国际先进研究期刊》的研究在电子、电子、仪表工程
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穆罕默德•Salavati1阿里Ebrahimi2,Maryam Rezaee3,哈米德Reza Rasouli4
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识别标签(狗牌)超和士兵似乎是一个最被忽视的研究领域。在战斗唯一识别对象是一个金属识别标签的士兵穿的信息。发现并识别这些死亡,整个战场必须搜索找到尸体或这些识别标记。这个任务不仅耗时,而且昂贵,需要大量的人力来搜索。摘要电子设备是设计和实现替换识别标签,帮助尽快找到死亡或受伤的士兵在战争期间或之后。灯、电源效率和健壮的定位模块,它提供了一个在所有环境中高精度是军人需要找到位置。虽然GPS弱点但它可以提供足够的精度,同时满足上述要求。射频传输是用于将数据发送给操作中心。和低消费32位ARM微控制器用于电路的时序和数据处理以及保持士兵基本和医疗信息。这个设备的电池寿命是很重要的。 All the electrical equipment used in this device is low power consuming and with the written algorithm the device can work for months.
关键字 |
| 识别标签、定位、GPS、射频收发器电路、战争伤亡 |
介绍 |
| 在3400年的人类生活在地球上,人只有活了250年的和平。在此期间,14500的战争已经发生和150人在联合国的基础和17世纪以来,已经有超过1.01亿人被杀。伊朗和伊拉克之间的战争是20世纪最长的常规战争。这场战争的伤亡213255人死亡,11697人失踪推定死亡。发现和识别死在战争期间或之后这是一个困难非常耗时的任务。仍然在20年的两伊战争之后,更多的士兵的尸体被发现和添加到上面的数字[1,2]。 |
| 发现和识别这些死亡;整个战场必须搜索找到尸体或识别标记他们携带。这个任务不仅耗时,而且昂贵,需要大量的人力来搜索。此外,一段时间后腐烂的尸体或骨骼不识别。DNA测试是一种识别方法,但并不是在所有情况下都适用。在超过20年的两伊战争之后,寻找失踪的尸体仍在继续,时不时死亡[3]。 |
| 摘要电子设备是设计和实现替换识别标签来帮助尽快找到死亡或受伤的士兵在战争期间或之后。这条赛道将伤亡人数的确切位置基本操作中心。还有一个按钮添加到电路的伤害和敌人攻击或需要帮助。的士兵也可以按这个按钮,请求帮助,在基地中心的确切位置的士兵将被接收。 |
| 的优势有一个这样的设备如下: |
| 1 -减少搜索每一寸的耗时的过程找到死者的区域 |
| 2 -减少themanpowerneededfor本地搜索 |
| 3 -问所需helpwhen能力 |
| 4 -找到精确的位置thedead orinjured |
| 5 -运输的deadandwounded尽快战区 |
| 6-Quickhelptothe受伤soldieras先去 |
| 7 -快速访问每个士兵的电子医疗记录和信息的需要帮助 |
| 8 -知道士兵的位置在操作和手术后 |
相关工作 |
| 现在有各种各样的方法来定位。这些包括定位的GPS(电场),RFID[16],使用电信网络[19],结合GPS和GSM(18、20),辅助GPS(18、21)其他近程的定位系统[22]。 |
| 一般来说,这些现代技术能够提供一个廉价、快速定位和可用的方法在各个领域都有一些优点和缺点。因此,这些方法是根据他们的应用程序和使用要求。使用GPS定位仍然是最好的和最适用的方法,涵盖了所有环绕地球的天气条件。旁边的可用性,其模块是廉价、光和足够准确的目的。全球定位系统的主要缺点是,它不工作在家里。 |
