基于虚拟队形的编队靶车制造技术

提供一种基于虚拟队形的编队靶车，本实用新型专利技术中的编队靶车组由指挥车通过中继车进行统一指挥，采用虚拟队形结合精确逼近的原理对编队靶车组车辆进行位移控制，使编队车辆组中的各车辆自行微调自身的实际位置与虚拟位置趋向重合，保证编队中各车辆在行进时保持精确地阵列形状，能够满足导弹打靶的需要。

【技术实现步骤摘要】
基于虚拟队形的编队靶车
本技术属于自动驾驶
，具体涉及一种基于虚拟队形的编队车辆驾驶靶车。
技术介绍
通常对于较小的移动靶标,一般用一辆靶车就可以完成模拟，对于大型移动目标的模拟必需要用多辆靶车编队同步运行才有可能完成。为了使模拟的效果逼真，编队中的靶车必须要在行进中保持一定的间距。目前，编队驾驶都是采用直接测距进行速度跟踪，由于前方车辆的行驶速度是变化的，跟随过程中车速也必须做相应的变化。但因车辆的实际控制系统必定具有一定的超调量，且其动力系统还存在较大的响应时间，当编队中后方的车辆在跟随前方变速行驶的车辆时，就会出现车距的震荡，严重影响模拟的效果。显然，对于需要保持高精度间距的快速行驶的靶车编队，车距震荡现象的存在是完全不能接受的。另外，靶车编队在转弯时需要保持原有的直线度，已知现有的自动驾驶技术都未涉及，必须给予解决。因此有必要提出改进。
技术实现思路
本技术解决的技术问题：提供一种基于虚拟队形的编队靶车，本技术中的编队靶车组由指挥车通过中继车进行统一指挥，采用虚拟队形结合精确逼近的原理对编队靶车组中的车辆进行位移控制，使编队车辆组中的各车辆自行微调自身的实际位置与虚拟位置趋向重合，保证编队中各车辆在行进时保持精确地阵列形状，能够满足导弹打靶的需要。本技术采用的技术方案：基于虚拟队形的编队靶车，包括指挥车、中继车和编队靶车组，所述指挥车上设有主遥控电脑和多台与编队靶车组中靶车对应的遥测遥控装置，所述中继车和编队靶车组上设有无线电通讯设备，所述编队靶车组中的每辆车上都设有定位导航仪，所述指挥车上的遥控电脑和遥测遥控装置通过光缆或无线电方式与中继车和编队靶车组上的无线电通讯设备组成一个局域网；在做编队驾驶时，所述指挥车的自动驾驶仪CPU按照预先规定的队列间隔和既定路径生成一个虚拟的、运动的虚拟队形图并通过局域网传送给编队靶车组中的每辆靶车；所述编队靶车组中的各靶车都按照虚拟车队中对应的虚拟车的运行参数运行；所述指挥车的自动驾驶仪CPU通过局域网收集编队靶车组中各靶车的实时定位信息、计算各靶车的实际位置与其在虚拟队形图中位置的偏差、并将偏差值发送给编队内所有对应靶车；所述编队靶车组中各靶车的自动驾驶仪CPU按照指挥车的自动驾驶仪CPU发来的位置偏差值微调自身车速且使自身的实际位置与虚拟位置趋向重合。其中，所述指挥车、中继车和编队靶车组中的各靶车上都至少安装一套自组网无线电台和路由器；所述编队靶车组中每辆靶车都安装有卫星定位导航仪和数码摄像头。进一步地，所述编队靶车组中的靶车上安装有应答式无线电测距仪，所述应答式无线电测距仪包括设于编队领队车上的应答式无线电测距仪的主机和设于其它靶车的应答机。进一步地，在所述编队靶车组的行驶路径附近设有一个卫星导航地基增强站。其中，所述编队靶车组中的各靶车包括自动驾驶仪、动力单元、转向控制单元和制动控制单元，所述动力单元采用电机驱动动力系统，所述转向控制单元采用电动或电液伺服转向系统，所述制动控制单元采用电控的气动或液压制动系统，所述各靶车上所有部件都不高出靶车车架，所述各靶车的上部为一个整体平面，所述编队靶车组中各靶车的整体平面上设有目标模拟源，所述各靶车的车架与其目标模拟源之间安装有一个回转盘，所述回转盘由一个方向伺服装置驱动。或者，所述编队靶车组中的各靶车包括自动驾驶仪、动力单元、转向控制单元和制动控制单元，所述动力单元采用线控内燃机动力底盘，包括整车控制系统、总线控制的自动变速箱和内燃机及离合器组，所述转向控制单元采用总线控制的液压伺服转向系统，所述制动控制单元采用总线控制的气动或液压制动系统，所述编队靶车组中各靶车的车架上设有目标模拟源，所述各靶车的车架与其目标模拟源之间安装有一个回转盘，所述回转盘由一个方向伺服装置驱动。为了减轻数据量对无线网络的压力，可以将所述虚拟车队中的虚拟车由编队靶车组中各对应靶车的自动驾驶仪自行产生，所述编队靶车组中各对应靶车的自动驾驶仪CPU按照事先确定的相同的速度曲线和车距沿既定行驶路径生成各自位置坐标与时间的函数，所述编队靶车组中各靶车在接到指挥车发出的开始命令后开始行进并按照预设的速度曲线加速至设定值，所述编队靶车组中各靶车的自动驾驶仪在行驶期间不断采集自身的即时实际位置坐标并与虚拟车的位置坐标进行比对、调节车速和方向且使靶车的实际即时位置与虚拟车的位置趋于重合。本技术与现有技术相比的优点：1、本方案中的编队靶车组由指挥车通过中继车进行统一指挥，采用虚拟队形结合精确逼近的原理对编队靶车组中的车辆进行位移控制，使编队车辆组中的各车辆自行微调自身的实际位置与虚拟位置趋向重合，保证编队中各车辆在行进时保持精确地阵列形状，能够满足导弹打靶的需要；2、本方案中使用具有扩频技术的自组网无限电台组成的临时局域网，其抗干扰能力强，传输速率高，实现靶车编队中车辆之间信号稳定有效的传输；3、本方案中采用无线电应答式测距和相应的算法，可以不依赖卫星定位导航而获得高精度的编队实时位置图，提高编队内数据获取的准确性。附图说明图1为本技术中纵向队列编队靶车组的驾驶示意图；图2为本技术的控制系统示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。在本技术中，术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。请参阅图1-2详述本技术的实施例：实施例1：基于虚拟队形的编队靶车，本实施例中采用一种纵向队列的编队靶车组3，如图1所示，其中包含有4辆靶车、一辆中继车2和一辆指挥车1，指挥车1是系统的控制中枢，内设主遥控电脑4以及与编队靶车组3中靶车数量对应的遥测遥控装置5。中继车2和编队靶车组3上设有无线电通讯设备，通过中继车2与编队靶车组3中各靶车联网构成一个完整的控制系统。每辆靶车都具有自动编队驾驶所需要的定位导航仪及自动驾驶仪11，定位导航仪一般采用卫星定位导航仪，在靶车路径附近设一个卫星导航地基增强站，中继车2是一个无线电中继站。为便于说明，假定编队靶车组3中各靶车上的定位导航仪的天线都安装在车辆的俯视轮廓的几何中心。在编队靶车组3编队行驶之前，指挥车1的主遥控电脑4首先在电子地图上规划好编队靶车组3的行进轨迹并发给每一辆靶车，然后按照任务要求生成一个虚拟的靶车编队坐标图也发给编队靶车组3中的各靶车，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于虚拟队形的编队靶车，其特征在于：包括指挥车(1)、中继车(2)和编队靶车组(3)，所述指挥车(1)上设有主遥控电脑(4)和多台与编队靶车组(3)中靶车对应的遥测遥控装置(5)，所述中继车(2)和编队靶车组(3)上设有无线电通讯设备，所述编队靶车组(3)中的每辆车上都设有定位导航仪，所述指挥车(1)上的遥控电脑(4)和遥测遥控装置(5)通过光缆或无线电方式与中继车(2)和编队靶车组(3)上的无线电通讯设备组成一个局域网；在做编队驾驶时，所述指挥车(1)的自动驾驶仪CPU按照预先规定的队列间隔和既定路径生成一个虚拟的、运动的虚拟队形图并通过局域网传送给编队靶车组(3)中的每辆靶车；所述编队靶车组(3)中的各靶车都按照虚拟车队中对应的虚拟车的运行参数运行；所述指挥车(1)的自动驾驶仪CPU通过局域网收集编队靶车组(3)中各靶车的实时定位信息、计算各靶车的实际位置与其在虚拟队形图中位置的偏差、并将偏差值发送给编队内所有对应靶车；所述编队靶车组(3)中各靶车的自动驾驶仪CPU按照指挥车(1)的自动驾驶仪CPU发来的位置偏差值微调自身车速且使自身的实际位置与虚拟位置趋向重合。/n

