CN109373823B - 一种基于gprs和北斗定位的远程报靶系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种基于GPRS和北斗定位的远程报靶系统,包括靶标、因特网、训练管理中心、报靶系统控制板、靶标控制模块、环境数据模块、基站和SIM卡；其中，所述报靶系统控制板上还集成有CPU、显示屏、存储器、GPRS+北斗双模模块、键盘与电源；本发明通过将靶标接入因特网，可以和训练基地的其它联网的训练设备设施共同构成基地物联网，通过设置有GPRS+北斗双模模块，北斗天线可以实时确定的对靶标位置进行定位，尤其适用于移动靶标，通过采用GPRS通信方式，基本不受距离、地形、气象条件约束，可高效率地将靶标的传感器组数据传输到训练管理中心，明显提升组训能力和训练效果，实现对靶标的控制以及训练的管理、考核与评估。

Description

一种基于GPRS和北斗定位的远程报靶系统及方法

技术领域

本发明属于无线通信和物联网技术领域，涉及GPRS无线数据传输和北斗定位技术，具体是一种基于GPRS和北斗定位的远程报靶系统及方法。

背景技术

在因特网技术蓬勃发展的大背景下，因特网+和万物互联已经从概念变成现实，物联网技术已经非常成熟并广泛运用在生产、生活的方方面面。

另一方面，随着我军军改的深入，对军事训练提出了更高的要求。要达到科学、高效的训练效果，就需要准确的训练评估和高效率的训练组织。准确评估需要数据支撑，因此，现代靶标配备了多种传感器，除命中情况外还需要包含目标位置以及气压、温度、湿度、风速、风向等环境数据；高效的训练组织，需要靶标能够灵活部署和信息传输高效；

目前我军使用的射击训练靶标系统大多采用射频通信方式，信息传输速率低、数据量小并且受距离、地形、气象条件约束较大，训练组织和训练效果较差，为解决上述缺陷，现提供一种解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于GPRS和北斗定位的远程报靶系统及方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于GPRS和北斗定位的远程报靶系统,包括靶标、因特网、训练管理中心、报靶系统控制板、靶标控制模块、环境数据模块、基站和SIM卡；

其中，所述报靶系统控制板上集成有CPU、显示屏、存储器、GPRS+北斗双模模块、键盘与电源，所述靶标控制模块包括靶机与靶机控制板，所述环境数据模块包括传感器组与环境数据采集板；

所述传感器组用于检测靶标所在位置的环境数据及靶标命中情况，并将检测到的环境数据及靶标命中情况传输到环境数据采集板，所述环境数据采集板用于将靶标所在位置的环境数据及靶标命中情况传输到环境数据模块，所述环境数据模块用于将环境数据及靶标命中情况传输到CPU，所述GPRS+北斗双模模块用于获取靶标的位置并将靶标的位置传输到CPU，所述CPU用于将环境数据、靶标命中情况及靶标的位置传输到基站，所述基站通过GPRS移动网将靶标所在位置的环境数据、靶标命中情况及靶标的位置发送到训练管理中心；

所述靶机用于获取靶标命中信息，所述靶机控制板通过GPRS移动网将命中信息传送到基站，所述基站通过因特网将命中信息传送到训练管理中心，所述靶机上设有靶环。

进一步地，所述传感器组包括气压传感器、温度传感器、湿度传感器、风速传感器及风向传感器。

进一步地，所述所在位置的环境数据包括靶标周围的气压、温度、湿度、风速及风向，所述靶标命中情况包括靶标的起倒、移动及灯光,所述命中信息即命中靶环的环数。

进一步地，所述GPRS+北斗双模模块外接有GPRS天线与北斗天线，所述GPRS天线用于无线通信，所述北斗天线用于靶标的实时定位，所述GPRS+北斗双模模块内置SIM卡，所述SIM卡用于网络连接；

所述靶标通过GPRS天线与基站进行连接，利用移动通信网络将靶标接入因特网，所述因特网通过以TCP/UDP协议与训练管理中心通信连接，以实现信息交互；所述训练管理中心对靶标所在位置的环境数据、靶标命中情况及靶标的位置，以TCP/UDP协议的形式通过因特网传送到相应基站。

进一步地，环境数据模块与靶标控制模块通过CAN总线接口与报靶系统控制板进行连接；所述CPU采用ARM Cortex-M3内核CPU作为主控制单元，GPRS+北斗双模模块和CPU之间通过RS232接口通信；

所述显示屏采用LCD显示屏，键盘和显示屏用于进行输入控制参数并将控制参数传输到存储器进行实时存储，所述存储器采用板载FLASH芯片，所述控制参数包括靶标所在位置的环境数据及靶标命中情况。

