CN110658534B - 基于arm的人工降雨炮弹发射位置计算仪及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及人工降雨炮弹发射技术领域,提供一种基于ARM的人工降雨炮弹发射位置计算仪及其使用方法。该计算仪包括ARM开发板,ARM开发板包括微处理器、存储器、GPS定位模块、GPRS网络通信模块、触摸屏;存储器内部存储有操作系统,操作系统下安装有人工降雨炮弹发射位置计算系统、地图软件;人工降雨炮弹发射位置计算系统包括图形用户界面、发射信息分析模块、发射路径智能化生成模块;发射信息分析模块包括发射点周围信息采集模块、发射路径信息采集模块、爆炸范围内信息采集模块、大数据下的人口建筑热力图模块、发射可行性判断模块。本发明能够在一个设备上智能化快捷准确生成最优发射路线,且便携、轻量、具有多种功能。
Description
技术领域
本发明涉及人工降雨炮弹发射技术领域,特别是涉及一种基于ARM的人工降雨炮弹发射位置计算仪及其使用方法。
背景技术
随着科学技术的不断发展以及全球用水需求的逐渐增加,在这个水资源日渐缺乏的今天,人们对于人工降雨的需求和应用越来越广泛。据统计目前人工降雨催化作业的方式应用最多的是以高炮和火箭为主的地面作业。虽然人工降雨给农业带来了便利,解决了干旱等问题,但因其增雨炮弹构造的特殊性,导致炮弹引信不能保证100%的发火率,还有弹丸在空中整体坠落的潜在威胁,以及炮弹爆炸后的超标碎片多、大等问题始终无法得到很好的解决,使得在降雨过程中有可能发生意外,导致人民群众的生命财产受到威胁。
现有技术中多在降雨前了解发射点周围、炮弹发射路径内、爆炸范围内的建筑和人群信息并根据这些信息来判断发射可行性或生成推荐发射路径,来降低甚至避免可能发生的意外情况。然而现有技术中还没有能够对人工降雨炮弹发射位置进行智能计算的仪器,其需要浪费人力、物力去搜集信息和进行计算且计算效率低下。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明提供一种基于ARM的人工降雨炮弹发射位置计算仪及其使用方法,能够在一个设备上智能化快捷准确生成最优发射路线,且便携、轻量、具有多种功能。
本发明的技术方案为:
一种基于ARM的人工降雨炮弹发射位置计算仪,其特征在于:包括ARM开发板;
所述ARM开发板包括微处理器、存储器、GPS定位模块、GPRS网络通信模块、触摸屏;所述GPS定位模块用于对所述基于ARM的人工降雨炮弹发射位置计算仪进行实时定位,并将定位得到的位置坐标存入存储器;所述存储器内部存储有操作系统,所述操作系统为嵌入式操作系统,所述操作系统下安装有人工降雨炮弹发射位置计算系统、地图软件;
所述人工降雨炮弹发射位置计算系统包括图形用户界面、发射信息分析模块、发射路径智能化生成模块;
所述发射信息分析模块包括发射点周围信息采集模块、发射路径信息采集模块、爆炸范围内信息采集模块、大数据下的人口建筑热力图模块、发射可行性判断模块;
所述发射点周围信息采集模块用于从地图软件上采集并传输发射点周围信息给发射可行性判断模块、发射路径智能化生成模块,所述发射点周围信息包括发射点周围a公里内的建筑密度、人群密度数据;所述发射路径信息采集模块用于从地图软件上采集并传输发射路径信息给发射可行性判断模块、发射路径智能化生成模块,所述发射路径信息包括宽度为b公里的发射路径途经的建筑密度、人群密度数据;所述爆炸范围内信息采集模块用于从地图软件上采集并传输爆炸范围内信息给发射可行性判断模块、发射路径智能化生成模块,所述爆炸范围内信息包括爆炸点周围c公里内的建筑密度、人群密度数据;
