一种车载多层异构指挥监控系统技术方案

本发明专利技术公开了一种车载多层异构指挥监控系统，包括：设置在车体外部的控制单元，与所述控制单元相耦接的用于获取监控目标的定位数据并将该定位数据发送至控制单元进行处理的定位单元，用于接收控制单元发送的数据信息后向外部传输和/或用于将外部数据信息传输至控制单元传输单元，和用于向控制单元、定位单元及传输单元提供电能电源单元，还包括由多种数据传输方式组成的通信网络装置，在网络装置内设计的软路由，控制单元还包括数据存储分析、过程管控和差分服务的管控与服务综合处理平台，进行数据采集、过滤、处理和缓存的数据与业务终端，对车体进行定位、定姿以及与地形匹配的计算模块，和对电源进行辅助补充、保护和车载取电的管理模块。

【技术实现步骤摘要】
一种车载多层异构指挥监控系统
本专利技术涉及监控
，具体地说，是涉及一种通用化指挥监控装置及指挥监控方法。
技术介绍
随着信息技术的迅猛发展，传统的装备驾驶野外教学、训练、试验等组织模式已经越来越成为制约训练效果提升的瓶颈，尤其是在复杂的野外环境训练时，其训练任务执行环境恶劣，现有技术中的车载终端难以实现数据采集的精准性和数据传输的通畅性，从而使指挥监控效果不尽如人意。目前，运用无线通信技术、GIS技术和差分定位技术的车辆管控系统可以有效的解决这个问题，满足动态定位和适时控制的需要，从而减少油耗和行驶时间，降低训练成本，使试验训练效益显著提高，为科学、正确的决策提供帮助，为数字化试验与训练打下基础。因此，如何研发一种通用化指挥监控装置和平台，便成为亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术解决的主要问题是提供一种通用化指挥监控装置和平台，以解决无法实现的精准定位和实时监控的技术问题。1通信及网络拓扑结构设计符合车队野外车载使用，设计了由多种通信模式组成的多层异构的技术结构，确保了在车队野外运用时的车际间的互联互通：①正常情况下，通过由3G/4G移动通信模块组成的通道A接入主干网，保持车辆之间的网络通信；②若通道A连接不畅，则马上利用低频通信模块组成的通道B，寻找附近其他智能平台，并由其代为转发至主干网，实现了车辆转发通信，提高网络的健壮性，适应于山区车队组网通信；③利用RJ45有线方式为下挂终端提供网络路由交换等服务，方便采集、控制等对通信可靠性的要求；④利用无线方式提供车辆周围的局部无线网络覆盖，有效解决了野外车辆附近网络通信和车内难以布线等难题；⑤还可利用RS232、USB、GPIO、SATA等接口方式，进行数据通信。2软路由算法设计①设计了一套软路由算法，确保不同条件下的通信能够达到预定的目的地。②同时对软路由算法进行了优化设计，提高了路由效率，减小了丢包率。③软路由设计可直接嵌入智能平台之中，不需要额外的路由硬件设备，降低了野外功耗，同时缩小了智能平台的体积。3丰富接口设计智能平台框架提供了丰富的外接接口，方便野外扩展使用。提供的多功能接入方式，包括：音频、视频、RS232、USB、GPIO、SATA等接口、可适应野外车辆驾驶、试验、监控、采集等业务需求。4自补电与供电设计智能平台框架进行了自补电与供电设计，由自发电补电模块，电池供电模块和外接充电供电模块，电源管理模块组成，适合野外长时使用。5高精度定位定姿结构与算法设计智能平台框架进行了高精度定位定姿设计，同时提供速度方向等参数输出，解决野外车辆定位、安全预防与管控、驾驶训练分析评判等需求。使用RTK、电子陀螺等技术，结合DR算法，并与电子地图配合使用，实现多重方式进行定位定姿，可以有效解决卫星被遮蔽阻挡的难题。