该种基于GPRS和北斗定位的远程报靶系统的报靶方法，所述方法包括以下步骤：

步骤一：利用传感器组对靶标所在位置的环境数据及靶标命中情况进行检测，并将检测到的环境数据及靶标命中情况传输到环境数据采集板；

步骤二：北斗天线对靶标的位置进行实时定位并进行数据传输；

步骤三：对靶标所在位置的环境数据、靶标命中情况及靶标位置信息进行处理、储存；

步骤四：对靶标所在位置的环境数据、靶标命中情况及靶标位置进行远程传输，从而实现靶标的控制；

步骤五：靶机获取的命中信息并进行处理后传输到训练管理中心，从而实现训练的管理、考核、评估及报靶。

本发明的有益效果：通过将靶标接入因特网，可以和训练基地的其它联网的训练设备设施共同构成基地物联网，且该系统能够方便地加装在各式各样的靶标之上，通过设置有GPRS+北斗双模模块，北斗天线可以实时对靶标位置进行定位，尤其适用于移动靶标，通过采用GPRS通信方式，基本不受距离、地形、气象条件约束，可高效率地将靶标传感器组检测的数据传输到训练管理中心，明显提升组训能力和训练效果，实现对靶标的控制以及训练的管理、考核与评估；

该方法不需要架设通信线路、组网方便、覆盖面广及其它约束条件，能够有效提升靶标部署的灵活性与数据传输的高效性，从而明显提升训练组织能力和训练效果。同时，集成的北斗模块，可实时定位目标靶标的位置，有利于靶场的管理并且增加了一个训练考核的指标。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为一种基于GPRS和北斗定位的远程报靶系统的组成框图；

图2为一种基于GPRS和北斗定位的远程报靶系统的原理示意图；

图3为一种基于GPRS和北斗定位的远程报靶的软件任务划分示意图。

具体实施方式

如图1-3所示，一种基于GPRS和北斗定位的远程报靶系统,包括靶标、因特网、训练管理中心、报靶系统控制板、靶标控制模块、环境数据模块、基站和SIM卡；

其中，所述报靶系统控制板上集成有CPU、显示屏、存储器、GPRS+北斗双模模块、键盘与电源，所述靶标控制模块包括靶机与靶机控制板，所述环境数据模块包括传感器组与环境数据采集板；

所述传感器组用于检测靶标所在位置的环境数据，所述环境数据采集板用于将靶标所在位置的环境数据传输到报靶系统控制板，传感器组和环境数据采集板构成环境数据模块；所述靶机是靶标起倒、移动、灯光控制的执行机构，所述靶标控制板用于获取靶标命中情况和靶机控制，靶机和报警控制板构成靶标控制模块；所述GPRS+北斗双模模块用于获取靶标的位置以及进行GPRS无线通信，用于靶标和管理中心的信息交互，所述CPU用于将环境数据、靶标命中情况及靶标的位置通过GPRS移动网传输到基站，所述基站通过因特网将靶标所在位置的环境数据、靶标命中情况及靶标的位置发送到训练管理中心；

进一步地，所述传感器组包括气压传感器、温度传感器、湿度传感器、风速传感器及风向传感器。

进一步地，所述所在位置的环境数据包括靶标周围的气压、温度、湿度、风速及风向，所述靶标命中情况包括靶标的起倒、移动及灯光,所述命中信息即命中靶环的环数。

进一步地，所述GPRS+北斗双模模块外接有GPRS天线与北斗天线，所述GPRS天线用于无线通信，所述北斗天线用于靶标的实时定位，所述GPRS+北斗双模模块内置SIM卡，所述SIM卡用于网络连接；

所述靶标通过GPRS与基站进行连接，利用移动通信网络将靶标接入因特网，所述因特网通过以TCP/UDP协议与训练管理中心通信连接，以实现信息交互；所述训练管理中心对靶标所在位置的环境数据、靶标命中情况及靶标的位置，以TCP/UDP协议的形式通过因特网传送到相应基站。

进一步地，环境数据模块与靶标控制模块通过CAN总线接口与报靶系统控制板进行连接；所述CPU采用ARM Cortex-M3内核CPU作为主控制单元，GPRS+北斗双模模块和CPU之间通过RS232接口通信；

所述显示屏采用LCD显示屏，键盘和显示屏用于进行输入控制参数并将控制参数传输到存储器进行实时存储，所述存储器采用板载FLASH芯片，所述控制参数包括靶标所在位置的环境数据及靶标命中情况。