所述发射可行性判断模块用于根据发射点周围信息、发射路径信息、爆炸范围内信息判断发射可行性,发射可行性判断结果为建议发射或建议不发射,只有在发射点周围信息、发射路径信息、爆炸范围内信息均为0时才建议发射;
所述大数据下的人口建筑热力图模块用于从地图软件上采集建筑密度、人群密度数据,并根据建筑密度、人群密度数据绘制人口建筑热力图;
所述发射路径智能化生成模块用于根据预设的降雨区域中心点坐标和半径或根据预设的爆炸点坐标或根据预设的发射点坐标及降雨区域中心点坐标和半径生成可发射路径。
进一步地,所述GPRS网络通信模块包括嵌入TCP/IP的单片机、GPRS模块、SIM卡座、外部接口和扩展数据存储器,由MSC1210控制GPRS模块接受和发送信息,通过标准RS232串口和外部控制器进行数据通信。
进一步地,所述操作系统采用客户/服务器模式。
进一步地,所述发射可行性判断模块还用于将发射可行性判断结果传输给所述大数据下的人口建筑热力图模块;所述大数据下的人口建筑热力图模块还用于将发射可行性判断结果可视化,包括:在地图上将建议发射的发射路径、爆炸范围标注为蓝色,将不建议发射的发射路径、爆炸范围标注为红色。
进一步地,所述人工降雨炮弹发射位置计算系统还包括信息操作模块,所述信息操作模块用于对发射信息进行查看、存储、删除、修改;所述发射信息包括发射点坐标、爆炸点坐标、降雨区域中心点坐标和半径、发射点周围信息、发射路径信息、爆炸范围内信息、发射可行性判断结果、实际发射信息;所述实际发射信息为实际发射或实际不发射。
进一步地,所述发射路径智能化生成模块包括发射路径第一生成模块、发射路径第二生成模块、发射路径第三生成模块;
所述发射路径第一生成模块用于根据预设的降雨区域中心点坐标和半径、炮弹爆炸覆盖面积、降雨覆盖面积、爆炸范围内建筑密度和人群密度在降雨区域被覆盖、爆炸范围内无建筑和人群的约束条件下生成可爆炸点,并根据可爆炸点坐标、发射距离、发射路径宽度在发射点周围、发射路径内均无建筑和人群的约束条件下生成可发射点,得到可发射路径;
所述发射路径第二生成模用于根据预设的爆炸点坐标、发射距离、发射路径宽度在发射点周围、发射路径内均无建筑和人群的约束条件下生成可发射点,得到可发射路径;
所述发射路径第三生成模块用于根据预设的发射点坐标、降雨区域中心点坐标和半径、发射距离、发射路径宽度在降雨区域被覆盖、发射路径内和爆炸范围内均无建筑和人群的约束条件下生成可爆炸点,得到可发射路径。
进一步地,所述图形用户界面包括用户信息验证模块、用户功能选择模块;所述用户信息验证模块用于用户注册、登录所述人工降雨炮弹发射位置计算系统;所述用户功能选择模块包括常规模式选择模块、非常规模式选择模块,所述常规模式选择模块用于调用所述发射信息分析模块,所述非常规模式选择模块用于调用所述发射信息分析模块、所述发射路径智能化生成模块;所述非常规模式选择模块包括非常规模式第一选择模块、非常规模式第二选择模块、非常规模式第三选择模块,所述非常规模式第一选择模块、非常规模式第二选择模块、非常规模式第三选择模块分别用于调用发射路径第一生成模块、发射路径第二生成模块、发射路径第三生成模块。
一种上述所述的基于ARM的人工降雨炮弹发射位置计算仪的使用方法,其特征在于,包括下述步骤:
步骤1:用户启动所述基于ARM的人工降雨炮弹发射位置计算仪,打开所述人工降雨炮弹发射位置计算系统,在图形用户界面通过用户信息验证模块登录所述人工降雨炮弹发射位置计算系统;
步骤2:用户通过用户功能选择模块选择自动生成发射路线的模式,若选择常规模式,则进入步骤3;若选择非常规模式,则进步步骤4;
