基于LoRa无线通信的自动报靶系统设计

来源 :河北大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hahahuang
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
部队士兵的射击水平影响着国防军队的现代化建设,然而目前在靶场中主要的训练方式还是人工报靶,此种方式存有许多的不足,比如效率低、安全保障低、易错报漏报、消耗人力等。而通过相关技术实现弹着点定位的自动报靶技术,既可以在一定程度上减少人力物力的浪费,又能使训练效率在很大程度得以提高,应用前景十分广泛。相对于传统的人工报靶方式,自动报靶技术能够消除人工报靶所造成的人为误差,提高部队整体的射击训练水平,满足军事训练现代化的需要。所以研究出精度高、效率高的自动报靶技术具有十分重要的军事价值。本文工作重点如下所示:(1)通过对比几种不同原理的自动报靶技术,选择了基于声学定位的激波自动报靶技术。该项技术受光照、天气影响较小,成本较低,结构简单。同时在激波产生原理的基础上,对比分析了几种传感器阵列模型,最终确定了本文自动报靶系统的数学阵列模型及定位求解方法。(2)随着物联网技术日趋成熟,LoRa无线通信技术脱颖而出。该技术相比蓝牙、Wi Fi等其他无线技术具有支持多节点连接、传输距离远、功耗低等优势,其网络结构采用星型拓扑的方式,容易部署与扩展。同时本文研究改进了LoRa防碰撞算法,利用仿真软件对防碰撞算法进行仿真,结果表明改进后的算法吞吐率可达63.183%,相比传统算法明显提高。为靶面大面积部署节点过多而造成的数据碰撞等通信问题提供了解决方案。(3)设计了基于STM32的信号采集与传输模块,对激波信号进行放大、滤波、整形等处理,通过Keil编程,实现高精度时钟计数、中断处理、MODBUS协议等所需功能。考虑到室外需要,数据传输采用了小功率SX1278 LoRa无线通信芯片,标准通信距离达到3km,可满足大型靶场射击训练的需要。(4)设计了基于C#的上位机界面,包括注册界面、登录界面、射击及成绩显示界面以及存储用户成绩的数据库。上位机通过MODBUS指令读取下位机数据并进行解析,以求解弹着点坐标,并将弹着点坐标映射为标准靶面环数,以此得到射击训练的成绩。在某部队射击场,利用子弹直径为5.8mm的九五式步枪对所设计的软、硬件系统进行实弹测试,结果表明弹着点坐标误差能控制在3-5mm之内,能够满足部队射击训练的精度要求。
其他文献
混沌系统具有遍历性、有界性、不可预测性以及同步等动力学特性。混沌系统在局部表现出不稳定性,但是整体却是稳定的,混沌吸引子在混沌吸引域中不断拉伸和折叠,形成了混沌系统复杂的动力学特性。相对于混沌系统,超混沌系统的Lyapunov指数中至少两个是大于零的,吸引子可以在更多维度上产生拉伸和折叠运动,其动力学行为更复杂。本文主要研究工作如下:本文提出了一个新的混沌系统和两个新的超混沌系统。并对这些系统的耗
学位
随着科技水平的不断提高,工业制造化水平也随之不断提升,工业机器人的应用领域从最初的搬运、喷漆等较为简单的作业到后来工程建筑和辅助医疗较为复杂的工作。智能化水平的提升,对于机器人性能上的要求也要跟紧步伐,对工业机器人进行轨迹规划可以有效提高工作效率或提升平稳性,因此,该研究方向成为相关学者关注的热点。本文选择的研究对象为六自由度工业机器人,首先完成建模工作,再借助3-5-3样条函数在关节空间上插值的
学位