【技术特征摘要】
1.基于虚拟队形的编队靶车，其特征在于：包括指挥车(1)、中继车(2)和编队靶车组(3)，所述指挥车(1)上设有主遥控电脑(4)和多台与编队靶车组(3)中靶车对应的遥测遥控装置(5)，所述中继车(2)和编队靶车组(3)上设有无线电通讯设备，所述编队靶车组(3)中的每辆车上都设有定位导航仪，所述指挥车(1)上的遥控电脑(4)和遥测遥控装置(5)通过光缆或无线电方式与中继车(2)和编队靶车组(3)上的无线电通讯设备组成一个局域网；在做编队驾驶时，所述指挥车(1)的自动驾驶仪CPU按照预先规定的队列间隔和既定路径生成一个虚拟的、运动的虚拟队形图并通过局域网传送给编队靶车组(3)中的每辆靶车；所述编队靶车组(3)中的各靶车都按照虚拟车队中对应的虚拟车的运行参数运行；所述指挥车(1)的自动驾驶仪CPU通过局域网收集编队靶车组(3)中各靶车的实时定位信息、计算各靶车的实际位置与其在虚拟队形图中位置的偏差、并将偏差值发送给编队内所有对应靶车；所述编队靶车组(3)中各靶车的自动驾驶仪CPU按照指挥车(1)的自动驾驶仪CPU发来的位置偏差值微调自身车速且使自身的实际位置与虚拟位置趋向重合。


2.根据权利要求1所述的基于虚拟队形的编队靶车，其特征在于：所述指挥车(1)、中继车(2)和编队靶车组(3)中的各靶车上都至少安装一套自组网无线电台和路由器(8)；所述编队靶车组(3)中每辆靶车都安装有卫星定位导航仪(9)和数码摄像头(10)。


3.根据权利要求2所述的基于虚拟队形的编队靶车，其特征在于：所述编队靶车组(3)中的靶车上安装有应答式无线电测距仪，所述应答式无线电测距仪包括设于编队领队车上的应答式无线电测距仪的主机和设于其它靶车的应答机。


4.根据权利要求2所述的基于虚拟队形的编队靶车，其特征在于：在所述编队靶车组(3)的行驶路径附近设有一个卫星导航地基增强站。


5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉少波，余艳飞，吕平，
申请(专利权)人：陕西铁鹰特种车有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61