步骤3:通过常规模式选择模块进入常规模式操作界面,输入发射点坐标及爆炸点坐标,点击分析结果按钮,所述发射点周围信息采集模块、所述发射路径信息采集模块、所述爆炸范围内信息采集模块分别从地图软件上采集并传输发射点周围信息、发射路径信息、爆炸范围内信息给发射可行性判断模块,所述发射可行性判断模块判断发射可行性,并将发射点周围信息、发射路径信息、爆炸范围内信息及发射可行性判断结果返回到子窗口界面,将子窗口弹出,供用户查看;
步骤4:用户选择具体的非常规模式:
若选择由降雨区域推荐发射路线模式,则通过非常规模式第一选择模块进入非常规模式第一操作界面,输入降雨区域中心点坐标和半径,点击路线生成按钮,所述发射路径第一生成模块根据预设的降雨区域中心点坐标和半径、炮弹爆炸覆盖面积、降雨覆盖面积、爆炸范围内建筑密度和人群密度在降雨区域被覆盖、爆炸范围内无建筑和人群的约束条件下生成可爆炸点,并根据可爆炸点坐标、发射距离、发射路径宽度在发射点周围、发射路径内均无建筑和人群的约束条件下生成可发射点,得到可发射路径,并将可发射路径在地图上显示;
若选择由爆炸点推荐发射路线模式,则通过非常规模式第二选择模块进入非常规模式第二操作界面,输入爆炸点坐标,点击路线生成按钮,所述发射路径第二生成模块根据预设的爆炸点坐标、发射距离、发射路径宽度在发射点周围、发射路径内均无建筑和人群的约束条件下生成可发射点,得到可发射路径,并将可发射路径在地图上显示;
若选择由发射点和降雨区域推荐发射路线模式,则通过非常规模式第三选择模块进入非常规模式第三操作界面,输入发射点坐标、降雨区域中心点坐标和半径,点击路线生成按钮,所述发射路径第三生成模块根据预设的发射点坐标、降雨区域中心点坐标和半径、发射距离、发射路径宽度在降雨区域被覆盖、发射路径内和爆炸范围内均无建筑和人群的约束条件下生成可爆炸点,得到可发射路径,并将可发射路径在地图上显示。
进一步地,所述步骤4中,若选择由降雨区域推荐发射路线模式,所述发射路径第一生成模块还根据预设的降雨区域中心点坐标和半径检索降雨区域的天气数据和云层数据,并根据天气数据和云层数据预测降雨区域的降雨概率,并将降雨概率数据展示在地图上;所述天气数据包括当前时刻的温度、湿度、气压、风向、风速,所述云层数据包括当前时刻的云属、云量、云高。
本发明的有益效果为:
本发明基于ARM构建了嵌入式的人工降雨炮弹发射位置计算仪,通过人工降雨炮弹发射位置计算系统中的发射信息分析模块采集建筑密度、人群密度数据并根据发射点周围信息、发射路径信息、爆炸范围内信息判断发射可行性,通过发射路径智能化生成模块在用户选择的不同模式下根据预设的发射点或爆炸点或降雨区域位置信息来生成发射路径,能够在一个设备上智能化快捷准确生成最优发射路线,能够将发射可行性判断结果可视化、根据降雨区域信息实时监测降雨区域的降雨概率,减少了人力、物力浪费,且便携、轻量。
附图说明
图1为具体实施方式中本发明的基于ARM的人工降雨炮弹发射位置计算仪的结构示意图。
图2为具体实施方式中人工降雨炮弹发射位置计算系统的功能结构示意图。
图3为具体实施方式中本发明的基于ARM的人工降雨炮弹发射位置计算仪的使用流程图。
图4为具体实施方式中本发明的基于ARM的人工降雨炮弹发射位置计算仪中多数据交互的示意图。
图5为具体实施方式中本发明的基于ARM的人工降雨炮弹发射位置计算仪中发射信息分析算法的流程图。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施方式,对本发明作进一步描述。
