基于北斗定位技術(shù)的新型戰(zhàn)術(shù)背心系統(tǒng)

陳泓斌 李 博 李煒賢 尹文剛

引言

我軍在日常執(zhí)勤、巡邏和維穩(wěn)處突過程中存在工作環(huán)境炎熱、險(xiǎn)情錯(cuò)綜復(fù)雜,大部分人員在應(yīng)對(duì)突發(fā)情況時(shí)無法及時(shí)與指揮中心取得聯(lián)系,并報(bào)告所在位置和現(xiàn)場(chǎng)取證。傳統(tǒng)的通訊設(shè)備在傳輸信息過程中需要人語匯報(bào),該方式存在報(bào)告不及時(shí)、信息不準(zhǔn)確、匯報(bào)效率低、影響情況處置如開槍與否等問題。為解決上述問題本文設(shè)計(jì)了一套基于北斗定位技術(shù)的新型戰(zhàn)術(shù)背心系統(tǒng),利用北斗定位模塊、顯示模塊、半導(dǎo)體制冷模塊、無線收發(fā)模塊、攝像頭模塊等器件,組成包括指揮端、操控端和制冷端、定位端四部分裝置,實(shí)現(xiàn)了基于北斗定位技術(shù)的新型戰(zhàn)術(shù)背心系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)

1.1 指揮端電路設(shè)計(jì) 指揮端硬件包括PC機(jī)和無線發(fā)送模塊。系統(tǒng)通過PC機(jī)接收信號(hào)顯示情況,通過無線串口發(fā)送模塊LC12S向操作端發(fā)送指令或語音傳達(dá)命令。

1.2 操控端電路設(shè)計(jì) 操控端硬件電路由語音控制模塊、無線透?jìng)髂KLC12S和串口顯示屏組成,操控端通過無線透?jìng)髂KLC12S與指揮端建立連接,語音控制模塊負(fù)責(zé)播報(bào)指揮中心命令,串口顯示屏顯示接收指令。操控端硬件電路如下圖1所示：

圖1 操控端硬件電路圖

1.3 定位端電路設(shè)計(jì) 定位端硬件電路由北斗定位模塊、穩(wěn)壓電路和LC12S無線通信模塊組成,負(fù)責(zé)將人員地理位置坐標(biāo)傳送至指揮端。

1.4 制冷端電路設(shè)計(jì) 制冷端硬件電路由半導(dǎo)體TEC1－12708制冷片模塊、溫控模塊、穩(wěn)壓電路、散熱風(fēng)扇和輕型鋁合金導(dǎo)冷內(nèi)骨骼組成。負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)執(zhí)勤、巡邏哨兵和維穩(wěn)陣型中戰(zhàn)士的軀體溫度。

1.5 電源設(shè)計(jì) 系統(tǒng)電源使用14－18V石墨烯鐵鋰電池供電。制冷設(shè)備通過12V穩(wěn)壓電路后工作；單片機(jī)控制系統(tǒng)采用5V降壓模塊后恒定輸出電壓。

2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

2.1 操控端軟件設(shè)計(jì) 操控端的程序設(shè)計(jì)主要實(shí)現(xiàn)四個(gè)功能：裝備狀態(tài)顯示；制冷端開關(guān)控制與溫度調(diào)節(jié)；指令、警報(bào)一鍵發(fā)送；PC機(jī)指令信號(hào)接收。操控端上電后系統(tǒng)開始運(yùn)行,先進(jìn)行無線通信模塊的初始化操作,然后開啟定位,如果接收指令可于串口顯示屏顯示；如果有指令、警報(bào)需傳送至PC機(jī),只需通過按鍵即可,發(fā)送警報(bào)同時(shí)開啟攝像頭并傳送圖像數(shù)據(jù)。因此設(shè)置了若4個(gè)按鈕分別發(fā)送對(duì)應(yīng)的指令,根據(jù)功能需求,程序主要實(shí)現(xiàn)按鍵檢測(cè)和指令發(fā)送,具體流程圖如下圖2所示：

圖2 操控端硬件電路圖

2.2 指揮端軟件設(shè)計(jì) 指揮端的主要任務(wù)是通過PC機(jī)地圖軟件定位人員地理位置信息,實(shí)現(xiàn)多個(gè)子系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)顯示,通過監(jiān)控軟件留存工作證據(jù)并接收、轉(zhuǎn)發(fā)操控端短信指令。

3 短信、語音、定位模塊的設(shè)計(jì)

系統(tǒng)采用WT588D－20語音網(wǎng)絡(luò)模塊與單片機(jī)通過一線制串口方式進(jìn)行開關(guān)控制,與顯示屏通過串口方式進(jìn)行顯示。在接收指令前,先進(jìn)行初始化操作,然后再將要接收的數(shù)值放到一線制串口通訊驅(qū)動(dòng)程序中處理并發(fā)送,語音芯片接收到指令后就開始播放內(nèi)容,反之語音信號(hào)可發(fā)送至PC機(jī)。當(dāng)檢測(cè)到高電平時(shí),說明完成了一次播放流程。同時(shí)采用ATK 1218－BD GPS＋北斗雙模定位模塊對(duì)人員位置信息定位。

4 結(jié)論

本文設(shè)計(jì)了一套基于STC15W32S4單片機(jī)的新型戰(zhàn)術(shù)背心系統(tǒng),該系統(tǒng)從指揮端指令的發(fā)送,到操控接收并播報(bào)相應(yīng)的指令,再到指揮工作的完成,形成了一個(gè)閉環(huán)操作。指揮端、操作端、制冷端和定位端三部分有機(jī)結(jié)合,為新型戰(zhàn)術(shù)背心提供了技術(shù)保障。