CN115574664A - 一种地爆类武器模拟终端及模拟方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种地爆类武器模拟终端及模拟方法。所述方法包括响应于红外信号，与红外排雷设备建立通信，接收解码信息；当解码信息正确时，将地爆类仿真设备状态切换至被排除状态，当解码信息错误时，将地爆类仿真设备状态切换至引爆状态，将对应状态发送至雷场控制器；响应于触发信号，当触发信号满足触发条件时，将地爆类仿真设备的状态切换至引爆状态，根据空间位置信息确定地爆类仿真设备在引爆状态下的有效杀伤范围；根据时间信息进行全局时间同步，确定在有效杀伤范围内的目标；同时进行景况模拟。以此方式，可以模拟布雷、排雷过程，并模拟地雷引爆过程及引爆效果，完善了受训者的受训内容，提高受训者的受训效果。

Description

一种地爆类武器模拟终端及模拟方法

技术领域

本发明的实施例一般涉及武器模拟终端领域，并且更具体地，涉及一种地爆类武器模拟终端及模拟方法。

背景技术

军事训练是士兵熟练作战武器，提高作战技能的方法，但由于实弹轻武器具备杀伤性，只能通过军事模拟仿真训练过程来实现。这就需要创造出虚拟站场环境，使受训者在视觉和听觉上真实体验战场环境、熟悉将作战区域的环境特征。武器模拟终端是虚拟站场中必不可少的一环。

目前缺少一种地爆类武器模拟终端以及对应的模拟方法，使在受训战场中无法模拟布雷/排雷等过程，无法模拟地雷爆炸过程及效果场景，降低了受训效果，也无法实时与雷场控制设备实现通信。

发明内容

根据本发明的实施例，提供了一种地爆类武器模拟方案。

在本发明的第一方面，提供了一种地爆类武器模拟终端。该模拟终端包括：

包括地爆类仿真设备和红外排雷设备；

所述地爆类仿真设备包括地爆类仿真设备壳体，在所述地爆类仿真设备壳体内部设置地爆类设备模拟组件；所述地爆类设备模拟组件包括：

第一红外排雷模块，用于获取红外排雷设备的红外信号，与所述红外排雷设备的第二红外排雷模块建立通信，接收所述第二红外排雷模块的解码信息，发送至主控模块；

触发信息采集模块，用于获取触发信号，发送至主控模块；当所述触发信号满足触发条件时，生成触发电信号发送至主控模块；

定位授时模块，用于获取所述地爆类仿真设备的空间位置信息以及时间信息，发送至主控模块；

主控模块，用于接收所述解码信息，如果所述解码信息正确，则将地爆类仿真设备状态切换至被排除状态，发送对应的状态信息至第一信息无线传输模块；如果所述解码信息错误，则将地爆类仿真设备状态切换至引爆状态，发送对应的状态信息至第一信息无线传输模块；还用于接收触发电信号，将地爆类仿真设备状态切换至引爆状态，发送对应的状态信息至第一信息无线传输模块；还用于接收空间位置信息和时间信息，确定地爆类仿真设备在引爆状态下的有效杀伤范围并进行全局时间同步；还用于向第一信息无线传输模块发送地爆类仿真设备的设备基本信息；还用于接收第一信息无线传输模块发送的控制命令，控制地爆类仿真设备的状态；还用于当所述地爆类仿真设备切换至引爆状态时，发送景况模拟信号至景况模拟模块；还用于当所述第一红外排雷模块与所述第二红外排雷模块的持续通信时间未超过预设时间时，判断当前排雷无效，并将排雷无效消息发送至第一信息无线传输模块；

第一信息无线传输模块，用于接收所述主控模块发送的状态信息、设备基本信息、空间位置信息和触发信息，对接收到的数据信息进行加密，将加密后的数据信息发送至雷场控制器，并接收所述雷场控制器发送的服务器下发的控制命令，发送至主控模块；还用于将所述排雷无效消息发送至雷场控制器；

景况模拟模块，用于接收所述景况模拟信号进行景况模拟；

所述红外排雷设备，包括：

北斗定位模块，用于获取红外排雷设备的空间位置信息，发送至排雷主控模块；

第二红外排雷模块，用于发出红外信号，并在与所述第一红外排雷模块建立通信后，向所述第一红外排雷模块发送解码信息；

第二信息无线传输模块，用于将红外排雷设备的空间位置信息以及通信状态发送至服务器；

排雷主控模块，用于接收红外排雷设备的空间位置信息，发送至第二信息无线传输模块；还用于发送红外驱动信号至第二红外排雷模块，驱动所述第二红外排雷模块发射红外信号；还用于在所述第二红外排雷模块与所述第一红外排雷模块建立通信后，将通信状态发送至第二信息无线传输模块，并向所述第二红外排雷模块发送解码信息。

