单兵综合战术对抗训练激光模拟系统研究_陈富强

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010957081.X(22)申请日 2020.09.12(71)申请人 福建泉城特种装备科技有限公司地址 362000 福建省泉州市南安市霞美镇光伏园区二路(72)发明人 黄彩云　黄小龙　郭新吾　郑情元　郑世泽　(74)专利代理机构 北京乾诚五洲知识产权代理有限责任公司 11042代理人 付晓青　杨玉荣(51)Int.Cl.F41A 33/00(2006.01)F41A 33/02(2006.01)F41G 3/26(2006.01)(54)发明名称一种单兵综合战术对抗训练激光模拟系统(57)摘要本发明提供了一种单兵综合战术对抗训练激光模拟系统，包括作战服、激光发射枪、头盔和控制终端，作战服上设置有多个激光接收器，作战服的腰部位置设置有定位模块、第一无线通信模块和微处理器；作战服的手臂位置设置有显示装置，激光接收器、定位模块和显示装置分别与微处理器电连接和信号连接，微处理器通过第一无线通信模块与控制终端连接。

本发明利用定位装置采集每一训练人员的位置信息，并由控制终端控制在任意两个训练人员之间的距离小于等于设定值时，控制终端控制将对方人员定位显示在训练人员携带的显示装置上，特别是当对方人员人数大于两人时，可以实现单兵的临场战术应用能力的训练，提升如何躲避对方攻击以及击败对方的战术能力。

权利要求书1页 说明书3页 附图1页CN 112556493 A 2021.03.26C N 112556493A1.一种单兵综合战术对抗训练激光模拟系统，其特征在于，包括作战服(1)、激光发射枪(2)、头盔(3)和控制终端(4)，其中，作战服(1)上设置有多个激光接收器(11)，作战服(1)的腰部位置设置有定位模块(12)、第一无线通信模块(13)和微处理器(14)；作战服(1)的手臂位置设置有显示装置(15)，激光接收器(11)、定位模块(12)和显示装置(15)分别与微处理器(14)电连接和信号连接，微处理器(14)通过第一无线通信模块(13)与控制终端(4)连接；定位模块(12)采集本机单兵位置信息并通过第一无线通信模块(13)传输至控制终端(4)，控制终端(4)根据每一单兵位置信息计算任一两个单兵之间的距离，且在两个单兵之间的距离小于等于设定值时，控制终端(4)向第一无线通信模块(13)发送其他单兵位置信息并显示在显示装置(15)上；激光发射枪(2)上设置有激光发射器(21)和第二无线通信模块(22)，激光发射器(21)通过第二无线通信模块(22)与控制终端(4)和第一无线通信模块(13)连接；控制终端(4)向第二无线通信模块(22)发送设置信号，激光发射机(21)接收到设置信号以获取发射激光的总次数；第二无线通信模块(22)向第一无线通信模块(14)发送发射激光的总次数以及剩余次数并显示在显示装置(15)上；头盔(3)上设置有烟雾装置(31)和第三无线通信模块(32)，烟雾装置(31)通过第三无线通信模块(32)与第一无线通信模块(13)连接；第一无线通信模块(13)向第三无线通信模块(32)发送命中信号，烟雾装置(31)接收到命中信号以释放烟雾。

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ZigBee无线通信技术在单兵激光模拟训练系统中的应用【摘要】本文介绍了ZigBee无线通信技术在激光模拟训练系统中的应用，用于单兵激光模拟训练系统各部件之间的数据交互。

【关键词】ZigBee；单兵激光模拟训练系统1.引言随着激光技术的发展，其在军事训练器材中的应用，发挥着越来越重要的作用。

单兵激光模拟训练系统采用以光代弹的原理，结合声光效果，可逼真的模拟实际战场环境的实兵对抗，是和平时期部队训练和青少年展开野外拓展对抗游戏的有效器材之一。

单兵激光模拟训练系统主要由头盔、背带和激光发射机等3个部件组成。

头盔具有激光接收和发烟控制功能；背带具有激光接收、毁伤模型计算以及与导控主台无线数据通信功能；发射机用于激光发射控制。

3个部件之间实时可靠的数据通信是系统正常工作的基础。

本文主要研究利用ZigBee无线通信技术实现单兵激光模拟训练系统各部件之间的数据交互。

2.硬件结构背带与头盔、发射机之间采用点对多点的通信方式。

背带、头盔和发射机均内嵌ZigBee通信单元（图1），通信单元由ARM主控芯片、ZigBee射频无线收发芯片和2.4GHz天线组成。

通信芯片选用TEXAS INSTRUMENTS公司的CC2420 ZigBee射频无线收发器。

芯片的主要技术特点如下：●射频单片无线收发芯片，带有基带调制解调器，并对MAC（介质访问层）层提供支持；●直接序列扩频的基带调制解调器，其码片速率可到2MChips/s，有效数据传输率达250kb/s；●电流耗损非常低（RX：18.8mA，TX：17.4mA）；●输出功率可以通过编程来改变；●不需要额外的RF开关和滤波器；●两个（发送缓冲区和接收缓冲区）128Byte的数据缓冲区；●硬件实现MAC加密（AES-128）；●48脚的QLP封装，7*7mm。