该种基于GPRS和北斗定位的远程报靶系统的报靶方法，所述方法包括以下步骤：

步骤一：利用传感器组对靶标所在位置的环境数据进行检测、靶机控制板对靶标命中情况进行检测，并将检测到的环境数据及靶标命中情况传输到报靶系统控制板；

步骤二：北斗天线对靶标的位置进行实时定位并进行数据传输；

步骤三：对靶标所在位置的环境数据、靶标命中情况及靶标位置信息进行处理、储存；

步骤四：对靶标所在位置的环境数据、靶标命中情况及靶标位置进行远程传输，从而实现靶标的控制；

步骤五：靶机控制板获取的命中信息并进行处理后传输到训练管理中心，从而实现训练的管理、考核、评估及报靶。

实施例一：在射击训练的过程中，传感器组能够很好的检测到靶标所在位置的环境数据（气压、温度、湿度、风速、风向）；靶机控制板能够检测靶标命中情况以及控制靶标的起倒（表示靶标的竖立与平躺）、移动（靶标的位置移动）、灯光（用于夜间照明）。环境数据采集板采集到靶标所在位置的环境数据后，靶机控制板采集靶标命中情况后，均将信息传输到报靶系统控制板。其中环境数据模块和靶标控制模块通过CAN总线接口与报靶系统控制板进行连接，从而使得环境数据模块能够将靶标所在位置的环境数据及靶标命中情况传输到报靶系统控制板，其中，靶机控制模块、环境数据模块与报靶系统之间可进行灵活组合和置换，方便应用于各类靶标系统中，CPU采用ARM Cortex-M3内核CPU作为主控制单元，能够对数据信息进行处理，GPRS+北斗双模模块和CPU通过RS232接口通信，能够对靶标进行定位、GPRS无线通信，键盘和显示屏能够用于进行参数设置，设置的参数存储于板载FLASH芯片中，接着靶标通过GPRS与基站进行连接，利用移动通信网络将靶标接入因特网，与训练管理中心建立网络连接，实现信息交互，即基站能够通过GPRS移动网将靶标所在位置的环境数据、靶标命中情况及靶标的位置发送到训练管理中心，从而实现靶标的控制。

实施例二：靶机控制板可用于获取靶标命中信息，靶机控制板通过GPRS移动网将命中信息传送到基站，其中靶机上设有靶环，命中信息即命中靶环的环数，报靶系统通过GPRS网将命中信息传送到基站，基站再以TCP/UDP协议的形式通过因特网将命中信息传送训练管理中心，从而实现训练的管理、考核、评估。

本发明通过将靶标接入因特网，可以和训练基地的其它联网的训练设备设施共同构成基地物联网，且该系统能够方便地加装在各式各样的靶标之上，通过设置有GPRS+北斗双模模块，可以实时对靶标位置进行定位，尤其适用于移动靶标，通过采用GPRS通信方式，基本不受距离、地形、气象条件约束，可高效率地将靶标传感器组检测的数据传输到训练管理中心，明显提升组训能力和训练效果，实现对靶标的控制以及训练的管理、考核与评估；该方法不需要架设通信线路、组网方便、覆盖面广及其它约束条件，能够有效提升靶标部署的灵活性与数据传输的高效性，从而明显提升训练组织能力和训练效果。同时，集成的北斗模块，可实时定位目标靶标的位置，有利于靶场的管理并且增加了一个训练考核的指标。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种基于GPRS和北斗定位的远程报靶系统,其特征在于，包括靶标、因特网、训练管理中心、报靶系统控制板、靶标控制模块、环境数据模块、基站和SIM卡；

其中，所述报靶系统控制板上集成有CPU、显示屏、存储器、GPRS+北斗双模模块、键盘与电源，所述靶标控制模块包括靶机与靶机控制板，所述环境数据模块包括传感器组与环境数据采集板；

所述传感器组用于检测靶标所在位置的环境数据；靶机控制板能够检测靶标命中情况，环境数据采集板采集到靶标所在位置的环境数据后，靶机控制板采集靶标命中情况后，均将信息传输到报靶系统控制板中的CPU，所述GPRS+北斗双模模块用于获取靶标的位置并将靶标的位置传输到CPU，所述CPU用于将环境数据、靶标命中情况及靶标的位置传输到基站，所述基站通过GPRS移动网将靶标所在位置的环境数据、靶标命中情况及靶标的位置发送到训练管理中心；

所述靶机用于获取靶标命中信息，所述靶机控制板通过GPRS移动网将命中信息传送到基站，所述基站通过因特网将命中信息传送到训练管理中心，所述靶机上设有靶环；

所述传感器组包括气压传感器、温度传感器、湿度传感器、风速传感器及风向传感器；

所述所在位置的环境数据包括靶标周围的气压、温度、湿度、风速及风向，所述靶标命中情况包括靶标的起倒、移动及灯光,所述命中信息即命中靶环的环数；

所述GPRS+北斗双模模块外接有GPRS天线与北斗天线，所述GPRS天线用于无线通信，所述北斗天线用于靶标的实时定位，所述GPRS+北斗双模模块内置SIM卡，所述SIM卡用于网络连接；

所述靶标通过GPRS天线与基站进行连接，利用移动通信网络将靶标接入因特网，所述因特网通过以TCP/UDP协议与训练管理中心通信连接，以实现信息交互；所述训练管理中心对靶标所在位置的环境数据、靶标命中情况及靶标的位置，以TCP/UDP协议的形式通过因特网传送到相应基站；

所述环境数据模块与靶标控制模块通过CAN总线接口与报靶系统控制板进行连接；所述CPU采用ARM Cortex-M3内核CPU作为主控制单元，GPRS+北斗双模模块和CPU之间通过RS232接口通信；

所述显示屏采用LCD显示屏，键盘和显示屏用于进行输入控制参数并将控制参数传输到存储器进行实时存储，所述存储器采用板载FLASH芯片，所述控制参数包括靶标所在位置的环境数据及靶标命中情况。

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