进一步地，所述景况模拟模块，包括：

声音景况模拟模块，用于根据景况模拟信号中的声音模拟信号对地雷引爆时的声音进行模拟；和/或

光影景况模拟模块，用于根据景况模拟信号中的光模拟信号对闪光氙灯进行驱动，对地雷引爆时的光影进行模拟；和/或

烟雾景况模拟模块，用于根据景况模拟信号中的烟雾模拟信号对地雷引爆时的烟雾进行模拟。

进一步地，还包括：

计时器，响应于所述第一红外排雷模块与所述第二红外排雷模块建立通信，启动计时，当达到预设时间时，计时结束；和/或

所述状态显示模块，用于接收主控模块发送的状态信息，发送LED显示信号至指示灯，通过不同颜色LED的不同闪烁方式对地爆类仿真设备的相应状态进行显示。

进一步地，还包括电源管理模块；

所述电源管理模块通过设置电池模块，对模拟终端进行供电；通过设置电量监测模块，对电池模块的电量进行实时监测，并将电池电量信息发送至主控模块；

所述电池模块，包括锂电池组、锂电池过放保护板以及不间断供电模块，所述锂电池组包括多节宽温锂电池；

所述锂电池过放保护板包括过压保护电路和过流保护电路，对充电过程进行过压和过流保护；所述不间断供电模块包括备用电池，通过不间断供电芯片组电路进行主备电池之间的切换；所述电量监测模块，包括锂电池电量测量芯片，用于采集所述电池模块的电量信息。

进一步地，所述地爆类仿真设备壳体包括：

触发装置，设置于壳体顶部，响应于触发动作生成触发信号，发送至所述触发信息采集模块；所述触发装置为压力触发装置或绊发装置；

红外窗口，用于与所述红外排雷设备对传红外信号；

指示灯，设置于壳体顶部，用于根据LED显示信号进行显示；

开关，用于控制地爆类仿真设备的开启或关闭。

在本发明的第二方面，提供了一种地爆类武器模拟方法。该方法包括：

响应于红外排雷设备的红外信号，与所述红外排雷设备建立通信，并接收红外排雷设备的解码信息；判断所述解码信息是否正确，如果是，则将地爆类仿真设备状态切换至被排除状态，否则，将地爆类仿真设备状态切换至引爆状态，同时将对应状态发送至雷场控制器；

响应于触发信号，当所述触发信号满足触发条件时，生成触发电信号；地爆类仿真设备响应于所述触发电信号，将地爆类仿真设备的状态切换至引爆状态，并将该状态发送至雷场控制器；当所述地爆类仿真设备状态切换至引爆状态时，根据空间位置信息确定地爆类仿真设备在引爆状态下的有效杀伤范围；根据时间信息进行全局时间同步，确定在有效杀伤范围内的目标；同时生成景况模拟信号进行景况模拟。

进一步地，所述红外排雷设备发射红外信号，并在与地爆类仿真设备建立通信后，向所述地爆类仿真设备发送解码信息，同时将通信状态发送至服务器。

进一步地，所述触发条件根据地爆类仿真设备类型分为压发触发条件和绊发触发条件；

所述压发触发条件为：当触发压力大于预设压力值时，执行触发；

所述绊发触发条件为：当触发张力大于预设张力值时，执行触发。

进一步地，还包括：

当地爆类仿真设备与红外排雷设备的持续通信时间未超过预设时间时，判断当前排雷无效，并将排雷无效消息发送至雷场控制器。

进一步地，还包括：

接收雷场控制器发送的控制命令，根据所述控制命令进行地爆类仿真设备状态切换。

应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本发明的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。

本发明能够模拟布雷和排雷过程，并能够模拟地雷引爆过程及引爆效果，完善了受训者的受训内容完整性，提高受训者的受训效果。

附图说明

结合附图并参考以下详细说明，本发明各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：

图1示出了根据本发明的实施例的地爆类武器模拟终端的方框图；

图2示出了根据本发明的实施例的地爆类武器模拟终端模拟排雷过程的流程图；

图3示出了根据本发明的实施例的地爆类武器模拟终端模拟触发引爆过程的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的全部其他实施例，都属于本发明保护的范围。

另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A 和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本发明中，能够模拟布雷和排雷过程，并能够模拟地雷引爆过程及引爆效果，完善了受训者的受训内容完整性，提高受训者的受训效果。

图1示出了根据本发明的实施例的地爆类武器模拟终端的方框图。

所述地爆类武器模拟终端包括地爆类仿真设备和红外排雷设备。其中，所述地爆类仿真设备包括地爆类仿真设备壳体，在所述地爆类仿真设备壳体内部设置地爆类设备模拟组件。

所述地爆类设备模拟组件包括第一红外排雷模块、触发信息采集模块、定位授时模块、主控模块、第一信息无线传输模块以及景况模拟模块。

在本实施例中，第一红外排雷模块，用于获取红外排雷设备的红外信号，与所述红外排雷设备的第二红外排雷模块建立通信，接收所述第二红外排雷模块的解码信息，发送至主控模块。

