CN105277079A - 一种自组网智能地雷 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自组网智能地雷，所述智能地雷包括爆炸体和智能组网控制系统，该系统中运算处理模块控制数据传输模块实时向四周其它地雷发送组网信号，并接受反馈信号建立实时通信链接，完成自组网；在完成组网后，控制授时命名模块对地雷进行授时和命名；运算处理模块通过数据传输模块实时接受进入攻击范围的目标的身份识别数据，确定是否攻击，并根据传感模块上传的探测数据以及通过数据传输模块接受到的自组网内其它地雷发送的探测数据进行攻击计算，形成对应的攻击指令，传至攻击控制模块；攻击控制模块根据攻击指令控制爆炸体的攻击方位和引爆时间。本发明实现自组网和智能控制，有效解决现有技术存在的问题。

Description

一种自组网智能地雷

技术领域

本发明涉及一种武器，具体涉及一种智能地雷。

背景技术

在现代战争中弱国与强国的科学技术差距越来越大，经济实力相对悬殊的背景下，弱国急需一款作战性价比高的武器，消弭与强国之间的装备差距。针对这种情况我公司开发智能地雷系统，满足市场的需要。

地雷是一种便于制造、廉价高效的武器，可以方便地布置在很大的范围内，以阻止敌人前进。地雷一般是人工埋设，但是也有机械化布雷装置，可以按照特定的间隔，挖地埋雷。地雷通常成群排布，称为地雷阵，目的在于防止或迫使敌人穿越特定地区。另外也可用地雷拖住敌人，直到增援部队到来。目前，地雷的种类达350多种，大体可分为两类：防步兵(AP)地雷和防坦克(AT)地雷。

这两类地雷的基本功能相同，但也有一些关键的区别。防坦克地雷通常体积较大，其内部的爆炸物也是防步兵地雷的好几倍。防坦克地雷中的炸药足以摧毁一辆坦克或卡车，并杀死车内或周围的人。此外，引爆防坦克地雷通常需要更大的压力。这种地雷多数分布在坦克可能经过的道路、桥梁和大片空旷区域内。

随着军事技术的高速发展，不同高科技、高性能的各种地雷孕育而生，但是这些地雷都是采用被动的引爆方式，可靠性差，而且都是单独的引爆，攻击范围不可控；再者现有的地雷只要被触发就会引爆，经常会误伤自方人员，特别是战后很难拆除，对平民造成极大的伤害。

发明内容

针对现有地雷所存在的问题，本发明的目的在于提供一种能够自组网且实现智能控制的地雷。

为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种自组网智能地雷，所述智能地雷包括爆炸体，其还包括一智能组网控制系统，该系统包括数据传输模块、传感模块、授时命名模块、攻击控制模块以及运算处理模块，所述运算处理模块控制连接数据传输模块、传感模块、授时命名模块以及攻击控制模块，运算处理模块控制数据传输模块实时向四周其它地雷发送组网信号，并接受反馈信号建立实时通信链接，完成自组网；

在完成组网后，运算处理模块控制授时命名模块对地雷进行授时和命名，并将授时和命名信息通过数据传输模块传至后台管理系统；

传感模块实时获取地雷周围环境信息，并将该信息传至运算处理模块，且通过数据传输模块由自组建的网络实时传至其它地雷；

运算处理模块通过数据传输模块实时接受进入攻击范围的目标的身份识别数据，确定是否攻击，并根据传感模块上传的探测数据以及通过数据传输模块接受到的自组网内其它地雷发送的探测数据进行攻击计算，形成对应的攻击指令，传至攻击控制模块；

攻击控制模块根据攻击指令控制爆炸体的攻击方位和引爆时间。

在本方案的优选方案中，所述数据传输模块具有抗电子干扰能力，在多个不同频率工作。

进一步的，所述传感模块集成红外传感器，电磁传感器，声波传感器，震动传感器，气压传感器，温度和湿度传感器，风速传感器。

进一步的，所述地雷为智能步兵雷、智能装甲车雷、智能直升机雷或者智能电磁干扰雷。

进一步的，所述智能地雷还包括防护系统。

本发明提供的组网地雷具有如下优点：

(1)组网地雷有多种攻击模式适应对应不同敌人。

(2)组网地雷可以做到精确定位打击。

(3)组网地雷无需制导和发动机，体积小，价格低。

(4)布雷方可在无制空权及低后勤保障下完成有效防护和迟滞敌方的攻击。

(5)战役结束后可快速清理战场。

(6)未使用地雷可重复使用，节约经费。

(7)适合快速布置防御阵地，适用于工兵布雷，直升机布雷以及火箭弹布雷。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

