以控制每个夜间侦察热源训练靶机的热源的开启或关闭。

夜间侦察热源训练靶机还包括摄像装置,该摄像装置与第一收发装置4电连接,计算机6和夜间侦察热源训练靶机通过第一收发装置4与第二收发装置进行可视对讲或实时监控。

第二收发装置包括第二网关,第二网关与所述计算机6电连接。夜间侦察热源训练靶机的第一网关与主控制器进行通信,第二收发装置根据计算机的指令发送到第一收发装置,第一收发装置的第一网关将该指令传递到主控制器,主控制器控制加热器3打开或关闭,主控制器同时将各个夜间侦察热源训练靶机的加热器3的实时温度、位置信息、电池电量等采集回传到计算机。

计算机6和夜间侦察热源训练靶机通过单工、半双工或全双工模式通信。通信方式灵活,实用性较强。

本技术方案功能之一是通过第一收发装置4和第二收发装置建立无线远程网桥,用以实现两个局域网网络的无限桥接。第一收发装置4和第二收发装置均采用嵌入式无线远程收发系统,这是一种夜间侦察热源训练靶机系统通用的无线远程网络传输设备,功能是完成设备多点数据的无线传输,同样在此基础上还可提供多种功能的扩展和应用,是一种十分灵活、应用广泛的新型网络传输设备。嵌入式无线远程收发系统通过RJ45接口与一端局域网连接,获取网络数据包,网络数据包经过拆包和加密再通过第一收发装置4或第二收发装置发射出去,对应地,通过第二收发装置或第一收发装置4接收的数据包经过拼包和解密,再发给网卡实现两个局域网网络的无限桥接。本技术方案功能之二是通过第一收发装置4和第二收发装置实现可视对讲或者监控,可配置成单工、半双工或双工模式,用以实现地震、雪灾等常规通信手段瘫痪的场合、煤矿安全生产无线可视监控和紧急救援抢先、森林防火无线可视监控等。通过单端或双端采集音视频信号,经音视频压缩编码和加密再通过第一收发装置4或第二收发装置发射出去,对应地,通过第二收发装置或第一收发装置4接收的数据包经过解密和音视频解码,再发送至显示音视频播放设备以实现无线远程可视对讲或者监控。本技术方案功能之三是通过远程无线控制,可以应用到水利水文站无线数据采集系统、现场施工监控等人员不便于驻守操控的应用场景。嵌入式无线远程收发系统通过扩展连接各种工业控制常用接口类型,譬如:串口UART、并口、IIC、SPI等等,将控制信号经过加密和加校验码再通过第一收发装置或第二收发装置发射出去,对应地,通过第二收发装置或第一收发装置4接收的控制信号解密和校验,再发给远端的设备实现远程无线控制,此处的远端的设备为计算机和夜间侦察热源训练靶机。

第一收发装置4和第二收发装置均包括DSP模块、FPGA模块和射频收发模块;DSP模块用于从有线网络获取和发送网络数据包,并可对原始网络数据包进行数据加密、解密、过滤处理,将处理后的网络数据包发送给FPGA模块或从FPGA模块接收数据;FPGA模块用于实现数据接口转换、数据复用及解复用和数据加解密;射频收发模块用于实现数据包的无线收发。

嵌入式无线远程收发系统主要由DSP模块,FPGA模块,射频收发模块三部分组成,其中系统DSP模块采用ADI公司Blackfin537处理器,BF537最高处理速度600MHz,不仅片上集成MAC,各种外围接口和资源也非常的丰富。软件上使用Uboot1.1.6作为Bootloader;Uclinux2.6.22作为操作系统。通过驱动和应用程序的开发,DSP模块主要用于从有线网络获取和发送网络数据包,并可对原始网络数据包进行数据加密、解密、过滤等处理。通过DSP模块包括PPI接口,通过该PPI接口,DSP模块可将处理后的数据包发送给FPGA模块或从FPGA模块接收数据。系统FPGA模块部分使用Xilinx virtexII 250,FPGA模块部分主要功能是完成DSP模块传输的数据、音视频编解码板以及各种工业控制接口的控制信号与无线收发模块的通信。因为FPGA模块对时序的灵活控制,可以通过改变FPGA模块的时序以使嵌入式无线远程收发系统在不同的环境下适应不同无线收发模块。FPGA模块主要负责实现数据接口转换,数据复用及解复用和数据加解密。射频收发模块主要负责数据的无线收发。

该夜间侦察热源训练靶机系统还包括无人机,该无人机与计算机6无线连接,该无人机用于侦察夜间侦察热源训练靶机的热源,并将侦察信息反馈到计算机6;计算机6对侦察信息进行判断。

工作时,通过计算机6开启加热器3,提供热源,计算机6显示各个夜间侦察热源训练靶机的工作情况,并接收定位器发出的位置信息,同时用于产生指令并传送至夜间侦察热源训练靶机的主控制器;该指令包括控制夜间侦察热源训练靶机的热源的开启和关闭。夜间侦察训练时,教练通过操作计算机开启一个或多个加热器3,通过第二收发装置发送指令到对应的夜间侦察训练靶机;夜间侦察训练靶机通过第一收发装置4接收指令后,通过对应的电控开关控制相应的加热器3开启,提供热源;主控制器把采集到的定位器发出的位置信息反馈给第一收发装置4,第一收发装置4发送给第二收发装置,第二收发装置将位置信息传递到计算机6;侦察员将侦察到的热源目标信息发送到计算机6,计算机6将该热源目标信息与被启动的加热器3发出的信息进行匹配,以此来测评侦察员夜间训练的成绩。侦察员也可以通过操作无人机来获取热源目标信息,无人机包括红外感应器,可通过红外感应器感应到热源所在,并获取该热源目标信息,并将该热源目标信息发送到计算机6,计算机6将热源目标信息与被启动的加热器3发出的信息进行批评,以此来测评侦察员夜间训练的成绩。

夜间侦察过程中具有隐秘性,通过加热器3发热产生的温度模拟野外人体或动物的体温,可以提高夜间侦察训练的实战性。

请参阅图6,本发明提供一种夜间侦察热源训练靶机系统的控制方法,包括以下步骤:

S1:发出指令,开启或关闭夜间侦察热源训练靶机;

S2:接收夜间侦察热源训练靶机反馈的信息;

S3:接收侦察到的夜间侦察热源训练靶机的热源目标信息;

S4:将夜间侦察热源训练靶机反馈的信息与热源目标信息作比对获得匹配度;

S5:根据匹配度,判断侦察人员夜间侦察训练的能力。

其中,步骤S2和步骤S3顺序可以调换。

其中,步骤S3获得的热源目标信息可以通过侦察员操作无人机探测热源目标获取。

其中,夜间侦察热源训练靶机反馈的信息包括定位信息、温度信息和电量

信息等;侦察到的热源目标信息包括位置信息、温度信息等。匹配度主要从位置信息和温度信息进行匹配。

本发明提供的夜间侦察热源训练靶机、系统及其控制方法,基本满足了夜间侦察训练的目标保障的需要,具有操作简便、识别能力强的特点,而且能够很好地模拟战场环境,实时显示目标,对侦察员夜间捕捉目标、识别目标有重要的帮助,增强夜间侦察训练的质量和效益。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程,并依本发明权利要求所作的等同变化,仍属于发明所涵盖的范围。

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