第一红外排雷模块的核心驱动芯片为红外通信驱动芯片MCP2120，采用微功耗高速CMOS技术制作，在工作模式下的电流消耗仅3uA，接口遵循 IrDA物理层标准。可使用任何UART与它通信，硬件波特率选择范围 9600b/s-115.2kb/s，半双工接口。驱动电路图如图2所示。

在本实施例中，触发信息采集模块，用于获取触发信号，发送至主控模块；当所述触发信号满足触发条件时，生成触发电信号发送至主控模块。

作为本发明的一种实施例，所述触发信息采集模块利用I/O口，用以获取触发信息，以确定该武器是否满足爆炸条件。所述爆炸条件根据模拟地雷类型而不同，如果当前地爆类武器模拟终端模拟压发式防步兵地雷，则爆炸条件为当压发式防步兵地雷触发压力大于预设压力值时，触发电信号，预设压力值一般为10kg；如果当前地爆类武器模拟终端模拟绊发式防步兵地雷，则爆炸条件为绊发式防步兵地雷的触发装置被绊发。

在本实施例中，定位授时模块，用于获取所述地爆类仿真设备的空间位置信息以及时间信息，发送至主控模块。

所述定位授时模块主要负责实现地爆类武器模拟终端空间位置数据的获取，以及通过北斗授时功能实现全局时间同步功能。地爆类武器模拟终端的定位授时模块核心为北斗信息接收处理单元，对地爆类武器模拟终端的位置信息和时间信息进行精准采集，为系统提供毫秒级时间信息和厘米级定位信息，实现预设雷场设备的北斗差分定位精度≤1m(RMS)，人工埋设地雷的人工预设精度：≤1m(RMS)，并通过雷场控制器与综合导调子系统形成信息传输。

地爆类武器模拟终端的空间位置固定，对不同性质的目标杀伤/毁伤程度与范围也相对固定，通过地爆类武器模拟终端的准确定位信息，确定在被处罚时刻其有效杀伤范围内的作战单元数量与种类，进而确定其毁伤效能。地雷模拟杀伤作用距离≥5m。

所述北斗信息接收处理单元采用国产芯片梦芯科技MXT906B，可同时从四个GNSS星座接收信号(GPS、GLONASS、伽利略、北斗)。通过接收来自多个频段(L1/L2/L5)的GNSS信号并结合R坦克技术，MXT906B 可在数秒内达到厘米级精度，冷启动时间最短24s，热启动最短可2秒。接口上有UART，I2C，SPI以及其他PIO接口。软件上支持标准的RTCM， NMEA，UBX协议。

在北斗信息接收处理单元的系统软件进行正常工作模式后，首先对定位授时模块进行初始化，之后搜索卫星信号，然后开始输出数据。

在本实施例中，主控模块，用于接收第一红外排雷模块发送的所述解码信息，如果所述解码信息正确，则将地爆类仿真设备状态切换至被排除状态，发送对应的状态信息至第一信息无线传输模块；如果所述解码信息错误，则将地爆类仿真设备状态切换至引爆状态，发送对应的状态信息至第一信息无线传输模块。

在本实施例中，主控模块，还用于接收触发信息采集模块发送的触发电信号，将地爆类仿真设备状态切换至引爆状态，发送对应的状态信息至第一信息无线传输模块。

在本实施例中，主控模块，还用于接收定位授时模块发送的空间位置信息和时间信息，确定地爆类仿真设备在引爆状态下的有效杀伤范围并进行全局时间同步。

在本实施例中，主控模块，还用于向第一信息无线传输模块发送地爆类仿真设备的设备基本信息。

在本实施例中，主控模块，还用于接收第一信息无线传输模块发送的控制命令，控制地爆类仿真设备的状态。所述控制命令包括：引爆命令、恢复命令、重启命令等。所述引爆命令用于控制地爆类仿真设备由工作状态切换至引爆状态；所述恢复命令用于控制地爆类仿真设备由引爆状态切换至布雷状态或工作状态；所述重启命令用于控制地爆类仿真设备由任意状态切换至工作状态。

在本实施例中，主控模块，还用于当所述地爆类仿真设备切换至引爆状态时，发送景况模拟信号至景况模拟模块。

在本实施例中，可选的，可以设置计时器，所述计时器响应于所述第一红外排雷模块与所述第二红外排雷模块建立通信，启动计时，当达到预设时间时，计时结束；所述主控模块根据所述计时器的计时情况，当第一红外排雷模块与第二红外排雷模块的持续通信时间未超过预设时间时，判断当前排雷无效，并将排雷无效消息发送至第一信息无线传输模块。

