步兵野外战术考核自动化报靶系统研究

　　【摘要】信息化时代的到来为我国军事系统的完善注入新鲜的活力，以其中报靶系统为例，其是考核步兵野外战术中应用的主要系统。近年来在信息技术的推动下报靶系统中的构件如信号接收模块、单片机以及传感器等方面都进行不断完善，具有明显的自动化特征。对此，本文将对报靶系统的主要构件、报靶系统的应用原理以及设计中的相关技术应用进行探析。
　　【关键词】步兵野外战术报靶系统自动化关键技术
　　传统用于考核步兵野外战术中多采用人工报靶的方式，其不仅无法保证考核效率的提高，也难以定量分析步兵训练效果。在此背景下便提出自动化报靶系统的设计内容，其主要将相应的如音频电路、传感器以及其他模块等引入其中，并借助现代计算机技术，准确判断弹孔方位以及环数等，同时利用其语音模块将相应的射击成绩进行报告，为指挥人员考核统计带来极大便利。因此，对自动化报靶系统在步兵训练考核中的设计应用研究具有十分重要的意义。
　　1自动化报靶系统的构件分析
　　该系统在设计过程中主要以硬件部分与软件部分组成。其中软件内容主要体现在计算机统计软件、接收与发送程序以及语音输出、处理信号等方面的程序。而在硬件部分中，其主由语音报靶系统、单片机、传感器、通信模块以及PC机等构成。各部分模块在实际应用中都有其自身的应用效果，具体如下几方面。
　　1。1从单片机构件角度
　　本文在研究过程中所选取的单片机主要以SPCE061为主，控制器在内置闪存方面为32k，电压以5V为主，在运行过程中对数字信号可快速处理，且对于数字语音处理等都较为适用。同时，控制器芯片的使用本身包含的10位AD有8路，其中用于音频转换的包括1路，该路AD为保证语音得以准确录入将自动增益电路设计其中。另外，为便于系统进行语音播放，单片机中2路AD在完成语音采集的基础上会通过SPYOO30进行语言放大，使语音播放内容更为清晰。
　　1。2从传感器构件角度
　　该构件在报靶系统设计过程中主要将锡箔纸设置于胸环靶纸中，其中锡箔纸具有极强的导电性能。但实际应用中发现单片机在运行中很可能发生锡纸接触的问题，不利于单片机功能的发挥，对此要求锡纸设置于不同环上时至少应保证存在6mm缝隙，且通过多粗细导线对同心环与单片机进行连接。一般在设计过程中对靶背面进行相应区域的划分，使锡箔纸有相应的导线引出，有利于打靶人员对弹孔方位进行判定。但需注意相邻的锡箔纸在设置过程中为防止出现触电问题，将相应的绝缘材料进行填充。
　　1。3从通信模块应用角度
　　现行报靶系统设计中应用的无线数据通信，其主要保证芯片nRF401得以有效运行，通常为使系统中通信模块可覆盖整个训练场地并完成训练场中所有数据通信工作，其至少应控制在1500km的通信距离。同时系统中nRF401芯片的作用也体现在使单片机、PC机等方面，能够进行串行通信，是数据传输的重要保障〔1〕。
　　2报靶系统应用的主要原理与设计中相关技术应用分析
　　2。1传感器与单片机的应用原理与设计分析
　　传感器在报靶系统中的应用侧重于信号的产生，在中弹过程中，子弹将使相邻锡纸进行连通，由此在系统电源作用下使相应的脉冲信号得以生成。对于生成信号的处理则需引入单片机。其在设计过程中主要需考虑的为将单片机中IOA0至IOA4五个通道进行环位引线的接入，而在另外四个通道IOA5至IOA8中则需利用反面四条引线进行连通。这种设计方式主要考虑的为输入电路，其以矩阵键盘的形式存在，这样在子弹串行过程中会使相应开关保持闭合状态，电路也由此实现导通。而在电路开启状态下，其中五条引线将表现出明显的低电平状态，说明此时没有子弹经过。另外对于剩下三条引线则需进行高电平的设置，这样通过对通道的扫描便可判断子弹是否穿过。
　　2。2语音系统的原理与设计
　　报靶系统中在音频输出方面，相关技术的应用主要体现在以SACMA2000编码算法为主，并将不同方位下WAV格式音频文件存储于PC机中，并通过16Kbitss压缩率对文件进行压缩，使其能够在系统程序中进行存储。在此基础上对于不同方位中语音数据，单片机将结合脉冲信号特征进行调用，通过解压使其能够在DA中进行语音还原。而DAC在完成时钟信号接收后，会根据相应的速率对还原后的语音进行处理，使其能够以音频电流的形式进行输出。需注意的是，实际设计过程中应做好音频输出电路的控制，并保证SPYOO30放大器作用得以发挥，这样可使输出功率满足自动化报靶系统设计要求，且使音频音质得到提高〔2〕。
　　2。3PC机设计与nRF01芯片的引入
　　现行自动化报靶系统设计中常用的主要以多机串行方式为主，其中对系统控制其主导作用的主要以主机为主，在数据或命令发送过程中无需由从机执行。训练过程中每次射击结束后，某从机将接收主机命令完成数据交换过程，而其他从机仍保持等待状态。此时要求通信系统至少达到9600bps波特率，其以11位的数据格式为主。这样在每帧数据发送过程中，从机将会自动转为接收状态，直到所有数据发送结束，主机将再次进行复位命令的发送，复位完成后射击人员便可继续进行射击训练。但该过程的实现应保证芯片nRF401电路与PC机串口保持连通，这样才可在芯片引入下无需执行电平转换工作，数据的发送与接收都可快速完成〔3〕。
　　3结语
　　自动化报靶系统的设计是提升步兵训练考核效果的重要途径。实际设计过程中注重对系统各构件功能进行分析，正确认识报靶系统运行的主要原理，并将相关的技术引入各构件设计过程中，这样才可使报靶系统作用得以充分发挥，报靶结果更为准确。
　　参考文献：
　　〔1〕张志文，李富贵。一种战术靶测控系统的设计与实现〔J〕。西安工业大学学报，2010，01：5256。
　　〔2〕王辉。激光模拟打靶系统设计与靶环图像处理技术研究〔D〕。中北大学，2010。
　　〔3〕陈再旺。一种自动报靶的电机控制电路设计与实现〔J〕。科技资讯，2012，35：910。