图1为本发明中智能组网控制系统架构示意图；

图2为本发明中智能组网控制系统具体实施时电子控制部分的原理图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

本发明提供的自组网智能地雷，其主要包括一爆炸体和一智能组网控制系统两部分。

爆炸体为地雷的攻击部件，具体可根据地雷的实际功效而定，如步兵雷、装甲车雷、直升机雷或电磁干扰雷等。该爆炸体的具体方案可采用现有技术，此处不加以赘述。

智能组网控制系统，其为本自组网智能地雷中的自动控制中心，该系统能够实现与其它智能地雷进行实时组网，进行数据信号的传输，同时对地雷四周环境的实时探测，并根据探测数据判断是否有目标进入攻击区域，且根据探测数据计算得到攻击控制指令，由该控制指令对地雷的爆炸体的攻击角度和引爆时间进行控制。

参见图1，其所示为本发明中智能组网控制系统的系统框架图。由图可知，该控制系统100主要由数据传输模块101、传感模块102、授时命名模块103、攻击控制模块104以及运算处理模块105组成。

其中，数据传输模块101其用于组网地雷之间的信号传输，以及组网地雷和后台管理设备的信号传输。

地雷数据传输中应包括敌我识别功能，避免伤及己方部队。

同时，数据传输模块101进行数据传输时，具备抗电子干扰能力，能在多个不同频率工作，也就是跳频功能(可以同时使用多频率传输)。

且进行数据传输时，还具备及时性以及隐蔽性，网内的情况要及时反映到后台上，同时信号传输需要快速精确，不易被捕获。

传感模块102，其用于实时探测智能地雷周围的数据，用于对攻击目标位置、数量、类型、运行速度、运行方位的判断。传感模块102将实时获取地雷周围环境信息传至运算处理模块，并通过数据传输模块由自组建的网络实时传至其它地雷。

该传感模块102具体为多元化传感模块，其集成有红外传感器，电磁传感器，声波传感器，震动传感器，气压传感器，温度和湿度传感器，风速传感器。

授时命名模块103，其用于在组网完成时对网内所有地雷进行授时和命名。

攻击控制模块104，其控制连接地雷中的爆炸体，根据运算处理模块105形成的攻击指令对爆炸体的攻击方位和引爆时间进行控制。

运算处理模块105，其为整个系统的控制计算中心，运算处理模块105控制连接数据传输模块101、传感模块102、授时命名模块103以及攻击控制模块104。

运算处理模块105控制数据传输模块101实时向四周其它地雷发送组网信号，并接受反馈信号建立实时通信链接，完成自组网。

在完成组网后，运算处理模块105控制授时命名模块对地雷进行授时和命名，并将授时和命名信息通过数据传输模块传至后台管理系统。

运算处理模块105通过数据传输模块实时接受进入攻击范围的目标的身份识别数据，确定是否攻击。具体为，运算处理模块105通过数据传输模块向四周发送身份识别信号，并等待目标的反馈信号，若反馈信号错误或没有反馈信号，则确认该目标为攻击标目标。

运算处理模块105根据传感模块102上传的探测数据以及通过数据传输模块接受到的自组网内其它地雷发送的探测数据进行攻击计算，确定攻击目标位置、数量、类型、运行速度、运行方位等信息，以此来对战场敌我双方战斗力做出评估，并形成对应的攻击指令，传至攻击控制模块；该攻击指令主要包括攻击时间、攻击方位等信息。

若自组网内的某些地雷实施攻击后，原有的自组网将失去平衡，此时剩余的智能地雷中的运算处理模块105将通过其上的数据传输模块再次进行组网，且在组网成后，网内的各地雷的运算处理模块105控制授时命名模块对地雷再次进行授时和命名，并将授时和命名信息通过数据传输模块传至后台管理系统；网内的各地雷的运算处理模块105将再次获取周围环境数据，再次进行规划攻击模式，进行战斗力部署，使战斗效果达到最佳。