所述主控模块采用国产单片机兆易创新GD32F103RCT6作为核心控制芯片，控制系统中所有设备并完成数据处理，分析。GD32F103RCT6有 256KFla损毁，48Kbytes的SRAM，采用了LQFP 64封装，1.7V-3.6V供电范围，最高主频72Mhz。内部多达11个定时器，13个通信接口，有51个可外部中断的IO口，有硬件随机数生成器，CRC校验单元，以及96位芯片ID。

GD32F103RCT6内部程序采用模拟多线程方式设计，终端上的每个单独模块功能均为独立线程运行，保证各模块数据响应的实时性，并依据各模块对实时性的要求，对所有线程的优先级进行排序，保证了系统工作的可靠性。

在主控模块上电后，首先进行系统初始化工作，启动维持系统正常工作的最小系统，并完成基础自检功能；之后顺序启动模拟终端外设驱动程序，并进行顺序初始化工作；然后执行文件系统初始化工作，保证运行过程中数据的安全可靠；当所有初始化工作完成后，系统进行正常工作状态，启动多线程模式，执行各个线程命令，并接收各线程反馈和中断。其中主要的工作线程即为产生数据输入输出的几个模块的信号和数据交互工作。工作线程包括排雷信息等待线程，等待排雷信号；定位授时数据线程，对模拟终端的定位授时信息进行采集；WIFI数据通信线程，与雷场控制器进行数据之间的无线传输；电量检测线程，对电量进行检测；景况模拟线程，等待爆炸信号，并执行对应的景况模拟动作。

在本实施例中，第一信息无线传输模块，用于接收所述主控模块发送的状态信息、设备基本信息、空间位置信息和触发信息发送至雷场控制器，并接收所述雷场控制器发送的服务器下发的控制命令，发送至主控模块。

进一步地，所述第一信息无线传输模块还用于对接收到的数据进行加密处理，例如可以通过预编码进行加密；并将加密后的数据传输至雷场控制器，以保证数据的安全性。

在本实施例中，可选的，第一信息无线传输模块，还用于接收主控模块发送的排雷无效消息发送至雷场控制器。

所述第一信息无线传输模块的核心为WIFI通信模块，利用2.4G无线通信技术，将地爆类武器模拟终端的种类、编号、位置信息、触发信息、状态信息等经由无线通信网络传至雷场控制器，再接收雷场控制器传输的综合导调子系统下发的损毁/恢复裁决等控制指令。

WIFI通信模块采用ISM43362-M3G-L44-U-SPI-C2.4.0.2芯片，此模块不需要操作系统，并且具有集成的TCP/IP堆栈，仅需要简单的AT命令集即可使用。具有14.5mm*30mm的小尺寸，并具有完整的FCC，IC，日本和CE 模块认证。支持802.11b/g/n兼容Broadcom MAC/基带/无线电设备。硬件接口有UART，SPI，通信速率最高，内置ICMP(Ping)，ARP，DHCP， TCP，UDP等网络协议。具有安全的Wi-Fi认证WEP-128，WPA-PSK(坦克 IP)，WPA2-PSK。

在第一信息无线传输模块进入工作模式后，首先对WIFI模块进行初始化，之后连接雷场控制器，然后开启信息通信线程，保证第一信息无线传输模块可以实现地爆类武器模拟终端与雷场控制器之间的数据传输。

由于没有地雷的爆炸过程，对于对抗环境的整个模拟过程几乎没有明显的声响、光影和烟雾，这与实战场景环境相差甚远。为此，本系统在地爆类武器模拟终端中设置景况模拟模块，为预设雷场区域构设虚实结合的雷场模拟效果以及实体模拟雷场被装备破障后的效果，使参训人员在训练过程中沉浸感和代入感更强，提高对抗结果对真实对抗过程的逼近程度。

在本实施例中，景况模拟模块，用于接收所述景况模拟信号进行景况模拟。

所述景况模拟模块，包括声音景况模拟模块、光影景况模拟模块和烟雾景况模拟模块。

在本实施例中，声音景况模拟模块，用于根据景况模拟信号中的声音模拟信号对地雷引爆时的声音进行模拟。

所述声音景况模拟模块可以通过蜂鸣器来模拟地雷触发时的声音景况效果。

在本实施例中，光影景况模拟模块，用于根据景况模拟信号中的光模拟信号对闪光氙灯进行驱动，对地雷引爆时的光影进行模拟。

所述光影景况模块采用氙光驱动电路和闪光氙灯实现对抗过程中的爆炸告警。闪光氙灯在大气状态良好的通视情况可于1km外可见，保证对抗双方和试验导调人员均可判断地爆类武器模拟终端爆炸情况。