| 这个设备包含两个单位;士兵单位和运营中心单位。在士兵单位,射频发射机模块用于将数据发送给操作中心。和低消费32位ARM微控制器用于电路的时序和数据处理以及保持士兵基本和医疗信息。在操作中心单位,射频接收机用于传输数据,手臂微控制器用于处理数据和特点液晶显示位置坐标和接收到的消息。发光二极管在电路都是用来显示电路的工作状态。 |
基本概念 |
| 这个设备的主要目的是取代识别标记,并帮助寻找死去的士兵,编写算法是基于这个问题。假设死去的士兵是在固定位置不动。因此,没有必要每秒钟传输反复体位。士兵单位开始每一小时。在每个转折点,GPS发现士兵的位置和位置数据是通过UART传输到单片机端口。评估数据和其有效性后,士兵的位置提取并送往射频发射机发送给操作中心。 |
| 然后,电路是一小时后关闭,开启和上面的步骤是重复的。提取后士兵的位置坐标,相比以前的坐标。如果根据前面的位置并没有改变位置,下次打开时间翻了一倍。这意味着,如果不改变位置,电路将打开后2、4、8、16最后24小时。因此,如果尸体不移动,它的位置会在日常传播一次,很长一段时间。这种方法增加了电池寿命和设备将传输人体坐标数月。如果位置变化,电路的时序将每一小时一次。 |
| 在每次当GPS是试图找到位置,单片机200秒等待从GPS有效数据。如果没有收到有效数据,消息“不坐”将传播这意味着GPS无法找到足够的卫星接收数据。后电路关闭,直到下一个常规时间,不会进入一个无限循环找到位置。 |
| 一个按钮也安装在电路需要帮助。这个按钮当士兵需要用于帮助在战斗中。这些可能包括受伤、被抓住在一个困难的情况下,敌人的攻击,化学和生物恐怖袭击等。在这些情况下,按下按钮后,设备会发现确切的位置和传输到指挥中心发送的帮助。消息“帮助我”士兵的位置将显示在接收单元操作中心。因为它是已知的请求帮忙,士兵的医疗记录是可用的救援队,特别他们需要的信息,如血型,健康状况和历史的惯用语。这些信息也存储在每个设备单片机,因为它是一个替代的识别标记。 |
设备中使用这个项目 |
| nRF24L01是单片2.4 ghz收发器和嵌入式基带协议引擎(增强ShockBurst™),为超低功耗无线应用程序而设计的。它使用GFSK调制。用户可配置的参数,如频率频道,输出功率和空气数据速率。它只需要11.3 ma TX 0 dbm输出功率和12.3 ma RX 2 mbps空气数据率,只有900 na掌权,它对芯片电压调节器。 |
| LPC1768是一个手臂Cortex-M3基于单片机嵌入式applicationsrequiring高水平的集成和低功耗。手臂Cortex-M3 anext代CPU核心运行高达100 MHz的频率。的外围补LPC1768包括512 KB的闪存,64 KB的数据内存,一个USB接口、4 uart, SPI接口,12位ADC, 10位DAC,与单独的电池供应超低功率RTC, 70通用I / O管脚。 |
| FGPMMOPA6B联发科单片机的GPS模块,小16毫米x 16毫米x 6毫米尺寸。它具有灵敏度高-163 dBm跟踪和优越的城市表演。它的位置精度约3米。在35秒冷启动和热启动通常在1秒。只有48 48马在收购and37mA跟踪,这是一个低功率消耗模块。 |
| 这是一个基本16字符2行显示绿色背景上用黑色文本。它利用极其常见HD44780并行接口芯片。 |
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实现 |
| 图1和图2显示的原理电路分别为士兵和指挥中心。软件仿真和绘制图表我们使用普罗透斯。微控制器的编码操作中心单元和士兵单元与凯尔软件用C语言编写。 |
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| 实施后的电路试验板和测试设备的性能,这些组件被安装在印刷电路板。硬件的结果如图3所示。对电路、9 v电池使用。一个功率调节器用于士兵单位为单片机提供3.3 v和GPS模块。另一方面两个监管部门用于指挥中心单元;一个5 V LCD和一个3.3 V微控制器。 |