6智能平台框架设计智能平台框架进行了多功能、通用化设计，实现了通信、计算、监控、采集、路由、存储、输出等功能，可适用于车队野外驾驶、试验、监控、采集等使用。为了解决上述技术问题，本专利技术公开了一种车载多层异构指挥监控系统，包括：本体，其特征在于，还包括：设置于所述本体内部的控制单元，及与所述控制单元相耦接的定位单元，传输单元，和电源单元，其中，所述定位单元，用于获取监控目标的定位数据，并将该定位数据发送至所述控制单元进行处理；所述控制单元，用于接收所述定位单元和/或所述传输单元所发送的数据信息，处理后，进行存储，和/或发送至所述传输单元；所述传输单元，用于接收所述控制单元发送的数据信息，然后向外部传输，和/或用于将外部数据信息传输至所述控制单元；所述电源单元，用于向所述控制单元、定位单元及传输单元提供电能。与现有技术相比，本专利技术所述的一种车载多层异构指挥监控系统，达到了如下效果：(1)本专利技术所述的一种车载多层异构指挥监控系统和平台，设置有用于获取监控目标的定位数据定位单元，且优选该定位单元为RTK定位模块、电子陀螺模块，实现对目标车辆获取位置信息达到厘米级精度；(2)本专利技术所述的一种车载多层异构指挥监控系统和平台，采用通信网络拓扑结构，采用3G/4G、wifi和多种接口数据传输模式，，确保了在车队野外运用时的车际间的互联互通；(3)本专利技术所述的一种车载多层异构指挥监控系统和平台，设置有自补电与供电模块，其通过将振动的机械能转化为电能的方式，解决了在野外长时间作业时，由于电能耗尽而造成的通讯中断问题，保障了数据采集和指挥监控任务的顺利进行；(4)本专利技术所述的一种车载多层异构指挥监控系统和平台，实现了控制中心与野外车辆之间的通信、计算、监控、采集、路由、存储、输出、指挥等的一体化功能。(5)本专利技术所述的一种车载多层异构指挥监控系统和平台，通过所述通用化指挥监控装置的中继连接，实现了中央控制系统和终端系统的数据传输，实现了中央控制系统接收来自终端系统的数据信息，并向该终端系统发送指挥信息的指挥与监控的双线功能。因此本专利技术提出一种车载多层异构指挥监控系统，包括：设置在车体外部的控制单元，及与所述控制单元相耦接的用于获取监控目标的定位数据并将该定位数据发送至所述控制单元进行处理的定位单元，用于接收所述控制单元发送的数据信息然后向外部传输和/或用于将外部数据信息传输至所述控制单元传输单元，和用于向所述控制单元、定位单元及传输单元提供电能电源单元，其特征在于，还包括设有3G/4G、wifi、RS232、USB、GPIO、SATA和RJ45数据传输模式的网络装置，在所述网络装置内部特别设计的软路由，所述控制单元还包括进行数据存储分析、过程管控和差分服务的管控与服务综合处理平台，进行数据采集、过滤、处理和缓存的数据与业务终端，对车体进行定位、定姿以及与地形匹配的计算模块，和对电源进行辅助补充、保护和车载取电的管理模块。优选地，本车中所述控制单元与网络装置和其他车的控制单元与网络装置与无线发射塔、服务器和控制中心的计算机形成拓扑网络结构。最好，所述定位单元包括RTK定位模块、电子陀螺模块，最好地，所述定位数据，包括：经纬度数据，方向数据，高度数据，和速度数据。最好，所述电源单元，包括：相耦接的自补电与供电模块和电源管理模块，其中，所述自补电与供电模块，包括：自发电补电模块、电池供电模块和外接充电供电模块；所述电源管理模块，用于分别控制所述振动发电子模块，电池供电子模块，和/或充电供电子模块的供电。最好，所述振动发电子模块，包括薄膜纸和支撑轴，其中，所述薄膜纸通过折叠形成上下叠加的之字形多层结构，每相邻两层薄膜纸之间形成磁场，当所述薄膜纸进行上下振动时进行切割磁感线运动，产生电流；根据需要，也可使用薄膜磨擦发电来供电。