射击训练控制管理系统的设计与实现

摘要

射击训练作为军事训练的一部分，既是军事训练当中的一项基础性训练，也是一项核心性训练。传统的实弹射击训练只是在同一距离上对固定目标进行精度射击，以命中环数评判射击成绩的好坏，环数越高表示射击成绩越好，反之越差。而在现代战争中，目标出现的时机难以预测，暴露的时间更加短暂，运动方式也不再以直线冲锋为主。因此，在作战时更多的是对动态目标进行集中射击，需要要做到发现目标后在较短的时间内迅速判断距离、完成射击准备、先敌开火并准确命中目标。为了对现代战争中目标的运动状态进行模拟，同时结合野战部队实弹射击训练的特点，设计一种成本低，组装方便，操作简单、易于维护并可对训练成绩进行保存与查询的实弹射击训练系统具有重要的实际意义。本文所设计的射击训练控制管理系统就是针对野战部队进行战术进攻实弹射击训练而提出的。
　　论文首先提出了系统的设计要求与实现功能，依据要求与功能本文将系统设计工作分为三个部分:(1)射击训练系统的整体结构。提出以平台车作为靶板和平台控制器的载体，轨道作为平台车的运行路径，平台车在电机的驱动下在轨道上做往复运动，靶板在机械装置的控制下可以中线为轴做90°的旋转，平台车与靶板组合在一起模拟目标的横向运动和隐蔽（隐靶）与暴露（显靶）的状态;(2)设计以单片机为核心的平台控制器，能够完成对平台车与靶板的运动控制和隐靶与显靶的状态控制。改进多层铝箔靶板结构，可以实现对中靶信号检测和中靶区域判断;(3)软件系统。包括PC机与平台控制器之间进行无线通信、射击训练控制管理系统操作平台以及数据库管理。
　　其次，主要完成了平台控制器的电路设计。包括:中靶信号产生原理、中靶信号捕获电路、PWM信号控制电路、电机控制电路、通信模块电平转换电路和电源电路。软件系统部分主要包括:定义完整的通信协议，实现上位机与下位机之间信息的传输。射击训练控制管理系统的射击管理功能包括:应用射击、考核射击、比武射击三种射击模式;在各种模式中可以根据需要对射击人数、目标运动状态、靶板隐显时间进行选择与设置;可以对人员信息、考核射击和比武射击的成绩进行存储，方便查询。
　　论文最后制作样机并在某军事单位的配合下对整个系统的硬件设计及软件开发进行了测试。测试结果表明，射击训练控制管理系统能够模拟目标的各种运动状态、对中靶信息进行自动判断与报靶，并可对射击成绩进行记录与查询。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 选题背景和意义

1．2 国内外发展现状

1．3 论文的组织结构

2 射击训练控制管理系统方案设计

2．1 系统设计要求及组成

2．2 硬件设备构成

2．2．1 射击训练系统的组成

2．2．2 平台控制器结构

2．2．3 MSP430系列单片机简介

2．2．4 无线通信模块

2．3 靶板结构设计

3 射击训练系统硬件设计

3．1 中靶信号分析

3．1．1 射击训练枪械概括

3．1．2 中靶信号预处理原理

3．2 中靶信号捕获电路设计

3．2．1 单稳态触发器工作原理

3．2．2 中靶信号捕获电路

3．3 中靶区域判别

3．3．1 靶板结构划分

3．3．2 中靶区域判别规则

3．4 电机转速控制电路设计

3．4．1 PWM直流调速原理

3．4．2 电机转速控制电路

3．5 电机方向控制电路设计

3．6 无线传输模块接口设计

3．7 电源设计

4 射击训练系统软件设计

4．1 上位机程序及界面设计

4．1．1 程序功能分析

4．1．2 操作系统主界面

4．1．3 人员管理模块

4．1．4 成绩查询模块

4．1．5 射击管理模块

4．2 通信协议制定

4．3 下位机程序设计

4．3．1 下位机程序功能分析

4．3．2 工作控制程序设计

4．3．3 中靶信息处理程序设计

5 射击训练系统性能检测及分析

5．1 硬件系统整体结构

5．2 射击训练系统性能检测结果

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