高速景像测量远程无线遥控系统设计

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1、第２８卷第６期甘肃科技Ｖｏｌ２８Ｎｏ６２０１２年３月ＧａｎｓｕＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＭａｒ２０１２高速景像测量远程无线遥控系统设计赵向阳，闫胜武（兰州大学信息科学与工程学院，甘肃兰州７３００００）摘要：根据武器试验靶场实际需求，设计了一套远程无线遥控系统，用于控制高速摄像机对高速运动的子弹进行景像测量，系统完成后经过实际使用，性能良好。关键词：远程；无线遥控；高速摄像；设计中图分类号：Ｖ５５３在武器系统试验中，景像测量记录有十分重要量输入端口接收到的外部开关量信号转换为串行数的意义，武器

2、研制方通过景像资料，分析子弹的姿据，经过模块自带的４８５接口进行通讯，以实现对应态、速度等参数，来验证武器设计的合理性或发现存端口的开关量控制功能。为了增加控制功能的可靠在的缺陷，以改进设计。高速景像测量控制系统的性，可设置对同一开关事件的重发次数，重发次数可研制为这一需求提供了可能。在这套系统中，高速以专用命令码进行设置。景像记录设备位于危险区域，操作人员在安全区域１３受控单元对其进行控制。由于子弹高速运动，摄像频率和图受控单元的功能由带有开关量输出的ＲＲ１０２０像分辨率设置都必须很高，才能获取可供使用的数

3、遥控模块完成，将ＲＳ－４８５通讯口接收到上位机据，因此记录数据容量很大，而高速摄像机数据记录ＲＲ１０２０的数据转换为对应端口输出。系统容量有限，为了解决这一矛盾，需要对摄像机的１４ＲＲ１０２０遥控（受控）模块启动和停止进行及时控制，以保证可靠获取数据。ＲＲ１０２０模块从外部接收数字量输入，转换成在拍摄时，操作人员在适当时刻利用远程无线遥控输出信号，并实时反映在被控模块输出端口。可远系统启动摄像机，并将摄像机设置为循环拍摄模式，程无线控制继电器、开关等。ＲＲ１０２０模块安装入循环存储数据，当观察到子弹触地的火光

4、或烟尘时，网络前，须对其配置，将模块的波特率与网络的波特用无线远程遥控系统向高速摄像机发出停止信号，率设为一致。停止前数秒拍摄到的数据就被记录下来。高速摄像１５数据通讯单元机系统有现成产品，而控制系统需要自行研制。本１５１数据通讯单元实现方式文只对远程无线控制系统的设计做一阐述。在数据通讯单元中，采用ＤＤ６８系列数传模块，适合控制实时性高、环境比较恶劣的环境中。１无线遥控系统的构成和工作原理１５２技术指标１１无线遥控系统总体设计要求和流程１）综合指标无线遥控应用广泛，但靶场需求一种点对多点、工作频段

5、２２７０００ＭＨｚ－２３３０００ＭＨｚ信道间作用距离大于３０ｋｍ的无线遥控系统没有成品，为隔２５ｋＨｚ工作温度－３０～＋６０℃；此，需要研制一套系统。天线阻抗５０Ω工作电源ＤＣ１２～１４Ｖ１０Ａ无线天线选取原则：（１）较高增益；（２）良好方向性；码速率１２００ｂｐｓ；（３）天线与馈线匹配性能优良；（４）有一定的抗风强接口标准ＲＳ２３２、ＲＳ４８５、ＴＴＬ电平可选数据传度；（５）天线寄生耦合。在此选用全向天线。输延时≤１００ｍｓ。无线遥控系统由遥控单元、受控单元和无线通２）接收指标讯单元组成。灵敏度≤０２５

6、（１２ｄＢＳＩＮＡＤ）静候电流≤８５ｍＡ－６１２遥控单元误码率≤１×１０（２０ｄＢＳＩＮＡＤ）。控制单元的功能由ＲＲ１０２０遥控模块来完成，３）发射指标它内置的处理器，可以作为一个上位机，将每个开关调制方式ＦＳＫ／１２００ｂｐｓ、ＦＭ／语音发射功率６０甘肃科技第２８卷２５Ｗ（ＤＣ１２Ｖ）发射电流≤７Ａ。基本数传功能，上位机与模块的信息交换，没有注：ＳＩＮＡＤ指信号""噪声及失真比。指令字头、结束符等信息，只要上位机串口有数据输１５３电路框图出，模块就把该数据以无线方式编码发送；接收模块电路框图如图１所示，

7、天线连接器为ＴＮＣ型，接收到无线信号后进行解码，解码后数据按发送端连接天线。格式由串口输出。２）无线有线连接不同点（１）Ａ发出数据，Ｂ接收数据。有线连接时无时延；无线模块发送数据时要进行收发转换及时钟同步，有时延。通信程序中有等待判断是否超时操作，通信流程如图３所示，Ａ、Ｂ间进行通信，过程如下：Ａ向Ｂ发３字节命令，Ｂ收到命令后向Ａ发３字节应答数据，若Ａ发命令后在Ｔｓ时间内没有收到Ｂ发的应图１ＤＤ６８数传模块答数据则Ａ显示故障信息。１５４数传原理（２）有线连接时串口通信是全双工的。上位机与模块间的通信通过异步

8、串口完成。通无线模块通信是半双工的，在通信编程时应将信前串口数据帧格式（８或９位）与速率应与模块设收发的时间错开。问答式通信程序收发时间均是错置一致。通信内容有数据和命令两类。数据或命令开的，设计有反馈信号系统时要注意。是靠ＤＴＲ或ＤＳＲ区分。上位机与间数据传递采用３）点对多点连接无格式（透明）传送。在点对多点的通信方式中用无线数传模块连发送：模块收到上位机数据后，通过ＤＴＲ判断接，所