作为本实施例的一种可选实施方式，氙光驱动电路采用TI的TPS65563A 集成闪光充电器和IGBT驱动器。TPS65536A是一套完整的闪光充电电容器和闪光氙管集成方案，芯片有集成电压参考，电源开关，可编程电流检测，充电完成检测，以及IGBT驱动器，相比其他组件式解决方案，此芯片具有较高的集成度，外围电路较少，降低了氙管电路设计的难度。氙气驱动电路可以设置氙光反光的占空比及发光亮度，可以控制氙管自定义发光。

在本实施例中，烟雾景况模拟模块，用于根据景况模拟信号中的烟雾模拟信号对地雷引爆时的烟雾进行模拟。

所述烟雾景况模拟模块通过一种产生电弧的装置，例如电弧发生器，以电弧打火引燃烟饼的方式，作为对抗过程中的一种爆炸告警方式。所述烟雾景况模拟模块具备烟雾的喷出量、喷烟间距以及时间可控的优势。例如，喷烟距离不小于15m，保证对抗双方和训练导调人员均可判断地爆类武器模拟终端的爆炸情况。所述烟雾景况模拟模块通过开放式输出口可以自由调节出烟口角度，具有重量轻、体积小、可重复使用的特点。

作为本发明的一种实施例，所述地爆类武器模拟终端还包括电源管理模块。

所述电源管理模块通过设置电池模块，对地爆类武器模拟终端进行供电；通过设置电量监测模块，对电池模块的电量进行实时监测，并将电池电量信息发送至主控模块；

所述电池模块，包括锂电池组、锂电池过放保护板以及不间断供电模块，所述锂电池组包括多节宽温锂电池；所述锂电池过放保护板包括过压保护电路和过流保护电路，对充电过程进行过压和过流保护；所述不间断供电模块包括备用电池，通过不间断供电芯片组电路进行主备电池之间的切换；

电源管理模块中设置有电量检测模块，可实时读取电池电量，并通过信息提示模块进行显示。所述电量监测模块，包括锂电池电量测量芯片，用于采集所述电池模块的电量信息。

在本实施例中，采用SX1308进行电源管理；由于锂电池初始电压为3.7V，首先通过逆变电路，将3.7V升压至5V，为设备提供电压；再将5V经过 AMS1117降压至3.3V，实现对地爆类武器模拟终端内部的数字和模拟电路的供电，并且通过MAX17043读取电池电量。

LTC4418芯片为系统提供主电池和备用电池的切换功能，可通过外围电路设置阈值电压和电源选择优先级，当主电池插入时，系统会优先使用主电池，并通过主电池给备用电池充电，当拆下主电池时，备用电池为系统供电，可以使设备不间断工作地更换电池。

在所述电源管理模块初始化后，对内部不同种类的电源数量进行统计和检测，随后每隔固定的时间间隔，系统会获取一次电池电量信息，在收到读取电量信息命令后，将获取的电池电量信息发出，通过状态显示模块进行显示。

综上，所述电源管理模块主要负责：

一、在模拟终端工作过程中为所有模块系统工作所需的稳定的电压和电流供给，保证系统维持稳定的工作状态；

二、在充电过程中实现对系统内可多次充电锂电池组的保护，在实现快速充电的同时保证系统电池安全和寿命；

三、通过不间断电源单元，实现在工作过程中更换电池，地爆类武器模拟终端无需重启，网络和数据信息可全程在线不间断，不丢失。

作为本发明的一种实施例，所述地爆类武器模拟终端还包括状态显示模块。

所述状态显示模块用于接收主控模块发送的状态信息，发送LED显示信号至指示灯，通过不同颜色LED的不同闪烁方式对地爆类仿真设备的相应状态进行显示。

地爆类仿真设备的状态包括：布雷状态、工作状态、引爆状态、被排除状态、电池欠压状态、设备故障状态等。

作为本实施例中的一种可选实施方式，状态显示模块采用三色led模块可以显示红蓝绿三原色以及组合颜色，具体状态与显示方式的查询表如下：

序号	状态	颜色	闪光方式
				1	布雷状态	绿灯	常亮
2	工作状态	蓝灯	常亮
				3	引爆状态	红灯	常亮
4	被排除状态	蓝灯	1s闪一次
				5	电池欠压	红灯	0.5s闪一次
6	设备故障	无	无

表1

在本实施例中，所述红外排雷设备直接在现有排雷设备上加装北斗定位模块、第二信息无线传输模块、第二红外排雷模块和排雷主控模块。

北斗定位模块，用于获取红外排雷设备的空间位置信息，发送至第二信息无线传输模块。

所述北斗定位模块的核心为北斗信息接收处理单元，对红外排雷设备的位置信息进行采集。

第二红外排雷模块，用于发出红外信号，并在与所述第一红外排雷模块建立通信后，向所述第一红外排雷模块发送解码信息。

排雷主控模块，用于接收红外排雷设备的空间位置信息，发送至第二信息无线传输模块；还用于发送红外驱动信号至第二红外排雷模块，驱动所述第二红外排雷模块发射红外信号；还用于在所述第二红外排雷模块与所述第一红外排雷模块建立通信后，将通信状态发送至第二信息无线传输模块，并向所述第二红外排雷模块发送解码信息。

