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摘 要:为有效提升武警部队在处置大规模群体事件中的处置能力,增强对指挥员、战斗员的保护。本文开展了无人车非致命性武器平台的研究,主要是对武器平台的操控平台进行了研究。
关键词:无人车;非致命;武器平台
中图分类号:E072 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)27-0332-01
1 引 言
在出现大规模群体性事件时,武警部队出动无人车去拦截,通过摄像头采集视频,利用无线网络,然后传输到操控台,操作人员通过观测操控台上的视频,根据事态发展的情况来选择相应的武器。
2 总体设计
非致命武器无人作战平台系统由中央控制模块、外围设备、通信系统和操控台这几个部分组成,如图1所示。
2.1 武器平台控制系统的主要模块划分
(1)中央控制模块
它是以TQ2440开发板(下称开发板)为核心,板上的CPU是S3C2440,它主要负责将平台上视频流数据打包发送给操控台;接收操控台数据包,然后解压,通过本文制定好的命令格式,然后进行匹配,从而达到控制外围各个设备的目的。
(2)数据通信模块
本文采用无线传输方式,选用了无线路由器,无线网卡,构建无线网络。基于TCP协议,确保将控制命令包准确无误的传输到武器平台;基于UDP协议来传输视频数据。
(3)外围设备控制模块
外围设备有:升降台、摄像机、激光测距仪,云台、摄像头、激光测距仪,非致命性武器有激光眩目器和防暴发射器。
(4)操控台
操控台主要是由PC和操纵杆组成的。在PC上有主控程序,主要包括控制各设备的开关:视频、升降机、防暴发射器、激光眩目器、激光测距仪、云台。操纵杆通过USB接口连接到PC上。
2.2 武器平台的布局
防暴发射器位于平台最前端,它放置在升降机上,当执行任务时,升降机升起来,当不执行任务时,升降机就降下来;位于防暴发射器之后的是激光眩目器,使用时,把防暴发射器降下,接通电源,发出激光;位于平台最后排的是云台,云台上有激光测距仪和摄像头。
3 非致命武器平台系统的硬件设计
本文武器平台的硬件如下,如图2所示。
(1)开发板:本文采用的开发板TQ2440,其上有JTAG接口、GPIO接口、RS232接口、USB接口等。
(2)无线数据传输设备:本文采用的是comfast CF-E316N V2无线路由器和AzureWave無线网卡来建立一个无线网络。
(3)视频图像采集设备:本文采用的是HOKUTO-242X摄像机。
(4)云台、升降机运动控制设备:云台采用舵机来转动,升降机和武器角度调整使用DM3910L步进电机。
(5)武器系统:九管防暴发射器、激光眩目器。
4 非致命武器平台系统的软件设计
本文采用客户端/服务器模式(C/S模式),无人车是服务器,操控台是客户端[1]。
(1)无人车端软件组成:
①嵌入式Linux系统。
②无线网卡及摄像头驱动。
③视频采集及视频传输程序(采用V4L2接口函数)。
④主程序接收到操控台命令,然后调用驱动程序实现操控(Socket编程实现)。
⑤各种电机驱动和武器驱动。
(2)操控台端软件组成:
①与武器平台的人机交互程序(包括视频显示、运动控制、武器控制),由QTCreator编写。
②调用动态数据库winmm.dll来接收操纵杆的输入,实现对操纵杆输入的读取,从而实现控制前方武器平台的作用。
(3)武器平台软件主要工作流程如下:
操控台向武器平台发射启动命令,然后武器平台软件启动,首先进行系统初始化,然后启动无人车所携带的外部设备,接着武器平台等待操控台的下一步指令。为了完成本文所需要的通信任务,本文将操控台与武器平台之间建立两条连接,一条负责视频传输,另一条负责控制数据包的传输。同时在控制数据包的主线程下,又分为好几个线程,利用多线程技术,完成武器驱动的调用,各种数据的发送和接收。
5 本章小结
本文对无人车作战平台的硬件进行了布局设计,在软件设计中,本文采用C/S模式,应用Linux嵌入式开发技术对武器平台的硬件设备进行驱动开发;将应用QTCreator对主控台的主控程序进行编写,利用动态数据库winmm.dll来接收操纵杆的输入。
参考文献
[1]才科扎西.C/S体系结构的探讨[J].西北民族大学学报,2008,29(3):5~8.