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| 使用,封面设计和为两个单位。视图,士兵单位和运营中心单元显示。这张封面,士兵单位可以被附加到腰带或士兵的肩膀图五所示。 |
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结果 |
| 为了测试设备的性能,我们稍微改变了算法。而不是打开每一小时,每一分钟。如果坐标不改变,这一次将增加一分钟每次6分钟。因此我们不需要等待数小时测试电路的性能。 |
| 电路测试的三个条件:1)在开放空间远离建筑物,2)在城市和建筑如街道和后院,3)室内靠近窗户。结果如下。 |
结果在开放空间远离建筑物和山: |
| 结果的测试电路在开放空间远离建筑如表1所示。一分钟后打开士兵单位、GPS将接收数据和预期,花了不到35秒为冷启动定位。如表1中可以看到,因为设备的位置没有变化,电路处于关机状态,在每次增加一分钟的时间。作为GPS模块的精度约3到5米,有时多达25米,坐标位置不完全相同的,即使不改变设备的位置。因此通过全球定位系统(GPS)查看接收到的数据之后,我们发现第一个数字小数点后的变化显示了距离30米的变化。因此,如果小数点后第一个数字和其他4个数字前不变化,单片机考虑没有改变位置,增加下开始一分钟的时间。 |
| 性能的“帮助”按钮也测试了在不同距离的显示性能优良,在每次传送坐标后,电路根据其时间例行再次表现良好。 |
结果在城市区域和建筑物 |
| 这一次设备的性能测试在城市地区和建筑如街道或后院。结果如表二所示。可以看到,结果表明,GPS定位所需的时间不是非常不同采集时间开放空间的建筑。设备在城市地区表现出良好的性能。这些结果在多云和下雨的天气显示电路在恶劣天气条件下的可接受的性能。 |
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室内靠近窗户的结果 |
| 第三个条件设备测试是在封闭的环境和室内靠近窗户。本次测试的结果在表3中列出。可以看到,GPS模块接收来自卫星的数据所需要的更多的时间比前两个条件。如果窗口周围的其他建筑和接收来自卫星的数据超过200秒,“不坐”消息传输到显示无法找到足够的卫星。 |
| TableIII |
结果室内和靠近窗户 |
| 这个表显示经度和纬度的位置数据和GPS的阴离子所需的时间坐标和增加设备的时间计划。 |
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结论和讨论 |
| 摘要设备设计并实现以取代识别标签和帮助罚款在战争的伤亡人数。使用这种设备将是一个巨大的帮助在耗时和困难的任务就是寻找死去的士兵在战争期间或之后。也该设备存储士兵基本和医疗信息,可以用来在需要的时候寻求立即的帮助。 |
| GPS作为它最适用的定位系统还涵盖了所有在全球所有的天气条件。FGPMMOPA6B GPS模块用于此目的,因为它具有低功耗,良好的准确性和小尺寸。LPC 1768 ARM微控制器被用于处理和时机的士兵单位和运营中心单位。NRF24L01收发器模块用于发射和接收位置坐标和消息。在这个项目中使用的模块都是权力与写算法效率和设备可以工作很长一段时间。 |
| 士兵单元测试在三条件:1)在开放空间远离建筑物,2)在城市和建筑等街道和码,3)室内靠近窗户。结果表明:可接受的性能在所有3条件和恶劣的天气条件。启动和收购时间不到30秒在开放空间和城市地区。在室内环境中花的时间是正常的。也是一个“帮助”按钮安装在设备上,以寻求帮助和发送的确切坐标士兵需要推按钮时。 |
| 这个设备是一个原型。通过添加更多的仪器,使用该设备可以扩展。例如生物传感器可以添加为了监视士兵的健康状况和传输数据的操作中心。RF收发器可以用于实时导航和定位的士兵和许多最近的技术监测的总体情况士兵期间和之后的战斗。 |
引用 |
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