基于GPS和GIS的激光射击模拟训练监控系统的设计与实现

摘要

射击训练是军事训练的重要组成，是军事训练的核心部分，也是其中的基础部分。传统意义上的射击训练是基于固定距离，射击位于固定位置的靶子或者处于移动中的靶子，依据命中环数的高低来评判训练成绩的好坏。但在现实的战争中，目标的出现有随机性，不确定性，难以选取性，运动方式也不局限于直线运动，所以需要做到在发现目标后在短时间内作出反应。基于实弹训练的特点，在20世纪60年代出现了轻武器激光射击模拟训练技术，此种射击训练较为简易，到了80年代，此种射击训练模式发生改变，开始利用普通激光束代替真实枪弹，在此基础上，后来的训练中相继利用激光束模仿军事领域中的各种陆军武器，由最初的技术训练发展到模拟战术对抗训练，发展了整个训练体系。轻武器激光射击不仅能够模拟实弹射击训练，而且能够大大降低实弹训练的费用，所以越来越多的射击训练用激光模拟射击取代了实弹射击。在模拟训练中，需要对目标的运动状态进行模拟，因此监控系统变的特别重要。由此，本文介绍了一种基于GPS和GIS技术的实时监控单兵的位置和状态数据的方法。在利用GPS系统对单兵的精确定位基础上，进一步利用GIS提供的强大的地图显示功能，在电子地图上动态显示单兵的位置以及查询单兵的状态信息，以实现对单兵的实时监控，为激光射击模拟训练的实时监控提供有力的保障。
　　本文首先详细介绍了实现单兵定位导航系统最重要、最基本的两种技术：GPS和GIS。其次介绍了将GPS空间坐标转换为GIS平面坐标的坐标投影变换算法。另外，对单兵定位系统中的关键技术和算法做进一步研究和改进。最后，在单兵定位系统中将这些算法应用到其主要功能的实现过程中，并进行相关模拟演示。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪论

1.1课题背景

1.2国内外激光射击模拟训练的发展现状

1.3课题的意义

1.4本文主要研究内容

1.5本章小结

第二章激光射击模拟训练监控系统整体设计方案

2.1监控系统功能分析

2.2设计原则

2.3总体设计与框架结构

2.4定位系统选型

2.5无线收发器芯片的选型

2.6本章小结

第三章 监控系统相关技术

3.1 GPS技术介绍

3.2 GIS技术介绍

3.3 GIS在GPS定位系统中的应用

3.4 本章小结

第四章 导航电子地图的设计与制作

4.1导航电子地图简介

4.2地图数据库

4.3电子地图数据的采集

4.4 电子地图的分层

4.5 本章小结

第五章 关键算法及算法研究

5.1坐标投影变换

5.2地图数据模型匹配

5.3本章小结

第六章 监控系统功能实现

6.1系统GPS模块设计及数据采集

6.2电子地图显示模块

6.3无线通讯模块

6.4监控功能实现

6.5本章小结

第七章 总结与展望

7.1论文总结

7.2研究展望

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