所述第二红外排雷模块的核心驱动芯片为红外通信驱动芯片MCP2120，采用微功耗高速CMOS技术制作，在工作模式下的电流消耗仅3uA，接口遵循IrDA物理层标准。可使用任何UART与它通信，硬件波特率选择范围 9600b/s-115.2kb/s，半双工接口。

第二信息无线传输模块，用于将红外排雷设备的空间位置信息以及通信状态发送至服务器。

所述第二信息无线传输模块的核心为WIFI通信模块。WIFI通信模块采用ISM43362-M3G-L44-U-S炮I-C2.4.0.2芯片，此模块不需要操作系统，并且具有集成的TCP/IP堆栈，仅需要简单的AT命令集即可使用。具有 14.5mm*30mm的小尺寸，并具有完整的FCC，IC，日本和CE模块认证。支持802.11b/g/n兼容Broadcom MAC/基带/无线电设备。硬件接口有UART， SPI，通信速率最高，内置ICMP(Ping)，ARP，DHCP，TCP，UDP等网络协议。具有安全的Wi-Fi认证WEP-128，WPA-PSK(坦克IP)，WPA2-PSK。

所述地爆类仿真设备的地爆类仿真壳体根据地雷类型包括压发式地雷仿真壳体和绊发式地雷仿真壳体。所述地爆类仿真壳体与真实地雷壳体相同，还包括：

触发装置，设置于壳体顶部，响应于触发动作生成触发信号，发送至所述触发信息采集模块。

压发式地雷仿真壳体和绊发式地雷仿真壳体的触发装置不同，其中压发式地雷仿真壳体的触发装置为压力触发装置，用于承接压力。而发式地雷仿真壳体通过突出于仿真壳体上壳体表面的绊发装置，通过脚绊动作实现触发。

红外窗口，一般设置于壳体上部，用于与所述红外排雷设备对传红外信号。

指示灯，设置于壳体顶部，用于根据LED显示信号进行显示。

开关，用于控制地爆类仿真设备的开启或关闭。

根据本发明的实施例，通过地爆类武器模拟终端能够模拟布雷和排雷过程，并能够模拟地雷引爆过程及引爆效果，完善了受训者的受训内容完整性，提高受训者的受训效果。

以上是关于终端实施例的介绍，以下通过方法实施例，对本发明所述方案进行进一步说明。

图2示出了根据本发明的实施例的地爆类武器模拟排雷过程的流程图。

对于排雷的模拟过程包括：

响应于红外排雷设备的红外信号，与所述红外排雷设备建立通信，并接收红外排雷设备的解码信息；判断所述解码信息是否正确，如果是，则将地爆类仿真设备状态切换至被排除状态，否则，将地爆类仿真设备状态切换至引爆状态，同时将对应状态发送至雷场控制器。

在本实施例中，红外排雷设备发射红外信号，当地爆类仿真设备接收到该红外信号时，红外排雷设备的第二红外排雷模块与地爆类仿真设备的第一红外排雷模块建立通信；并在建立通信之后，红外排雷设备通过第二信息无线传输模块将建立的通信状态发送至服务器。红外排雷设备通过第二红外排雷模块向对应的地爆类仿真设备发送解码信息，地爆类仿真设备通过第一红外排雷模块接收解码信息，并将解码信息发送至主控模块，主控模块接收所述解码信息，并对解码信息进行判断。在本实施例中可以通过解码信息与主控模块的信息是否匹配判断解码信息是否正确，匹配则正确，不匹配则错误。如果所述解码信息正确，则主控模块将地爆类仿真设备状态切换至被排除状态，否则，主控模块将地爆类仿真设备状态切换至引爆状态，执行引爆；同时通过第一信息无线传输模块将对应状态发送至雷场控制器。

作为本发明的一种实施例，为了模拟真实排雷过程，可以在排雷过程中预设通信持续时间，当地爆类仿真设备与红外排雷设备的持续通信时间未超过预设时间时，判断当前排雷无效，并将排雷无效消息发送至雷场控制器。

如图3所示，对于触发引爆阶段的模拟过程包括：

响应于触发信号，当所述触发信号满足触发条件时，生成触发电信号；地爆类仿真设备响应于所述触发电信号，将地爆类仿真设备的状态切换至引爆状态，并将该状态发送至雷场控制器；当所述地爆类仿真设备状态切换至引爆状态时，根据空间位置信息确定地爆类仿真设备在引爆状态下的有效杀伤范围；根据时间信息进行全局时间同步，确定在有效杀伤范围内的目标；同时生成景况模拟信号进行景况模拟。