如图1所示,本发明的基于ARM的人工降雨炮弹发射位置计算仪,包括ARM开发板;所述ARM开发板包括微处理器、存储器、GPS定位模块、GPRS网络通信模块、触摸屏;所述GPS定位模块用于对所述基于ARM的人工降雨炮弹发射位置计算仪进行实时定位,并将定位得到的位置坐标存入存储器;所述存储器内部存储有操作系统,所述操作系统为嵌入式操作系统,所述操作系统下安装有人工降雨炮弹发射位置计算系统、地图软件。
本实施例中,ARM开发板的型号为ARM1156T2。
GPS定位模块主要负责对当前设备进行实时定位,采用了嵌入式开发板GPS定位系统技术,对定位所得坐标与用户输入进行数据交互,用户可以选择输入其他坐标或直接载入当前位置坐标。
触摸屏为4.3英寸的电阻触控屏,触摸屏的基本框架为入口函数、出口函数、分配对应的结构体,根据触摸屏的工作原理:按下-中断-处理函数-终端-定时器时间-重复处理函数,本发明进行了相应的硬件操作即对寄存器的操作,最终触摸屏可以实现用户操作的一切功能。触摸屏为操作系统和人机交互提供了基本的操作平台。
操作系统提供了人机交互的设计模式,用于运行在嵌入式系统中对各部件资源进行统一协调、处理和控制。主要特点为:微型化和实时性,实时系统最主要的特征是将时间作为关键参数,它必须对所接收到的某些信号做出“及时”或“实时”的反应。在实时操作系统下设计简易的文件操作模式,并采用了微内核OS的方式,提高了系统的可拓展性和可移植性,最终采用了客服/服务器的模式大大加强了系统的可拓充性。
GPRS网络通信模块采用一套轻量级的基于GPRS的移动通信技术,包括嵌入TCP/IP的单片机、GPRS模块、SIM卡座、外部接口和扩展数据存储器,由MSC1210控制GPRS模块接受和发送信息,通过标准RS232串口和外部控制器进行数据通信。在TCP通信设计的支持下,软件可以连接多客户端和多客户机,实现数据的分布式处理。
如图2所示,人工降雨炮弹发射位置计算系统包括图形用户界面、发射信息分析模块、发射路径智能化生成模块,还包括信息操作模块。
所述发射信息分析模块包括发射点周围信息采集模块、发射路径信息采集模块、爆炸范围内信息采集模块、大数据下的人口建筑热力图模块、发射可行性判断模块:
所述发射点周围信息采集模块用于从地图软件上采集并传输发射点周围信息给发射可行性判断模块、发射路径智能化生成模块,所述发射点周围信息包括发射点周围a公里内的建筑密度、人群密度数据;所述发射路径信息采集模块用于从地图软件上采集并传输发射路径信息给发射可行性判断模块、发射路径智能化生成模块,所述发射路径信息包括宽度为b公里的发射路径途经的建筑密度、人群密度数据;所述爆炸范围内信息采集模块用于从地图软件上采集并传输爆炸范围内信息给发射可行性判断模块、发射路径智能化生成模块,所述爆炸范围内信息包括爆炸点周围c公里内的建筑密度、人群密度数据。
其中,将发射点周围利用圆数学模型处理成圆形,将发射路径宽度化处理成具有宽度的直线,爆炸范围利用本领域常用的炮弹爆炸物理模型进行计算;发射点周围半径a、发射路径宽度b、爆炸点周围半径c均由用户根据实际情况进行设定。本实施例中,a=0.5,b=6,c=5。
所述发射可行性判断模块用于根据发射点周围信息、发射路径信息、爆炸范围内信息判断发射可行性,发射可行性判断结果为建议发射或建议不发射,只有在发射点周围信息、发射路径信息、爆炸范围内信息均为0时才建议发射。
所述大数据下的人口建筑热力图模块用于从地图软件上采集建筑密度、人群密度数据,并根据建筑密度、人群密度数据绘制人口建筑热力图,方便用户清晰地了解地图信息。
本实施例中,所述发射可行性判断模块还用于将发射可行性判断结果传输给所述大数据下的人口建筑热力图模块;所述大数据下的人口建筑热力图模块还用于将发射可行性判断结果可视化,包括:在地图上将建议发射的发射路径、爆炸范围标注为蓝色,将不建议发射的发射路径、爆炸范围标注为红色。
