一种带有移动引导与控制功能的机场沙盘系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种带有移动引导与控制功能的机场沙盘系统，包括缩比机场沙盘、模拟车辆或航空器、通信系统，由电脑模拟机场场面控制中心和塔台，通过无线网络WIFI发送相应的指令到模拟车辆或航空器端，模拟车辆或航空器接收到指令后，在缩比机场沙盘上实行相应的运动，同时模拟车辆或航空器通过无线网络WIFI发送位置信息到控制中心，技术效果是在缩比机场沙盘上实现控制中心对机场场面模拟车辆或航空器实时位置监控以及运动路径规划，为机场的运行提供模型支持，从而实现机场平面在任何复杂情况条件下，都支持安全、有序、迅速的指挥飞机和车辆移动的功能。

【技术实现步骤摘要】
一种带有移动引导与控制功能的机场沙盘系统
本技术涉及一种缩比机场沙盘，特别涉及一种带有移动引导与控制功能的机场沙盘系统。
技术介绍
沙盘是按照一定的比例放大或微缩所做成的用以反映对象平面的或立体的空间模型。沙盘在城市规划、建筑设计、楼盘销售以及各企业展览宣传等各方面应用广泛，沙盘制作成本低、成效好，获得政府、企业的青睐以及大众的普遍认可。随着技术不断进步，传统沙盘模型的升级版——数字沙盘模型应用逐步兴起，模拟效果越加贴切实际，能够实现计算机控制、动态显示、综合演示等多功能展示，结合互联网、无人机、热感技术，综合利用成效大大提升。随着我国经济和民航业的飞速发展，机场的规模和业务量日益扩大，在航班地面保障过程中如何确保安全、正常、高效地实施系统化管理，做好机场本单位及驻场各单位的协调配合等工作，确保机场各类资源的合理、优化利用，是机场正常运行的重要问题。当前市面上已有的机场沙盘基本都是传统的静态沙盘，沙盘上的车辆、飞行器都是静态模型，不能运动，这种沙盘主要以展示为主，功能上主要与机场的建设规划等相关，在机场实际的运行过程中不能起到理想的辅助作用。因此，一种场面车辆、飞机都可以以动态形式展示的动态机场沙盘已是势在必行。该沙盘一方面可以像传统的沙盘一样，为机场的建设规划提供模型支持，另一方面可以模拟机场的运行情况，直观地展示机场场面动态运行效果，为机场的运行提供模型支持。
技术实现思路
鉴于技术发展和实际需求，本技术提供一种带有移动引导与控制功能的机场沙盘系统，从机场运行与控制的角度，搭建缩比机场沙盘模型实体，设计并制作缩比车辆和航空器模型，模拟机场车辆和航空器运行；通过引入机场场面移动引导与控制系统机理，用来满足复杂机场场面车辆与航空器的运行控制要求，并为民航教学、科研、以及机场运行管理等提供机场沙盘模型支持，具体技术方案是，一种涉及带有移动引导与控制功能的机场沙盘系统，包括缩比机场沙盘、模拟车辆或航空器、通信系统，其特征在于：所述的缩比机场沙盘为纸制机场场面图，纸制机场航站楼、塔台安置在铺好的缩比机场沙盘相应位置；所述的模拟车辆或航空器由车架或航空器架及电路组成，车架或航空器架由底板、车轮组成，以PCB电路板为底板和3D打印车轮组装而成，电路由锂电池、MCU电源、MCU模块、运动模块、定位模块、WiFi模块、串口模块、SW下载模块和微型直流减速电机组成，连接为锂电池通过开关、计算机USB口无线网通过SW下载模块分别与MCU模块单向连接，定位模块通过串口模块与MCU模块单向连接，WiFi模块分别与MCU模块、上位机双向连接，MCU模块通过运动模块与微型直流减速电机单向连接，微型直流减速电机固定于底板上与车轮连接；所述的通信系统，上位机用串口与一个WiFi模块相连，设置为WiFiAP模式，分别与数个终端模式的模拟车辆或