目标显控系统建设方案研究

目标显控系统建设方案研究

宋军莹易瑔

(1.装甲兵工程学院北京100072)

[摘要]为了解决部队战术训练过程中存在的目标显示种类不全、数据不够、位置不准、模拟敌军战术动作过程不实的问题，提出了将战术思维与目标显控相结合的目标显控系统的构想。通过对比当前各类目标显示的方法，总结出满足当前目标显示方案的共性需求和特殊需求，结合团以下分队的实际情况，提出了目标显控系统的建设方案。实践表明，已建成的第一期目标显控系统能够有效的提高演习训练过程中的训练效益，提高训练的安全性，具有一定的推广意义。

[关键词]战术目标；显控系统；方案设计

随着强军目标深入推进，实战化演练要求越来越高。当前军工厂及地方军民融合企业相继给出了多种靶场建设方案、目标导调方案，但多是基于传统人工控制的方式，无法按照实际需求解决演习中的合成化和实战化要求，且暂无自动报靶、战损评估、成绩评定等功能，无法按照战术意图设置靶标、按照战术要求进行动作编排、按照战斗进程进行靶标隐显[1]。因此，针对战术目标显控系统建设方案的研究设计迫在眉睫。

1目标显控系统建设需求分析

目前自动报靶系统、目标指示系统已超过几十种，并在一些单位、训练基地的试点中取得了较好的效果。结合现有的目标指示系统、自动报靶系统的具体功能和实际的业务要求，目标显控系统需求主要包括以下两个方面。

(1)目标显控设备研制。系统中所需的起倒靶、运动靶、模拟炸点、照明灯光、无线传输等部分是整个系统的硬件基础。部分科研单位研制的运动靶、隐显靶、速射靶等，以及配套的监控、统计系统等设施得到了很好的应用，在实际中解决了实弹射击中自动报靶难的问题[2]。

(2)显控系统平台开发。显控系统的软件部分为C/S架构，通常有界面显示层、业务处理层、数据库层组成。保定的一家从事运动训练保障的公司也研制了能够实时显示的自动报靶系统，通过数据库技术、软件编程技术，完成了对训练成绩的存储和分析，很好的辅助了日常训练，提高了训练效益。

通过对现行系统的分析和对实际需求的了解，我们将系统的需求梳理如下：

1）能够显示多种目标；

2）靶子要随机出现且数量符合战术要求；

3）各种目标靶子能够按照敌方战术动作出现且在中弹后隐藏；

4）系统能够检测靶子的状态并能够统计中弹数量；

5）能够在大范围、远距离地域无线控制目标的隐现；

6）能够满足夜间靶标灯光显示的战术要求。

2目标显控系统建设实例

2.1系统总体结构

目标显控系统的最终目的是提高训练的实战性、安全性、经济性，文章通过对国内外现状的优缺点分析，从分队战术训练的实际出发，提出了将战术思维与目标显控相结合的战术目标显控的构想，将该系统分为目标显控端、数据传输端、导调控制端三部分。系统能够控制的目标类型有起倒靶、运动靶、模拟炸点、照明灯光等，在实地使用时可以按照战术要求进行实地部署。目标显控端主要实现各类型目标的显示与控制；无线数传链路主要通过无线方式进行数据信息的安全加密通信；导调控制端主要完成系统的自检、演习控制、成绩管理、态势显示等功能。

图1系统总体结构

2.2基础硬件建设方案

基础硬件建设包括无线网络建设、目标控制模块设计、自动报靶模块设计。

无线网络建设。根据系统的设备特点和系统覆盖范围的需求，通过对比Wifi、移动通信、无线数传等多种方案，系统选择了223Mhz至235Mhz频段的无线数传方式，采用Modbus协议进行无线传输部分的搭建。

目标控制模块设计。起倒靶部分采用直流推杆电机技术、单片机技术，设计开发了能够远程控制的起倒靶机、运动靶车、灯光控制器、炸点控制器等部件。并综合考虑系统的扩展性，预留多个GPIO端口作为扩展接口。