最好，所述串口传输模块，包括：音频接口，视频接口，RS232接口，GPIO接口，USB接口，PPI接口，和SATA接口。最好，所述计算模块包括RTK差分模块和MEMS陀螺加速度计模块，和算法模块。最好，所述终端系统，包括：车辆本体，及设置于所述车辆本体内部的通信单元，所述通信单元通过所述传输单元与所述指挥监控装置进行数据传输；所述中央控制系统，包括：接收单元、处理单元、发送单元、存储单元，和显示单元，所述接收单元和/或所述发送单元通过所述指挥监控装置进行数据传输。最好，所述算法模块的算法步骤包括：(1)将接收到的RTK差分信息送入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车载多层异构指挥监控系统，包括：设置在车体外部的控制单元，及与所述控制单元相耦接的用于获取监控目标的定位数据并将该定位数据发送至所述控制单元进行处理的定位单元，用于接收所述控制单元发送的数据信息然后向外部传输和/或用于将外部数据信息传输至所述控制单元传输单元，和用于向所述控制单元、定位单元及传输单元提供电能电源单元，其特征在于，还包括设有3G/4G、wifi、RS232、USB、GPIO、SATA和RJ45多种数据传输模式的网络装置，在所述网络装置内部特别设计的软路由，所述控制单元还包括进行数据存储分析、过程管控和差分服务的管控与服务综合处理平台，进行数据采集、过滤、处理和缓存的数据与业务终端，对车体进行定位、定姿以及与地形匹配的计算模块，和对电源进行辅助补充、保护和车载取电的管理模块。

【技术特征摘要】
1.一种车载多层异构指挥监控系统，包括：设置在车体外部的控制单元，及与所述控制单元相耦接的用于获取监控目标的定位数据并将该定位数据发送至所述控制单元进行处理的定位单元，用于接收所述控制单元发送的数据信息然后向外部传输和/或用于将外部数据信息传输至所述控制单元传输单元，和用于向所述控制单元、定位单元及传输单元提供电能电源单元，其特征在于，还包括设有3G/4G、wifi、RS232、USB、GPIO、SATA和RJ45多种数据传输模式的网络装置，在所述网络装置内部特别设计的软路由，所述控制单元还包括进行数据存储分析、过程管控和差分服务的管控与服务综合处理平台，进行数据采集、过滤、处理和缓存的数据与业务终端，对车体进行定位、定姿以及与地形匹配的计算模块，和对电源进行辅助补充、保护和车载取电的管理模块。2.根据权利要求1所述的车载多层异构指挥监控系统，其特征在于，本车中所述控制单元与网络装置和其他车的控制单元与网络装置与无线发射塔、服务器和控制中心的计算机形成拓扑网络结构。3.根据权利要求1所述的车载多层异构指挥监控系统，其特征在于，所述定位单元包括RTK定位模块和电子陀螺模块。4.根据权利要求3所述的一种车载多层异构指挥监控系统，其特征在于，所述定位数据包括：经纬度数据、方向数据、高度数据、振动数据速度和加速度数据。5.根据权利要求1所述的车载多层异构指挥监控系统，其特征在于，所述电源单元，包括：相耦接的自补电与供电模块和电源管理模块，其中，所述自补电与供电模块，包括：自发电补电模块、电池供电模块和外接充电供电模块；所述电源管理模块，用于分别控制所述振动发电子模块，电池供电子模块，和/或充电供电子模块的供电。...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄一斌，黄一民，王绍峰，郭英，要俊杰，孟庆均，孙春雨，彭志召，
申请(专利权)人：中国人民解放军装甲兵工程学院，
类型：发明
国别省市：北京,11