在本实施例中，地爆类仿真设备通过触发信息采集模块实时监测触发信号，当获取到触发信号时，触发信息采集模块判断获取到的触发信号是否满足触发条件。触发条件根据地爆类仿真设备的不同而不同，例如对于压发式防步兵地雷而言，其触发条件为压发触发条件，即通过压力值与预设压力值进行触发判断，具体可以当触发压力大于预设压力值时，执行触发，一般预设压力值设置为10kg。对于绊发式防步兵地雷而言，其触发条件为绊发触发条件，即通过触绊动作发生时，绊线张力值与预设张力值比较，如果绊线张力值大于预设的张力值，则执行触发。

当触发信息采集模块判断触发信号满足触发条件时，即生成触发电信号，发送至主控模块，主控模块接收所述触发电信号，将地爆类仿真设备状态切换至引爆状态，发送引爆状态通过第一信息无线传输模块发送至雷场控制器。

不同的地爆类仿真设备模拟设置的杀伤范围不同，通过定位授时模块实时获取所述地爆类仿真设备的空间位置信息，发送至主控模块；当地爆类仿真设备状态切换至引爆状态时，主控模块根据地爆类仿真设备的空间位置信息确定地爆类仿真设备在引爆状态下的有效杀伤范围。还通过定位授时模块实时获取地爆类仿真设备状态切换至引爆状态时的时间信息，将所述时间信息发送至主控模块，并通过第一信息无线传输模块将时间信息发送至雷场控制器，根据时间信息进行全局时间同步，确定该时刻处于有效杀伤范围内的目标。

当触发信息采集模块判断触发信号满足触发条件时，主控模块响应于触发电信号，生成景况模拟信号，发送至景况模拟模块进行景况模拟。所述景况模拟包括声音模拟、光影模拟和烟雾模拟。

在上述实施例中，当解码信息错误，触发主控模块将地爆类仿真设备状态切换至引爆状态，主控模块根据地爆类仿真设备的空间位置信息确定地爆类仿真设备在引爆状态下的有效杀伤范围。还通过定位授时模块实时获取地爆类仿真设备状态切换至引爆状态时的时间信息，将所述时间信息发送至主控模块，并通过第一信息无线传输模块将时间信息发送至雷场控制器，根据时间信息进行全局时间同步，确定该时刻处于有效杀伤范围内的目标。

作为本发明的一种实施例，可选的，通过第一信息无线传输模块接收雷场控制器发送的控制命令，根据所述控制命令进行地爆类仿真设备状态切换。地爆类仿真设备状态切换包括由工作状态切换至引爆状态、由设备故障状态切换至关闭状态、由引爆状态切换至布雷状态、由布雷状态切换至工作状态等。

根据本发明的实施例，能够模拟排雷和地雷引爆过程，并模拟引爆效果，完善了受训者的受训内容完整性，提高受训者的受训效果。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

Claims (10)

1.一种地爆类武器模拟终端，其特征在于，包括地爆类仿真设备和红外排雷设备；

所述地爆类仿真设备包括地爆类仿真设备壳体，在所述地爆类仿真设备壳体内部设置地爆类设备模拟组件；所述地爆类设备模拟组件包括：

第一红外排雷模块，用于获取红外排雷设备的红外信号，与所述红外排雷设备的第二红外排雷模块建立通信，接收所述第二红外排雷模块的解码信息，发送至主控模块；

触发信息采集模块，用于获取触发信号，发送至主控模块；当所述触发信号满足触发条件时，生成触发电信号发送至主控模块；

定位授时模块，用于获取所述地爆类仿真设备的空间位置信息以及时间信息，发送至主控模块；

主控模块，用于接收所述解码信息，如果所述解码信息正确，则将地爆类仿真设备状态切换至被排除状态，发送对应的状态信息至第一信息无线传输模块；如果所述解码信息错误，则将地爆类仿真设备状态切换至引爆状态，发送对应的状态信息至第一信息无线传输模块；还用于接收触发电信号，将地爆类仿真设备状态切换至引爆状态，发送对应的状态信息至第一信息无线传输模块；还用于接收空间位置信息和时间信息，确定地爆类仿真设备在引爆状态下的有效杀伤范围并进行全局时间同步；还用于向第一信息无线传输模块发送地爆类仿真设备的设备基本信息；还用于接收第一信息无线传输模块发送的控制命令，控制地爆类仿真设备的状态；还用于当所述地爆类仿真设备切换至引爆状态时，发送景况模拟信号至景况模拟模块；还用于当所述第一红外排雷模块与所述第二红外排雷模块的持续通信时间未超过预设时间时，判断当前排雷无效，并将排雷无效消息发送至第一信息无线传输模块；

