基于BDS的士兵状态监视与指挥控制系统设计

摘要

随着时代的发展进步，战争的模式也在发展变化，在现代战争的概念中，高科技已经成为了绝对的主旋律。高科技战争也然成为了现代战争的代名词，这种高科技战争不仅表现为先进的武器系统，发达的信息信息技术，对参战人员的素质要求高，更表现为高科技条件下作战模式的的数字化和信息化以及对战场信息感知度（包括电磁环境感知、战场态势感知、武器装备感知等）。传统的单兵作战单元的作战模式在新的战争模式下已经发生了质的变化，单兵作战系统对部队战斗力起着重要甚至决定性的作用。如何减少作战人员在战斗中的伤亡是包括我军在内的各国军队在军事现代化过程中必须面对重要课题。
　　本论文提出的基于北斗卫星导航系统（BeiDouNavigationSatelliteSystem，BDS）的远程单兵状态监测与指挥控制系统是用于提高战场即时救护水平、士兵间协同能力和单兵作战效能的集远程士兵脉搏监测、定位、通信于一体的战场救护指挥系统。系统融合了战场救护和定位、通信功能，采用了基于北斗卫星导航系统的定位、通信技术，实现了远程士兵脉搏监测、远程无线脉搏率采集、单兵定位、双向短报文通信和电子地图显示。
　　系统包括一级或多级指挥中心和若干个便携式移动终端，可实现指挥中心与单兵的直接双向通信，指挥体制更趋“扁平化”，提高了作战单元的快速反应能力。单兵手持设备作为系统便携式移动终端，主要功能为单兵脉搏实时监视、远程无线脉搏率数据传输、单兵定位以及单兵与各指挥中心之间的双向远程无线短报文通信。生命体征信息包括很多方面的内容，论文中的生命体征信息只涉及从人体脉搏信号中提取的脉率参数。
　　文章采用蓝牙通信技术实现了对单兵的脉搏无线采集。无线脉搏采集系统主要由脉搏传感器、信号抬升电路、单片机、蓝牙通信模块组成，负责完成脉搏数据的采集和传输。文章采用差分动态阈值波峰检测法实现了单兵脉搏率实时监测。差分动态阈值波峰检测法能很好的识别出脉搏的特征点，而且算法简单，容易在移动设备上实现。文章采用基于LabVIEW和MapX的地理信息系统（GeographicInformationSystem，GIS）二次开发技术，实现了士兵脉搏的实时监测和脉搏率状态实时显示。GIS是人机之间的重要信息通道，是指挥控制系统的重要组成部分，使系统各功能模块成为有机的整体，通过GIS实时显示士兵属性信息（士兵编号、姓名、血型、职务等）、位置信息和生命状态。

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1 绪论

1.1 课题研究背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 北斗卫星导航系统简介

1.4 本论文研究主要的内容

2 系统整体设计方案概述

2.1 单兵便携式终端设计方案

2.2 系统指挥控制中心设计方案

3 基于蓝牙的无线脉搏采集系统

3.1 采集系统硬件架构

3.2 采集系统软件设计

4 基于 ARM9 的手持设备设计与实现

4.1 手持设备硬件架构

4.2 系统软件设计

4.3 基于 BDS 的定位、远程无线通信

4.4 单兵脉搏率监测

5 基于虚拟仪器和 MapX 的 GIS 设计

5.1 基于组件的 GIS 二次开发

5.2 MapX.概述

5.3 在 LabVIEW 中调用 MapX

5.4 LabVIEW 访问数据库

5.5 基于电子地图的功能实现

6 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