所述发射路径智能化生成模块用于根据预设的降雨区域中心点坐标和半径或根据预设的爆炸点坐标或根据预设的发射点坐标及降雨区域中心点坐标和半径生成可发射路径:
所述发射路径智能化生成模块包括发射路径第一生成模块、发射路径第二生成模块、发射路径第三生成模块;
所述发射路径第一生成模块用于根据预设的降雨区域中心点坐标和半径、炮弹爆炸覆盖面积、降雨覆盖面积、爆炸范围内建筑密度和人群密度在降雨区域被覆盖、爆炸范围内无建筑和人群的约束条件下生成可爆炸点,并根据可爆炸点坐标、发射距离、发射路径宽度在发射点周围、发射路径内均无建筑和人群的约束条件下生成可发射点,得到可发射路径;
所述发射路径第二生成模用于根据预设的爆炸点坐标、发射距离、发射路径宽度在发射点周围、发射路径内均无建筑和人群的约束条件下生成可发射点,得到可发射路径;
所述发射路径第三生成模块用于根据预设的发射点坐标、降雨区域中心点坐标和半径、发射距离、发射路径宽度在降雨区域被覆盖、发射路径内和爆炸范围内均无建筑和人群的约束条件下生成可爆炸点,得到可发射路径。
其中,输入的各种数据的坐标默认属于GCJ02国测局坐标系,不同坐标之间可以相互转换,降雨覆盖面积利用本领域公知的人工降雨物理模型进行计算。
本实施例中,所述图形用户界面包括用户信息验证模块、用户功能选择模块,还包括地图操作模块:
所述用户信息验证模块用于用户注册、登录所述人工降雨炮弹发射位置计算系统。
所述用户功能选择模块包括常规模式选择模块、非常规模式选择模块,所述常规模式选择模块用于调用所述发射信息分析模块,所述非常规模式选择模块用于调用所述发射信息分析模块、所述发射路径智能化生成模块;所述非常规模式选择模块包括非常规模式第一选择模块、非常规模式第二选择模块、非常规模式第三选择模块,所述非常规模式第一选择模块、非常规模式第二选择模块、非常规模式第三选择模块分别用于调用发射路径第一生成模块、发射路径第二生成模块、发射路径第三生成模块。
地图操作模块用于下载地图、对地图进行放大、拖拽、移动和标注、查看发射路径。
本实施例中,信息操作模块用于对发射信息进行查看、存储、删除、修改;所述发射信息包括发射点坐标、爆炸点坐标、降雨区域中心点坐标和半径、发射点周围信息、发射路径信息、爆炸范围内信息、发射可行性判断结果、实际发射信息;所述实际发射信息为实际发射或实际不发射。用户还可以通过信息操作模块对发射情况进行备注,对意外情况处理做出总结且将信息留存下来。
如图3、图4所示,分别为本发明的基于ARM的人工降雨炮弹发射位置计算仪的使用流程图、多数据交互的示意图。本发明的基于ARM的人工降雨炮弹发射位置计算仪在使用过程中,用户通过开发板搭载的触摸屏进行数据输入与查看(I/O),系统获取用户输入以及相应操作选项后,将坐标数据传入系统,调用发射信息分析模块的各个子模块进行信息的搜索、综合,最后将所得到的全部信息传递给发射可行性判断模块、发射路径智能化生成模块,最后得出结论,提交于系统主页,供用户查看。具体包括下述步骤:
步骤1:用户启动所述基于ARM的人工降雨炮弹发射位置计算仪,打开所述人工降雨炮弹发射位置计算系统,在图形用户界面通过用户信息验证模块登录所述人工降雨炮弹发射位置计算系统。其中,若是新用户,需要进行注册。
步骤2:用户通过用户功能选择模块选择自动生成发射路线的模式,若选择常规模式,则进入步骤3;若选择非常规模式,则进步步骤4。
步骤3:通过常规模式选择模块进入常规模式操作界面,输入发射点坐标及爆炸点坐标,点击分析结果按钮,如图5所示,所述发射点周围信息采集模块、所述发射路径信息采集模块、所述爆炸范围内信息采集模块分别从地图软件上采集并传输发射点周围信息、发射路径信息、爆炸范围内信息给发射可行性判断模块,所述发射可行性判断模块判断发射可行性,并将发射点周围信息、发射路径信息、爆炸范围内信息及发射可行性判断结果返回到子窗口界面,将子窗口弹出,供用户查看。
