[发明专利]一种声震波弹丸落点探测装置

说明书

技术领域

本发明涉及电子测试仪器技术领域，特别是涉及一种弹丸落点声震波探测装置。

背景技术

目前采用的弹丸落点坐标测量通常是先采用光学设备或雷达获得落点的概略位置，事后再采用电子经纬仪或差分GPS设备人工获取落点坐标的精确位置。而光学设备和雷达各有其自身的局限性，光测设备受能见度和大气抖动的影响，雷达受地杂波和多径的影响，不能确保及时、准确和可靠地获取弹丸落点坐标，不仅测试效率低，还存在严重的安全隐患。

发明内容

本发明的目的是解决上述弹丸落点坐标测量方式的不足,公开了一种弹丸落点声震波探测装置。

本发明的一种弹丸落点声震波探测装置，包括一台控制器、网卡、传感器、信号放大单元、北斗天线、北斗模块、存储管理模块、SD卡、状态指示灯组；

所述控制器是一片单片机，通过第一串口与网卡通信，网卡通过网口RJ45连接到网络，与外部数据处理中心站通信；通过差分输入接口与信号放大单元连接，信号放大单元与传感器连接；通过第二串口与北斗模块连接、北斗模块与北斗天线连接；通过第三串口与存储管理模块连接，存储管理模块与SD卡连接；通过输入输出接口与状态指示灯组连接；控制器里存储和运行有程序，涉及初始化、通信、数据采集、时间同步、数据存储、状态指示；

RJ45接口与外部数据处理中心站连接；北斗天线与北斗模块连接；传感器与信号放大单元连接；SD卡与存储管理模块的SD卡槽连接；输入输出接口与状态指示灯组连接；

控制器包括初始化单元、通信单元、数据采集单元、时间同步单元、数据存储单元、状态指示单元；

所述的传感器布设于弹丸落区，用于探测落地产生的声震波信号；该信号经信号放大单元放大后输入到控制器的差分输入接口，经模数转换后保存在数据缓冲区；北斗模块通过北斗天线接收北斗信息，控制器每秒读取北斗年月日时分秒的时间码，内部计时模块通过控制器的内部定时器产生毫秒时间码，完整的时间码保存到数据缓冲区指定区域，时间码与信号数据组成固定长度的数据帧，控制器定时将数据帧通过第一串口、网卡发送到外部数据处理中心站，数据处理中心站通过解算多点声震波数据，定位弹丸落点坐标；

所述初始化单元：包括内部初始化模块和外部初始化模块；初始化单元在系统运行时，内部初始化模块用于分配控制器的内部数据存储空间，包括定义各种数据缓冲区、变量和堆栈，设置通信单元及串口、数据采集单元及差分输入接口、时间同步单元及第二串口、数据存储单元及第三串口、状态指示单元及输入输出接口的工作方式；外部初始化模块用于设置网卡、北斗模块、存储管理模块的工作方式。

所述通信单元：包括指令接收模块、数据发送模块；信单元在系统初始化后，指令接收模块处于待命状态，通过网卡和第一串口随时接收和识别外部数据处理中心站发来的指令，这些指令包括系统自检、数据采集、停止采集、转发数据、分机报时、北斗复位、探测器复位；数据发送模块根据外部数据处理中心站发来的相关指令，通过网络向中心站发送对应的状态信息帧、信号数据帧、转发数据帧、报时数据帧。

所述数据采集单元：包括模数转换模块、数据缓冲模块；由传感器将声震波信号转化为电信号，经信号放大单元放大后，通过差分输入接口输入给数据采集单元，模数转换模块将此模拟信号转换为数字，每次模数转换完成后，将转换结果保存到数据缓冲区；数据缓冲模块用于定义数据缓冲区的地址、大小和状态，数据缓冲区接收模数转换模块生成的模数转换数据和内部计时模块生成的同步时间信息，数据发送模块从数据缓冲区读取数据发送到网络，写卡模块从数据缓冲区读取数据写入到SD卡。

所述时间同步单元：包括北斗接收模块、内部计时模块；时间同步单元用于生成系统的同步时间，北斗接收模块通过第二串口读取北斗模块的年月日时分秒的时间码，内部计时模块通过控制器的内部定时器产生毫秒时间码，完整的时间码保存到数据缓冲区指定区域。

所述数据存储单元：包括写卡模块、读卡模块；数据存储单元通过第三串口控制存储管理模块对SD 卡进行写卡和读卡操作，写卡模块将数据缓冲区中的数据帧写入到SD卡，读卡模块将SD卡里的存储数据读取到数据缓冲区中的指定区域。

所述状态指示单元：包括状态检测模块、指示输出模块；系统加电完成初始化后，进入系统自检状态，状态检测模块读取并识别各单元状态信息，形成状态信息帧，数据发送模块将状态信息帧定时发送到网络，指示输出模块通过输入输出接口输出状态信息驱动状态指示灯组。