收稿日期:2018-8-12
关键词:无人车;非致命;武器平台
中图分类号:E072 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)27-0332-01
1 引 言
在出现大规模群体性事件时,武警部队出动无人车去拦截,通过摄像头采集视频,利用无线网络,然后传输到操控台,操作人员通过观测操控台上的视频,根据事态发展的情况来选择相应的武器。
2 总体设计
非致命武器无人作战平台系统由中央控制模块、外围设备、通信系统和操控台这几个部分组成,如图1所示。
2.1 武器平台控制系统的主要模块划分
(1)中央控制模块
它是以TQ2440开发板(下称开发板)为核心,板上的CPU是S3C2440,它主要负责将平台上视频流数据打包发送给操控台;接收操控台数据包,然后解压,通过本文制定好的命令格式,然后进行匹配,从而达到控制外围各个设备的目的。
(2)数据通信模块
本文采用无线传输方式,选用了无线路由器,无线网卡,构建无线网络。基于TCP协议,确保将控制命令包准确无误的传输到武器平台;基于UDP协议来传输视频数据。
(3)外围设备控制模块
外围设备有:升降台、摄像机、激光测距仪,云台、摄像头、激光测距仪,非致命性武器有激光眩目器和防暴发射器。
(4)操控台
操控台主要是由PC和操纵杆组成的。在PC上有主控程序,主要包括控制各设备的开关:视频、升降机、防暴发射器、激光眩目器、激光测距仪、云台。操纵杆通过USB接口连接到PC上。
2.2 武器平台的布局
防暴发射器位于平台最前端,它放置在升降机上,当执行任务时,升降机升起来,当不执行任务时,升降机就降下来;位于防暴发射器之后的是激光眩目器,使用时,把防暴发射器降下,接通电源,发出激光;位于平台最后排的是云台,云台上有激光测距仪和摄像头。
3 非致命武器平台系统的硬件设计
本文武器平台的硬件如下,如图2所示。
(1)开发板:本文采用的开发板TQ2440,其上有JTAG接口、GPIO接口、RS232接口、USB接口等。
(2)无线数据传输设备:本文采用的是comfast CF-E316N V2无线路由器和AzureWave無线网卡来建立一个无线网络。
(3)视频图像采集设备:本文采用的是HOKUTO-242X摄像机。
(4)云台、升降机运动控制设备:云台采用舵机来转动,升降机和武器角度调整使用DM3910L步进电机。
(5)武器系统:九管防暴发射器、激光眩目器。
4 非致命武器平台系统的软件设计
本文采用客户端/服务器模式(C/S模式),无人车是服务器,操控台是客户端[1]。
(1)无人车端软件组成:
①嵌入式Linux系统。
②无线网卡及摄像头驱动。
③视频采集及视频传输程序(采用V4L2接口函数)。
④主程序接收到操控台命令,然后调用驱动程序实现操控(Socket编程实现)。
⑤各种电机驱动和武器驱动。
(2)操控台端软件组成:
①与武器平台的人机交互程序(包括视频显示、运动控制、武器控制),由QTCreator编写。
②调用动态数据库winmm.dll来接收操纵杆的输入,实现对操纵杆输入的读取,从而实现控制前方武器平台的作用。
(3)武器平台软件主要工作流程如下:
操控台向武器平台发射启动命令,然后武器平台软件启动,首先进行系统初始化,然后启动无人车所携带的外部设备,接着武器平台等待操控台的下一步指令。为了完成本文所需要的通信任务,本文将操控台与武器平台之间建立两条连接,一条负责视频传输,另一条负责控制数据包的传输。同时在控制数据包的主线程下,又分为好几个线程,利用多线程技术,完成武器驱动的调用,各种数据的发送和接收。
5 本章小结
本文对无人车作战平台的硬件进行了布局设计,在软件设计中,本文采用C/S模式,应用Linux嵌入式开发技术对武器平台的硬件设备进行驱动开发;将应用QTCreator对主控台的主控程序进行编写,利用动态数据库winmm.dll来接收操纵杆的输入。
参考文献
[1]才科扎西.C/S体系结构的探讨[J].西北民族大学学报,2008,29(3):5~8.
收稿日期:2018-8-12