步骤4:用户选择具体的非常规模式:
若选择由降雨区域推荐发射路线模式,则通过非常规模式第一选择模块进入非常规模式第一操作界面,输入降雨区域中心点坐标和半径,点击路线生成按钮,所述发射路径第一生成模块根据预设的降雨区域中心点坐标和半径、炮弹爆炸覆盖面积、降雨覆盖面积、爆炸范围内建筑密度和人群密度在降雨区域被覆盖、爆炸范围内无建筑和人群的约束条件下生成可爆炸点,并根据可爆炸点坐标、发射距离、发射路径宽度在发射点周围、发射路径内均无建筑和人群的约束条件下生成可发射点,得到可发射路径,并将可发射路径在地图上显示。
若选择由爆炸点推荐发射路线模式,则通过非常规模式第二选择模块进入非常规模式第二操作界面,输入爆炸点坐标,点击路线生成按钮,所述发射路径第二生成模块根据预设的爆炸点坐标、发射距离、发射路径宽度在发射点周围、发射路径内均无建筑和人群的约束条件下生成可发射点,得到可发射路径,并将可发射路径在地图上显示。在这种模式下,爆炸点的安全性由用户考虑,但系统也会对爆炸点的安全性进行判断以加以确定,确定的结果不会影响分析过程,仅提供用户参考。
若选择由发射点和降雨区域推荐发射路线模式,则通过非常规模式第三选择模块进入非常规模式第三操作界面,输入发射点坐标、降雨区域中心点坐标和半径,点击路线生成按钮,所述发射路径第三生成模块根据预设的发射点坐标、降雨区域中心点坐标和半径、发射距离、发射路径宽度在降雨区域被覆盖、发射路径内和爆炸范围内均无建筑和人群的约束条件下生成可爆炸点,得到可发射路径,并将可发射路径在地图上显示。
本实施例中,所述步骤4中,若选择由降雨区域推荐发射路线模式,所述发射路径第一生成模块还根据预设的降雨区域中心点坐标和半径检索降雨区域的天气数据和云层数据,并根据天气数据和云层数据预测降雨区域的降雨概率,并将降雨概率数据展示在地图上;所述天气数据包括当前时刻的温度、湿度、气压、风向、风速,所述云层数据包括当前时刻的云属、云量、云高。其中,利用降雨概率预测模型来预测降雨概率;降雨概率预测模型以降雨区域的天气数据和云层数据为输入、降雨概率为输出,为训练好的模型。
本实施例中,开发板的操作系统底层和驱动模块全部由C语言开发,完成了带有图形用户界面的程序设计以及高灵敏度的触摸功能。程序搭载于智能开发板的操作系统中,用户可随时随地启动仪器,进行人工降雨炮弹发射位置的计算。
显然,上述实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。上述实施例仅用于解释本发明,并不构成对本发明保护范围的限定。基于上述实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,也即凡在本申请的精神和原理之内所作的所有修改、等同替换和改进等,均落在本发明要求的保护范围内。
Claims (9)
1.一种基于ARM的人工降雨炮弹发射位置计算仪,其特征在于:包括ARM开发板;
所述ARM开发板包括微处理器、存储器、GPS定位模块、GPRS网络通信模块、触摸屏;所述GPS定位模块用于对所述基于ARM的人工降雨炮弹发射位置计算仪进行实时定位,并将定位得到的位置坐标存入存储器;所述存储器内部存储有操作系统,所述操作系统为嵌入式操作系统,所述操作系统下安装有人工降雨炮弹发射位置计算系统、地图软件;
所述人工降雨炮弹发射位置计算系统包括图形用户界面、发射信息分析模块、发射路径智能化生成模块;