随着互联网和移动互联网技术的迅猛发展,网站中的数据规模急速增长,为了解决出现的信息过载问题,推荐系统应运而生。推荐系统通过挖掘算法和数据分析技术推测用户兴趣并主动推送信息。传统的推荐算法通常仅利用单一领域中的数据,无法解决新用户的冷启动问题,并且算法性能会受到领域中数据稀疏性的限制。跨领域推荐可以通过迁移其他辅助领域的知识来缓解以上问题,提升推荐效果。基于此,本文开展了基于共享知识迁移的跨领域推荐
学位
在人类的生活与工作中,上肢起着至关重要的作用。近年来,由于意外事故或疾病的发生,上肢功能缺失甚至伤残的患者数量日渐增长,这些上肢问题会对患者的生活品质造成严重的影响。医学研究表明,康复训练是辅助恢复上肢运动功能最有效地方式之一。但在康复训练的过程中,由于对动作的熟悉度低或是术后肌肉力量差,患者十分容易因为肌肉疲劳的累积而造成肌肉损伤。同时肌肉疲劳还会引起肌肉代偿导致患者原有的运动模式改变,这种改变
学位
脑-机接口(Brain-Computer Interface,BCI)通过计算机算法识别大脑活动并生成控制指令,构建了大脑与外部设备之间新型的通信方式。运动想象(Motor Imagery,MI)脑电信号(Electroencephalogram,EEG)因具有受试者主动想象而不需要外界刺激的特点,被广泛使用在BCI系统中,MI BCI也被认为是最具有潜力的方向之一。由于人类脑电信号存在微弱、非线
学位
随着科学技术的不断发展与进步,高灵敏度、宽带光响应的红外传感器被越来越多的应用到安全和医疗领域,在没有制冷设备的情况下,研究实现红外光的快速和高灵敏探测具有重要意义。本文研究了利用红外光辐照高品质因数(Quality Factor,Q)石英音叉(Quartz Tuning Fork,QTF)臂产生光声效应及热弹形变,通过压电效应将QTF产生的热形变转化为电信号,最后经过锁相放大器进行信号解调实现高
学位
脑肿瘤是一种严重威胁人类生命健康的恶性疾病,其发病率和致死率极高,目前仍然缺乏有效的治疗手段。脑肿瘤具有不同的组织学亚区,从多模态核磁共振影像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)中分割出脑肿瘤区域,有助于对患者进行早期诊断和后续治疗。然而,由于脑肿瘤结构复杂,肿瘤区域与正常组织的边界不易区分,通常情况下只能通过有经验的医生手动标注来进行肿瘤区域的分割。手动分割的方式费时
学位
负极薄膜材料在微型电池与全固态薄膜电池结构中扮演着重要的角色,对电池的电化学性能有着重要的影响。硒化锑(Sb2Se3)负极薄膜材料具有高理论比容量(670mAh/g)、化学性能稳定、低成本等优点,被认为是一种性能优异的锂离子电池负极材料。本文采用射频磁控溅射法制备微米厚度的Sb2Se3负极薄膜,深入研究磁控溅射工艺条件对Sb2Se3负极薄膜形貌、成分和电化学特性的影响,为进一步制备全固态薄膜电池提
学位
高通量表征技术可对金属材料进行跨尺度的全域分析,评价材料表面宏观特性、微观不均匀性及局部缺陷。辉光放电溅射源可沿样品表面的纵深方向,以大尺寸、平坦快速的方式逐层剥蚀样品,再将暴露出内部组织的样品送至多种分析仪器中进行成分、组织结构的分析,可作为金属材料的高通量表征样品前处理环节的关键设备。为解决高通量表征所需大尺寸溅射带来的同条件下溅射率较低的问题,本文研制了一种磁场增强型辉光放电溅射源,并对其性
学位
随着科技的进步与工业的崛起,人们的生存环境也遭到了破坏,因此大气环境监测、工业过程废气排放监测随之变得尤为重要;在生物医学领域,人体呼出的气体中包含很多种痕量气体,对某种痕量气体的检测可以进行特征疾病的预示,因此对于气体检测技术的需求日益提高。基于石英音叉的激光热弹光谱气体检测(LITES)是一种新型的气体检测技术,较其他技术具有成本低、灵敏度高、响应快等优势。本文主要利用基于石英音叉的激光热弹光
学位