在上述方案的基础上，运算处理模块105在对攻击目标进行定位时，还可通过由雷达定位，红外定位，群定位，北斗定位及卫星授权等方式进行。

为了进一步提高本地雷的防护能力，本发明还在地雷中增加防护系统，该防护系统具有如下功能：

1、对不同方式布雷产生的物理冲击进行防护。

2、有效抗击对方电子攻击防护。

3、反排雷自爆功能。

4、在被俘获后防止对方破解的自毁防护。

5、防水防尘等一般防护。

基于上述方案形成的智能地雷使用时，可由后台管理系统进行统一的管理，后台管理系统通过网络与地雷中的数据通信模块进行数据通信。该后台管理系统具有如下功能：

操作后台管理系统能启动或关闭地雷群。

实时掌控雷场各类地雷数量以及状态。

指挥部实时掌握布雷状态及攻击效果。

知晓敌方战斗力损失。

由此形成的组网地雷在实际应用时，具有如下作用：

1.组网地雷可以对敌方人员，车辆，物资等造成直接损失。

2.组网地雷布设快，排除难，可以对敌方部队推进速度造成阻碍，为我方争取宝贵时间，积累战争优势。

3.组网地雷造价低，战后拆除容易，对战后平民不会造成伤害。

根据上述方案能够形成如下种类的组网智能地雷：

智能步兵雷：跳高在10米，内置双层钢珠，灰口铁外壳。

智能装甲车雷：跳高500-800米，用铜射流弹或破甲弹攻击。

智能直升机雷：跳高1000米，使用破片(钢珠增强)或短程制导火箭攻击。

智能电磁干扰雷：全频率干扰攻击。

本方案在具体实现时，组网地雷由爆炸体和电子控制部分(实现智能组网控制系统功能)组成，其中电子控制部分必须具有如下功能(参见图2)：

数据传输功能；

传感功能；

授时命名功能；

运算处理功能；

防护功能；

攻击功能；

后台管理功能；

5.数据传输功能。

由此，智能组网地雷中的电子控制部分主要由智能核心芯片、自组网络芯片、传感芯片组成。

其中组网技术初步选定为AdHoc自组网：

1、工作频率为：2.4GHz

2、传输速率：250Kbps、20Kbps、40Kbps

3、单点传输距离：10～75m

4、采用AES-128/192/256数据加密、认证

5、低功耗。

智能核心芯片选型三星Exynos5410：

1、内部集成8个ARM内核；

2、工作频率为最高1.6GHz；

3、集成SPI接口；

4、集成GPIO接口。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种自组网智能地雷，所述智能地雷包括爆炸体，其特征在于，所述自组网智能地雷还包括一智能组网控制系统，该系统包括数据传输模块、传感模块、授时命名模块、攻击控制模块以及运算处理模块，所述运算处理模块控制连接数据传输模块、传感模块、授时命名模块以及攻击控制模块，运算处理模块控制数据传输模块实时向四周其它地雷发送组网信号，并接受反馈信号建立实时通信链接，完成自组网；

在完成组网后，运算处理模块控制授时命名模块对地雷进行授时和命名，并将授时和命名信息通过数据传输模块传至后台管理系统；

传感模块实时获取地雷周围环境信息，并将该信息传至运算处理模块，且通过数据传输模块由自组建的网络实时传至其它地雷；

运算处理模块通过数据传输模块实时接受进入攻击范围的目标的身份识别数据，确定是否攻击，并根据传感模块上传的探测数据以及通过数据传输模块接受到的自组网内其它地雷发送的探测数据进行攻击计算，形成对应的攻击指令，传至攻击控制模块；

攻击控制模块根据攻击指令控制爆炸体的攻击方位和引爆时间。

2.根据权利要求1所述的一种自组网智能地雷，其特征在于，所述数据传输模块具有抗电子干扰能力，在多个不同频率工作。

3.根据权利要求1所述的一种自组网智能地雷，其特征在于，所述传感模块集成红外传感器，电磁传感器，声波传感器，震动传感器，气压传感器，温度和湿度传感器，风速传感器。

4.根据权利要求1所述的一种自组网智能地雷，其特征在于，所述地雷为智能步兵雷、智能装甲车雷、智能直升机雷或者智能电磁干扰雷。

5.根据权利要求1所述的一种自组网智能地雷，其特征在于，所述智能地雷还包括防护系统。