所述发射信息分析模块包括发射点周围信息采集模块、发射路径信息采集模块、爆炸范围内信息采集模块、大数据下的人口建筑热力图模块、发射可行性判断模块;
所述发射点周围信息采集模块用于从地图软件上采集并传输发射点周围信息给发射可行性判断模块、发射路径智能化生成模块,所述发射点周围信息包括发射点周围a公里内的建筑密度、人群密度数据;所述发射路径信息采集模块用于从地图软件上采集并传输发射路径信息给发射可行性判断模块、发射路径智能化生成模块,所述发射路径信息包括宽度为b公里的发射路径途经的建筑密度、人群密度数据;所述爆炸范围内信息采集模块用于从地图软件上采集并传输爆炸范围内信息给发射可行性判断模块、发射路径智能化生成模块,所述爆炸范围内信息包括爆炸点周围c公里内的建筑密度、人群密度数据;
所述发射可行性判断模块用于根据发射点周围信息、发射路径信息、爆炸范围内信息判断发射可行性,发射可行性判断结果为建议发射或建议不发射,只有在发射点周围信息、发射路径信息、爆炸范围内信息均为0时才建议发射;
所述大数据下的人口建筑热力图模块用于从地图软件上采集建筑密度、人群密度数据,并根据建筑密度、人群密度数据绘制人口建筑热力图;
所述发射路径智能化生成模块用于根据预设的降雨区域中心点坐标和半径或根据预设的爆炸点坐标或根据预设的发射点坐标及降雨区域中心点坐标和半径生成可发射路径。
2.根据权利要求1所述的基于ARM的人工降雨炮弹发射位置计算仪,其特征在于,所述GPRS网络通信模块包括嵌入TCP/IP的单片机、GPRS模块、SIM卡座、外部接口和扩展数据存储器,由MSC1210控制GPRS模块接受和发送信息,通过标准RS232串口和外部控制器进行数据通信。
3.根据权利要求1所述的基于ARM的人工降雨炮弹发射位置计算仪,其特征在于,所述操作系统采用客户/服务器模式。
4.根据权利要求1所述的基于ARM的人工降雨炮弹发射位置计算仪,其特征在于,所述发射可行性判断模块还用于将发射可行性判断结果传输给所述大数据下的人口建筑热力图模块;所述大数据下的人口建筑热力图模块还用于将发射可行性判断结果可视化,包括:在地图上将建议发射的发射路径、爆炸范围标注为蓝色,将不建议发射的发射路径、爆炸范围标注为红色。
5.根据权利要求1所述的基于ARM的人工降雨炮弹发射位置计算仪,其特征在于,所述人工降雨炮弹发射位置计算系统还包括信息操作模块,所述信息操作模块用于对发射信息进行查看、存储、删除、修改;所述发射信息包括发射点坐标、爆炸点坐标、降雨区域中心点坐标和半径、发射点周围信息、发射路径信息、爆炸范围内信息、发射可行性判断结果、实际发射信息;所述实际发射信息为实际发射或实际不发射。
6.根据权利要求1所述的基于ARM的人工降雨炮弹发射位置计算仪,其特征在于,所述发射路径智能化生成模块包括发射路径第一生成模块、发射路径第二生成模块、发射路径第三生成模块;
所述发射路径第一生成模块用于根据预设的降雨区域中心点坐标和半径、炮弹爆炸覆盖面积、降雨覆盖面积、爆炸范围内建筑密度和人群密度在降雨区域被覆盖、爆炸范围内无建筑和人群的约束条件下生成可爆炸点,并根据可爆炸点坐标、发射距离、发射路径宽度在发射点周围、发射路径内均无建筑和人群的约束条件下生成可发射点,得到可发射路径;
所述发射路径第二生成模用于根据预设的爆炸点坐标、发射距离、发射路径宽度在发射点周围、发射路径内均无建筑和人群的约束条件下生成可发射点,得到可发射路径;
所述发射路径第三生成模块用于根据预设的发射点坐标、降雨区域中心点坐标和半径、发射距离、发射路径宽度在降雨区域被覆盖、发射路径内和爆炸范围内均无建筑和人群的约束条件下生成可爆炸点,得到可发射路径。
