基于北斗定位技術的新型戰術背心系統

陳泓斌 李 博 李煒賢 尹文剛

引言

我軍在日常執勤、巡邏和維穩處突過程中存在工作環境炎熱、險情錯綜復雜,大部分人員在應對突發情況時無法及時與指揮中心取得聯系,并報告所在位置和現場取證。傳統的通訊設備在傳輸信息過程中需要人語匯報,該方式存在報告不及時、信息不準確、匯報效率低、影響情況處置如開槍與否等問題。為解決上述問題本文設計了一套基于北斗定位技術的新型戰術背心系統,利用北斗定位模塊、顯示模塊、半導體制冷模塊、無線收發模塊、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,實現了基于北斗定位技術的新型戰術背心系統。

1 系統硬件電路設計

1.1 指揮端電路設計 指揮端硬件包括PC機和無線發送模塊。系統通過PC機接收信號顯示情況,通過無線串口發送模塊LC12S向操作端發送指令或語音傳達命令。

1.2 操控端電路設計 操控端硬件電路由語音控制模塊、無線透傳模塊LC12S和串口顯示屏組成,操控端通過無線透傳模塊LC12S與指揮端建立連接,語音控制模塊負責播報指揮中心命令,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 定位端電路設計 定位端硬件電路由北斗定位模塊、穩壓電路和LC12S無線通信模塊組成,負責將人員地理位置坐標傳送至指揮端。

1.4 制冷端電路設計 制冷端硬件電路由半導體TEC1－12708制冷片模塊、溫控模塊、穩壓電路、散熱風扇和輕型鋁合金導冷內骨骼組成。負責調節執勤、巡邏哨兵和維穩陣型中戰士的軀體溫度。

1.5 電源設計 系統電源使用14－18V石墨烯鐵鋰電池供電。制冷設備通過12V穩壓電路后工作；單片機控制系統采用5V降壓模塊后恒定輸出電壓。

2 系統軟件設計

2.1 操控端軟件設計 操控端的程序設計主要實現四個功能：裝備狀態顯示；制冷端開關控制與溫度調節；指令、警報一鍵發送；PC機指令信號接收。操控端上電后系統開始運行,先進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、警報需傳送至PC機,只需通過按鍵即可,發送警報同時開啟攝像頭并傳送圖像數據。因此設置了若4個按鈕分別發送對應的指令,根據功能需求,程序主要實現按鍵檢測和指令發送,具體流程圖如下圖2所示：

圖2 操控端硬件電路圖

2.2 指揮端軟件設計 指揮端的主要任務是通過PC機地圖軟件定位人員地理位置信息,實現多個子系統聯動顯示,通過監控軟件留存工作證據并接收、轉發操控端短信指令。

3 短信、語音、定位模塊的設計

系統采用WT588D－20語音網絡模塊與單片機通過一線制串口方式進行開關控制,與顯示屏通過串口方式進行顯示。在接收指令前,先進行初始化操作,然后再將要接收的數值放到一線制串口通訊驅動程序中處理并發送,語音芯片接收到指令后就開始播放內容,反之語音信號可發送至PC機。當檢測到高電平時,說明完成了一次播放流程。同時采用ATK 1218－BD GPS＋北斗雙模定位模塊對人員位置信息定位。

4 結論

本文設計了一套基于STC15W32S4單片機的新型戰術背心系統,該系統從指揮端指令的發送,到操控接收并播報相應的指令,再到指揮工作的完成,形成了一個閉環操作。指揮端、操作端、制冷端和定位端三部分有機結合,為新型戰術背心提供了技術保障。