航空器的WiFi模块双向连接，各模拟车辆或航空器的WiFi模块与自身的MCU模块双向连接，自身的MCU模块通过运动模块与微型直流减速电机单向连接、与定位模块通过串口模块双向连接，上位机PC端通过串口给与其相连的WiFi模块发送指令，该WiFi模块以无线的方式将该指令发送给指定的模拟车辆或航空器的Wi-Fi模块，模拟车辆或航空器的WiFi模块通过串口将指令上传给自身的MCU模块，MCU模块得到指令控制模拟车辆或航空器进行相应的运动，这样实现了上位机对下位机的控制，同时，模拟车辆或航空器的WiFi模块也可以将自身的信息通过串口传给上位机Wi-Fi模块，上位机对各个模拟车辆或航空器来的信息进行汇总，从而形成对整个场面的监控。本技术的技术效果是一方面可以像传统的沙盘一样，为机场的建设规划提供模型支持，另一方面可以模拟机场的运行情况，直观地展示机场场面动态运行效果，为机场的运行提供模型支持，实现控制中心对机场场面模拟车辆或航空器实时位置监控以及运动路径规划，从而实现了机场平面在任何复杂情况条件下，都支持安全、有序、迅速的指挥飞机和车辆移动的功能。附图说明图1是本技术的系统框图；图2是本技术的缩比机场沙盘图；图3是本技术的模拟车辆或航空器结构图；图4是本技术的模拟车辆底板结构图；图5是本技术的航空器底板结构图；图6是本技术的模拟车辆或航空器原理框图；图7是本技术的模拟车辆或航空器电路连接图；图8是本技术的系统通信电路连接图。具体实施方式下面结合实施例及附图对本技术进一步说明。实施例：一种带有移动引导与控制功能的机场沙盘系统，包括缩比机场沙盘、模拟车辆或航空器、通信系统。如图2所示，所述的缩比机场沙盘以某机场为原型的机场场面地图，通过CAD软件对机场场面地图进行1000：1缩比，绘制出本系统的机场场面图，并使用镀膜广告纸打印，然后在实验室进行拼接固定，机场航站楼、塔台使用3D打印机打印，用SolidWorks软件设计绘制航站楼、塔台的三维模型图，根据机场场面图尺寸将航站楼、塔台按照比例使用3D打印机打印，安置在铺好的机场场面图的相应位置。如图3、4、5、6、7所示，所述的模拟车辆或航空器由车架或航空器架及电路组成，车架或航空器架由底板、车轮组成，以PCB电路板为底板和3D打印车轮组装而成。所述的电路由锂电池、MCU模块、运动模块、定位模块、通信模块、串口模块、SW下载模块和微型直流减速电机组成，连接为锂电池通过开关、计算机USB口通过SW下载模块分别与MCU模块单向连接，定位模块通过串口模块与MCU模块单向连接，WiFi模块分别与MCU模块、上位机双向连接，MCU模块通过运动模块与微型直流减速电机单向连接，微型直流减速电机固定于底板上与车轮连接；所述的通信系统，上位机用串口与一个WiFi模块相连，设置为WiFiAP模式，分别与数个终端模式的模拟车辆或航空器的WiFi模块双向连接，各模拟车辆或航空器的WiFi模块与自身的MCU模块双向连接，自身的MCU模块通过运动模块与微型直流减速电机单向连接、与定位模块通过串口模块双向连接，上位机PC端通过串口给与其相连的WiFi模块发送指令，该WiFi模块以无线的方式将该指令发送给指定的模拟车辆或航空器的WiFi模块，模拟车辆或航空器的WiFi模块通过串口将指令上传给车（机）载MCU，MCU得到指令控制车辆（飞机）进行相应的运动，这样实现了上位机对下位机的控制，同时，模拟车辆或航空器的WiFi模块也可以将自身的信息通过串口传给上位机Wi-Fi模块，上位机对各个模拟车辆或航空器来的信息进行汇总，从而形成对整个场面的监控。