7.根据权利要求6所述的基于ARM的人工降雨炮弹发射位置计算仪,其特征在于,所述图形用户界面包括用户信息验证模块、用户功能选择模块;所述用户信息验证模块用于用户注册、登录所述人工降雨炮弹发射位置计算系统;所述用户功能选择模块包括常规模式选择模块、非常规模式选择模块,所述常规模式选择模块用于调用所述发射信息分析模块,所述非常规模式选择模块用于调用所述发射信息分析模块、所述发射路径智能化生成模块;所述非常规模式选择模块包括非常规模式第一选择模块、非常规模式第二选择模块、非常规模式第三选择模块,所述非常规模式第一选择模块、非常规模式第二选择模块、非常规模式第三选择模块分别用于调用发射路径第一生成模块、发射路径第二生成模块、发射路径第三生成模块。
8.一种如权利要求7所述的基于ARM的人工降雨炮弹发射位置计算仪的使用方法,其特征在于,包括下述步骤:
步骤1:用户启动所述基于ARM的人工降雨炮弹发射位置计算仪,打开所述人工降雨炮弹发射位置计算系统,在图形用户界面通过用户信息验证模块登录所述人工降雨炮弹发射位置计算系统;
步骤2:用户通过用户功能选择模块选择自动生成发射路线的模式,若选择常规模式,则进入步骤3;若选择非常规模式,则进入 步骤4;
步骤3:通过常规模式选择模块进入常规模式操作界面,输入发射点坐标及爆炸点坐标,点击分析结果按钮,所述发射点周围信息采集模块、所述发射路径信息采集模块、所述爆炸范围内信息采集模块分别从地图软件上采集并传输发射点周围信息、发射路径信息、爆炸范围内信息给发射可行性判断模块,所述发射可行性判断模块判断发射可行性,并将发射点周围信息、发射路径信息、爆炸范围内信息及发射可行性判断结果返回到子窗口界面,将子窗口弹出,供用户查看;
步骤4:用户选择具体的非常规模式:
若选择由降雨区域推荐发射路线模式,则通过非常规模式第一选择模块进入非常规模式第一操作界面,输入降雨区域中心点坐标和半径,点击路线生成按钮,所述发射路径第一生成模块根据预设的降雨区域中心点坐标和半径、炮弹爆炸覆盖面积、降雨覆盖面积、爆炸范围内建筑密度和人群密度在降雨区域被覆盖、爆炸范围内无建筑和人群的约束条件下生成可爆炸点,并根据可爆炸点坐标、发射距离、发射路径宽度在发射点周围、发射路径内均无建筑和人群的约束条件下生成可发射点,得到可发射路径,并将可发射路径在地图上显示;
若选择由爆炸点推荐发射路线模式,则通过非常规模式第二选择模块进入非常规模式第二操作界面,输入爆炸点坐标,点击路线生成按钮,所述发射路径第二生成模块根据预设的爆炸点坐标、发射距离、发射路径宽度在发射点周围、发射路径内均无建筑和人群的约束条件下生成可发射点,得到可发射路径,并将可发射路径在地图上显示;
若选择由发射点和降雨区域推荐发射路线模式,则通过非常规模式第三选择模块进入非常规模式第三操作界面,输入发射点坐标、降雨区域中心点坐标和半径,点击路线生成按钮,所述发射路径第三生成模块根据预设的发射点坐标、降雨区域中心点坐标和半径、发射距离、发射路径宽度在降雨区域被覆盖、发射路径内和爆炸范围内均无建筑和人群的约束条件下生成可爆炸点,得到可发射路径,并将可发射路径在地图上显示。
9.根据权利要求8所述的基于ARM的人工降雨炮弹发射位置计算仪的使用方法,其特征在于,所述步骤4中,若选择由降雨区域推荐发射路线模式,所述发射路径第一生成模块还根据预设的降雨区域中心点坐标和半径检索降雨区域的天气数据和云层数据,并根据天气数据和云层数据预测降雨区域的降雨概率,并将降雨概率数据展示在地图上;所述天气数据包括当前时刻的温度、湿度、气压、风向、风速,所述云层数据包括当前时刻的云属、云量、云高。
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