自动报靶模块设计。根据应用射击的特点，提出只计中弹次数的报靶思路，降低了自动报靶模块的开发难度。通过实地采集子弹命中靶子时声音并对其波形进行分析、仿真、模拟后，使用振动传感器、声音传感器、单片机完了自动报靶部分的模块开发。

2.3导控端软件方案

通过对系统的业务流程梳理，将软件部分划分三个阶段：先期准备阶段、计划制定阶段、实兵演习阶段。

先期准备阶段：通过对演习方案进行分析，由参谋人员制定靶标的布设图，而后由导演部进行确认。确认后，按照该次演习的需求进行敌方编制信息录入，配置靶标参数信息，并且根据靶标布设图实地放置靶标。

制定计划阶段：按照演习的具体流程和时节，以时间轴为主线，编制靶标的显示方案。

实兵演习阶段：演习时系统可以根据预先设置的演习方案进行靶标的显示，或根据实际情况进行手动控制靶标的显示，同时通过轮询的方式滚动更新各靶标的中弹情况，以便于后续演习效果的评判。

通过对各阶段的业务梳理，将导调控制端的功能细分为系统管理、方案管理、靶标管理、成绩管理、演习控制等，软件部分总体可细化为八个模块，如图2所示。

图2系统结构图

(1)核心控制模块：负责所有靶机的逻辑控制，根据用户设定，并行控制单兵起倒靶机的起倒次数、起靶时间、倒靶时间、照明方式等。

(2)信息显示模块：信息显示模块能实现二维地形信息、靶机列表、信息查询等功能。

(3)报靶解析模块：负责通信数据包中分离出各个靶机的命中结果、命中时间等数据。

(4)通信控制模块：负责建立通信中心，维护主控软件对所有靶机的通信信道。

(5)功能逻辑库模块：用于封装主控软件和各个靶机的通信协议，构建系统中心控制层，满足上层各个模块的衔接。

(6)事件处理模块：事件处理模块负责封装系统所需的所有的接口、函数，通过事件触发方式来在保证信息能够被及时处理。

(7)信息交互模块：信息交互模块负责整个主控软件系统中各个环节的信息提供，信息交换。

(8)终端消息队列模块：所有靶机传递的消息经过主控软件的报靶子系统解析后，都放在指定的消息队列中，最终由核心控制软件依据控制逻辑调用。

3系统实现的功能

无线战术目标显控系统是一个C/S架构系统，可细分为导调控制端、无线传输链路、目标显控端三部分。系统可通过提前设想目标显示方案、预置显控参数，达到演习时的目标显控规律与假想敌实战进程一致。演习开始时，导控端从数据库调入预先设置的显控方案，进行预处理并生成控制靶机的指令队列，再通过串口无线通信的方式将指令发送到对应的靶机，靶机或靶车执行相应的指令，完成规定的动作。当靶子被子弹命中后，集成在靶机的单片机通过传感器系统采集到相关的信息后，系统进行处理，并存储在单片机上。当系统轮询到该设备时，自动将数据上传至导控系统，完成态势的显示。全程可以实现自动化、无人化控制，能够提高演习中目标显示的随机性和真实性。

4结论

文章提出的战术目标显控系统方案具有特定性和时限性，结合软件编程、数传电台、嵌入式开发、传感器、起倒靶等技术，综合对比完成了硬件设备选型、软件建设方案设计，符合目前靶场建设的现状。随着未来技术的发展与成熟，能够支撑的目标显示设备也会越来越多，控制的范围也越来越广。该系统具有训练实战化、目标控制精准化、显控智能化、实弹训练安全化、操作简单化的特点，具有较强的实际使用价值。

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参考文献

[1]朱永泰.射击训练控制管理系统的设计与实现[D].大连:大连理工大学.2013

[2]吴亚男.实战化训练研究[M].北京:国防大学出版社，2009

[3]丁鲲.炮兵实弹射击目标显控系统研制[D].国防科学技术大学.2009