CC2420芯片与ARM主控芯片之间采用SPI总线进行数据通信。

FIFOP脚接ARM芯片的外部中断脚，当CC2420芯片接收到有效数据后，该引脚置高，ARM芯片产生中断，进行接收数据处理。

Ａｎｅｗｌａｓｅｒｔｒａｉｎｉｎｇｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒｓｉｎｇｌｅｃｏｍｂａｔ
ＦＡＮＧＸｉａｏｊｕｎ，ＬＩＣｈａｎｇｚｈｅｎ，ＬＩＵＳｉｎａＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｌｅｃｔｒｏＯｐｔｉｃｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００１５，Ｃｈｉｎａ）
作者简介：房孝俊（１９９３－），男，硕士研究生，主要研究方向光电探测，激光应用。Ｅｍａｉｌ：ｆａｎｇｘｉａｏｊｕｎ６６＠１６３．ｃｏｍ 收稿日期：２０１９０６０３；修订日期：２０１９０６２４
激 光 与 红 外 Ｎｏ．２ ２０２０ 房孝俊等 一种新型单兵对抗激光模拟训练系统
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束有一定的发散角，距离远时，光斑变大，易造成一 颗“子弹”击中一大片目标这种违背常理的情况；距 离近时，光 斑 较 小，则 近 距 离 目 标 比 实 战 中 更 难 命 中。总之确保激光射击模拟器和接收器之间模拟射 击和信息传递的可靠，提高激光模拟训练系统的逼 真性和实战性，激光模拟训练器材还需改进和完善。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｎｅｗｌａｓｅｒｔｒａｉｎｉｎｇｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｆｏｒｓｉｎｇｌｅｃｏｍｂａｔｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄＴｈｅｓｙｓｔｅｍｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｔｈｅｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄｏｐｔｉｃｓａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｅｍｐｈａｔｉｃａｌｌｙＡｎｅｗｔｙｐｅｏｆｌａｓｅｒｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒｗｉｔｈａｔｏｔａｌａｐｅｒｔｕｒｅｏｆｌａｓｅｒ ａｎｄｗｈｉｔｅｌｉｇｈｔｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄａｓａｓｈｏｏｔｉｎｇｓｉｍｕｌａｔｏｒＡｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ，ａｒｏｔａｒｙｓｗｉｔｃｈｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄｔｏａｄｊｕｓｔｔｈｅｄｉｖｅｒｇｅｎｃｅ ａｎｇｌｅｏｆｔｈｅｌａｓｅｒ，ｓｏｔｈａｔｔｈｅｓｉｚｅｏｆｔｈｅｌｉｇｈｔｓｐｏｔａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｉｓｔａｎｃｅｓｉｓｒｏｕｇｈｌｙｔｈｅｓａｍｅＴｈｅｌａｓｅｒｓｉｇｎａｌｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｃｏｄｅｄｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｓｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄｂｙａｓｈｏｏｔｉｎｇｓｉｍｕｌａｔｏｒＩｔｉｓｒｅｃｅｉｖｅｄｂｙｔｈｅｒｅｃｅｉｖｅｒａｎｄｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄｔｏｔｈｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒｗｉｔｈＳＴＭ３２ａｓｔｈｅｃｏｒｅ，ｗｈｉｃｈｃａｎｄｅｔｅｒｍｉｎｅｔｈｅｃａｓｕａｌｔｉｅｓｏｆｉｎｄｉｖｉｄｕａｌｓｏｌｄｉｅｒｓ，ｃｏｌｌｅｃｔｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｕｃｈａｓ ａｔｔｉｔｕｄｅａｎｄｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｉｎｄｉｖｉｄｕａｌｓｏｌｄｉｅｒｓ，ａｎｄｕｐｌｏａｄｔｈｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｔｏｔｈｅｓｗｉｔｃｈｂｏａｒｄＴｈｅｓｗｉｔｃｈｂｏａｒｄｃｏｕｌｄｋｎｏｗ ｔｈｅｃａｓｕａｌｔｉｅｓｏｆｂｏｔｈｓｉｄｅｓａｎｄｍｏｎｉｔｏｒｔｈｅｔｒａｉｎｉｎｇｓｔａｔｕｓｉｎｒｅａｌｔｉｍｅＴｈｅｓｙｓｔｅｍｒｅｄｕｃｅｓｔｈｅｓｉｚｅｏｆｔｈｅｓｈｏｏｔｉｎｇｓｉｍｕ ｌａｔｏｒ，ｍａｋｅｓｉｔｓｔａｂｌｅａｎｄｒｅｌｉａｂｌｅ，ｒｅａｌｉｚｅｓｔｈｅｆａｓｅｒ，ｗｈｉｔｅｌｉｇｈｔａｎｄｔｈｅｗｅａｐｏｎａｉｍｉｎｇｌｉｎｅｃｏａｘｉａｌ，ｍａｋｅｓｔｈｅｔｒａｉｎｉｎｇ ａｎｄａｃｔｕａｌｃｏｍｂａｔｏｒｇａｎｉｃａｌｌｙｕｎｉｔｅｄ，ａｎｄｅｎｈａｎｃｅｓｔｈｅｂａｔｔｌｅｆｉｅｌｄａｔｍｏｓｐｈｅｒｅａｎｄｆｉｄｅｌｉｔｙｏｆｔｒａｉｎｉｎｇ Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｔｒａｉｎｉｎｇ；ｌａｓｅｒ；ｔｈｅｔｏｔａｌｏｆａｐｅｒｔｕｒｅ；ＳＴＭ３２