第一信息无线传输模块，用于接收所述主控模块发送的状态信息、设备基本信息、空间位置信息和触发信息，对接收到的数据信息进行加密，将加密后的数据信息发送至雷场控制器，并接收所述雷场控制器发送的服务器下发的控制命令，发送至主控模块；还用于将所述排雷无效消息发送至雷场控制器；

景况模拟模块，用于接收所述景况模拟信号进行景况模拟；

所述红外排雷设备，包括：

北斗定位模块，用于获取红外排雷设备的空间位置信息，发送至排雷主控模块；

第二红外排雷模块，用于发出红外信号，并在与所述第一红外排雷模块建立通信后，向所述第一红外排雷模块发送解码信息；

第二信息无线传输模块，用于将红外排雷设备的空间位置信息以及通信状态发送至服务器；

排雷主控模块，用于接收红外排雷设备的空间位置信息，发送至第二信息无线传输模块；还用于发送红外驱动信号至第二红外排雷模块，驱动所述第二红外排雷模块发射红外信号；还用于在所述第二红外排雷模块与所述第一红外排雷模块建立通信后，将通信状态发送至第二信息无线传输模块，并向所述第二红外排雷模块发送解码信息。

2.根据权利要求1所述的地爆类武器模拟终端，其特征在于，所述景况模拟模块，包括：

声音景况模拟模块，用于根据景况模拟信号中的声音模拟信号对地雷引爆时的声音进行模拟；和/或

光影景况模拟模块，用于根据景况模拟信号中的光模拟信号对闪光氙灯进行驱动，对地雷引爆时的光影进行模拟；和/或

烟雾景况模拟模块，用于根据景况模拟信号中的烟雾模拟信号对地雷引爆时的烟雾进行模拟。

3.根据权利要求1所述的地爆类武器模拟终端，其特征在于，还包括：

计时器，响应于所述第一红外排雷模块与所述第二红外排雷模块建立通信，启动计时，当达到预设时间时，计时结束；和/或

所述状态显示模块，用于接收主控模块发送的状态信息，发送LED显示信号至指示灯，通过不同颜色LED的不同闪烁方式对地爆类仿真设备的相应状态进行显示。

4.根据权利要求1所述的地爆类武器模拟终端，其特征在于，还包括电源管理模块；

所述电源管理模块通过设置电池模块，对模拟终端进行供电；通过设置电量监测模块，对电池模块的电量进行实时监测，并将电池电量信息发送至主控模块；

所述电池模块，包括锂电池组、锂电池过放保护板以及不间断供电模块，所述锂电池组包括多节宽温锂电池；

所述锂电池过放保护板包括过压保护电路和过流保护电路，对充电过程进行过压和过流保护；所述不间断供电模块包括备用电池，通过不间断供电芯片组电路进行主备电池之间的切换；所述电量监测模块，包括锂电池电量测量芯片，用于采集所述电池模块的电量信息。

5.根据权利要求1所述的地爆类武器模拟终端，其特征在于，所述地爆类仿真设备壳体包括：

触发装置，设置于壳体顶部，响应于触发动作生成触发信号，发送至所述触发信息采集模块；所述触发装置为压力触发装置或绊发装置；

红外窗口，用于与所述红外排雷设备对传红外信号；

指示灯，设置于壳体顶部，用于根据LED显示信号进行显示；

开关，用于控制地爆类仿真设备的开启或关闭。

6.一种地爆类武器模拟方法，其特征在于，包括：

响应于红外排雷设备的红外信号，与所述红外排雷设备建立通信，并接收红外排雷设备的解码信息；判断所述解码信息是否正确，如果是，则将地爆类仿真设备状态切换至被排除状态，否则，将地爆类仿真设备状态切换至引爆状态，同时将对应状态发送至雷场控制器；

响应于触发信号，当所述触发信号满足触发条件时，生成触发电信号；地爆类仿真设备响应于所述触发电信号，将地爆类仿真设备的状态切换至引爆状态，并将该状态发送至雷场控制器；当所述地爆类仿真设备状态切换至引爆状态时，根据空间位置信息确定地爆类仿真设备在引爆状态下的有效杀伤范围；根据时间信息进行全局时间同步，确定在有效杀伤范围内的目标；同时生成景况模拟信号进行景况模拟。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述红外排雷设备发射红外信号，并在与地爆类仿真设备建立通信后，向所述地爆类仿真设备发送解码信息，同时将通信状态发送至服务器。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述触发条件根据地爆类仿真设备类型分为压发触发条件和绊发触发条件；

所述压发触发条件为：当触发压力大于预设压力值时，执行触发；

所述绊发触发条件为：当触发张力大于预设张力值时，执行触发。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：

当地爆类仿真设备与红外排雷设备的持续通信时间未超过预设时间时，判断当前排雷无效，并将排雷无效消息发送至雷场控制器。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：

接收雷场控制器发送的控制命令，根据所述控制命令进行地爆类仿真设备状态切换。

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