其中，MCU模块选择意法半导体公司的stm32f103c8t6芯片，该芯片是一款中等容量的增强型微控制器，该芯片支持多个外设且具有低功耗、体积小等优良性能，其价格便宜，性价比高，其小巧的体积十分符合模拟车辆设计上对体积的要求，最高达72MHz的运行速度能保证信息的快速处理，丰富的资源保证了其能与多个外设的顺利的通信；电源部分使用锂电池供电，供电电压3.6V-4.2V，单片机系统所需电压为3.3V，故采用tps7333低压差线性稳压芯片进行稳压，此芯片最重要的特点是超低压差、带复位输出、静态电流低，与使用普通的LDO芯片相比，此芯片在满足项目的需求的基础上能极大的降低电路的复杂性，并且提高电路的稳定性。运本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带有移动引导与控制功能的机场沙盘系统，包括缩比机场沙盘、模拟车辆或航空器、通信系统，其特征在于：所述的缩比机场沙盘为纸制机场场面图，纸制机场航站楼、塔台安置在铺好的缩比机场沙盘相应位置；所述的模拟车辆或航空器由车架或航空器架及电路组成，车架或航空器架由底板、车轮组成，以PCB电路板为底板和3D打印车轮组装而成，电路由锂电池、MCU模块、运动模块、定位模块、WiFi电源、WiFi模块串口模块、SW下载模块和微型直流减速电机组成，连接为锂电池通过开关、计算机USB口通过SW下载模块分别与MCU模块单向连接，定位模块通过串口模块与MCU模块单向连接， WiFi模块分别与MCU模块、上位机双向连接，MCU模块通过运动模块与微型直流减速电机单向连接，微型直流减速电机固定于底板上与车轮连接；所述的通信系统，上位机用串口与一个WiFi模块相连，设置为WiFi AP模式，分别与数个终端模式的模拟车辆或航空器的WiFi模块双向连接，各模拟车辆或航空器的WiFi模块与自身的MCU模块双向连接，自身的MCU模块通过运动模块与微型直流减速电机单向连接、与定位模块通过串口模块双向连接，上位机PC端通过串口给与其相连的WiFi模块发送指令，该WiFi模块以无线的方式将该指令发送给指定的模拟车辆或航空器的Wi‑Fi模块，模拟车辆或航空器的WiFi模块通过串口将指令上传给自身的MCU模块，MCU模块得到指令控制模拟车辆或航空器进行相应的运动，这样实现了上位机对下位机的控制，同时，模拟车辆或航空器的WiFi模块也可以将自身的信息通过串口传给上位机Wi‑Fi模块，上位机对各个模拟车辆或航空器来的信息进行汇总，从而形成对整个场面的监控。...

【技术特征摘要】
1.一种带有移动引导与控制功能的机场沙盘系统，包括缩比机场沙盘、模拟车辆或航空器、通信系统，其特征在于：所述的缩比机场沙盘为纸制机场场面图，纸制机场航站楼、塔台安置在铺好的缩比机场沙盘相应位置；所述的模拟车辆或航空器由车架或航空器架及电路组成，车架或航空器架由底板、车轮组成，以PCB电路板为底板和3D打印车轮组装而成，电路由锂电池、MCU模块、运动模块、定位模块、WiFi电源、WiFi模块串口模块、SW下载模块和微型直流减速电机组成，连接为锂电池通过开关、计算机USB口通过SW下载模块分别与MCU模块单向连接，定位模块通过串口模块与MCU模块单向连接，WiFi模块分别与MCU模块、上位机双向连接，MCU模块通过运动模块与微型直流减速电机单向连接，微型直流减速电机固定于底板上与车轮连接；所述的通信系统，上...

【专利技术属性】
技术研发人员：张召悦，张旺，杨运卿，李林，王旋，钟秋云，王小龙，张静，王朋，张琪磊，胡晓洋，
申请(专利权)人：中国民航大学，
类型：新型
国别省市：天津,12