基于Zigbee無線技術的新型國防生輔助實戰訓練設備

摘 要：采用結合激光收發和zigbee無線傳輸后臺來實現對國防生實戰模擬過程中各軍成員的負傷、子彈發射等情況的顯示以及對各軍整體傷亡情況、勝負結果的一個綜合顯示。從而達到提高國防生訓練質量、加強針對性以及明確指揮等效果，避免訓練的無序盲目。

關鍵詞：國防生；Zigbee；實戰模擬訓練；無線傳輸

中圖分類號：TN929.5；TP212.9 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2013） 14-0000-01

國防生作為培養軍隊干部的重要方式，是我軍干部培養制度的重大改革。而國防生的在校日常訓練是國防生培養質量的關鍵。當前國防生實戰模擬訓練環節存在兩軍近距作戰演練過程不清晰、作戰結果不詳細的弊端，基于此，我們改進了國防生的實戰模擬訓練方式，在原有實戰模擬的基礎上，通過加入各個模塊和對原有射擊模塊的改進來實現對模擬結果的統計和顯示，以此激發國防生訓練的熱情、提高訓練質量，避免訓練的盲目性。

一、系統概述

Zigbee是基于IEEE802.15.4標準的低功耗個域網協議。根據這個協議規定的技術是一種短距離、低功耗的無線通信技術。這一名稱來源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂（bee）是靠飛翔和“嗡嗡”（zig）地抖動翅膀的“舞蹈”來與同伴傳遞花粉所在方位信息，也就是說蜜蜂依靠這樣的方式構成了群體中的通信網絡。其特點是近距離、低復雜度、自組織、低功耗、低數據速率、低成本。

訓練設備由兩個模塊組成：激光收發模塊和zigbee無線傳輸后臺模塊。激光收發來模擬槍彈的擊中與射擊，zigbee無線傳輸后臺對實戰模擬中各人的傷亡情況作一統計并在電腦端實時顯示更新。系統整體構建如圖1所示。

二、模塊射擊

（一）激光收發模塊

首先需要一個步槍的模型。槍最核心的裝置是激光發射器，激光發射通過扳機來控制，按下扳機發射激光的同時會觸發音頻裝置，音頻裝置產生模擬的槍聲。發射的激光暫定使用激光。激光感應器對應于激光發射器，一個人身上擬做8—10個感應點（頭盔上4—5個，胸前2—3個，后背2—3個），每一個感應點有硬幣大小，將發射出來的激光適當的發散，每一個感應點還是比較容易感應到發射來的激光，這樣激光接收面就會擴大。當感應點接受到激光時，產生一個無線信號發送給后臺[1]，以表示中槍了，便于后臺統計中槍數，同時觸發音頻裝置，產生模擬的中槍聲。考慮到實戰時，每把槍都有一定的子彈數目，在按下扳機時，會觸發單片機計數器計一次數[2]，當計數器計數到限定子彈數數值時，激光發射器的電路便會斷開，槍便發射不了“子彈”。同時考慮到便于國防生訓練的漸進性，可以限定當一個人中槍多少次定義出犧牲狀態，當激光感應裝置接收到激光時會觸發一個單片機計數器計數，當其記數到設定值時，會產生一個無線信號給激光發射器，發射器便會斷開激光發射電路，使發射槍發射不了激光。

（二）Zigbee無線控制后臺模塊

該模塊使用時首先建立zigbee分布式網絡，這其中，每個人身上的激光接收裝置就相當于分布網絡的各個節點。網狀分布的各個zigbee節點對各人“中彈”信息及“子彈”發射信息進行數據采集處理，然后將數據傳送至主節點，由主節點再將匯總的數據通過串口傳送至電腦后臺數據庫中。最后在電腦端用MFC編寫相應的人機界面對數據進行實時顯示和分析并在電腦屏幕終端顯示各人、各軍傷亡情況和子彈存余等的統計情況[3]。

三、設備推廣與應用

該設備建議兩軍野外模擬近距對戰使用，使用時一方為紅軍，一方為藍軍，每個人身上裝有zigbee無線網絡分布節點（即激光收發設備——步槍）。對戰時，在跑動過程中，若紅軍1號發射的激光被藍軍1號接收，則視為藍軍1號被紅軍1號擊中，同時該信息被分布節點采集處理后傳送至串口，軟件處理后在電腦屏幕顯示藍軍1號的中彈情況，若中彈超過一定次數，則顯示該人犧牲。以此類推，兩軍各人的中彈情況和傷亡情況可以實時顯示在電腦屏幕上以供指揮人員參考。

設備很好地實現了國防生野外模擬近距作戰訓練的結果實時統計和顯示，便于指揮教練了解國防生訓練強度和質量，制定出合理科學的后期訓練方案。在一定程度上達到了提高訓練質量、激發國防生訓練熱情、科學指揮作戰等效果。結合zigbee的使用能較好地提高國防訓練的效果，有很高的實用價值，且設備制作成本不高、攜帶便利、使用程序簡單、電腦顯示端簡潔明了有較強的推廣型。

參考文獻：

[1]張順興，黃麗亞，楊恒新.數字電路與系統射擊[M]（第一版）南京：東南大學出版社，2004.

[2]馬潮.AVR單片機嵌入式系統原理與應用實踐[M]（第一版）北京：北京航空航天大學出版社，2007.

[3]侯俊杰.深入淺出MFC[M]（第二版）武漢：華中科技大學出版社，2001.