一种适应于防空兵的无线通信装置的制作方法

本发明属于通信技术领域，具体涉及一种适应于防空兵的无线通信装置。

背景技术

目前各兵种装备数字化、信息化程度得到快速发展，但是在野战条件下，防空兵的装备数字化、信息化不足，这导致单兵肩扛式防空导弹基本上需要士兵利用瞄镜通过肉眼来发现来犯的不明飞行物，然后再通过导弹锁定目标，进而实施打击，这种方式对单兵个人的能力和经验要求很高，无法串联其他资源 (例如雷达)来协同作战，在极端恶劣天气条件下，也会有很大的局限性，已不能适应未来防空作战的要求。

因此迫切需要提高单兵肩扛式防空导弹的数字化、信息化水平，在发射筒的瞄镜上能够图形化的显示来袭飞机的方位，通过信息导引的方式来帮助防空兵捕获目标，摆脱对防空兵个人能力的依赖。而要实现这一诉求，一种适用上述场景的单兵的通信装置就显的必不可少，该装置能够将多种有效的信息汇聚到单兵肩扛式防空导弹系统，从而打破信息屏障，赋予单兵肩扛式防空导弹新的能力，满足未来防空作战的需要。

现有技术的缺点：

1、现有的无线通信设备只具备无线通信的能力，当遭遇有效的电磁干扰时，没有备用的通信手段(例如有线通信等)。

2、现有的无线通信设备都只能实现无线通信设备之间的无线传输，当无线通信设备收到的数据需要传输给后端设备(例如导弹发射筒)时，只能通过有线传输的方式，这无形中增加了装备的作战准备时间。

3、现有的无线通信设备要完成最终的组网通信还需要设置频率、信道等参数，需要一些额外的操作。

4、现有的无线通信设备不够轻型便携，单兵携带时是个较沉重的负担。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是如何提供一种适应于防空兵的无线通信装置，以解决防空兵的装备数字化、信息化不足的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提出一种适应于防空兵的无线通信装置，该无线通信装置具有车载和便携式两种，包括电池仓、电源板、ARM、CPLD、MAX485、 434Mhz无线收发模块、2.4Ghz无线收发模块、24V电源和485总线数据接口(3)、无线通信装置和发射筒的有线备用数据接口(4)、434Mhz无线模块天线(1)和 2.4Ghz无线模块天线(2)；

外部24V供电通过24V电源和485总线数据接口(3)接入电源板，电池仓的电池接入电源板；

485总线有线通信组网通过24V电源和485总线数据接口(3)连接MAX485， MAX485连接CPLD，CPLD通过UART4连接ARM；

434Mhz无线模块天线(1)连接434Mhz无线收发模块，434Mhz无线收发模块通过UART1连接ARM；

2.4Ghz无线模块天线(2)连接2.4Ghz无线收发模块，2.4Ghz无线收发模块通过UART2连接ARM；

后端设备通过有线备用数据接口(4)和UART3连接直接连接ARM。

进一步地，该无线通信装置还包括语音处理电路和语音接口(2)，头戴式有线耳机通过语音接口连接语音处理电路，语音处理电路通过CBUS总线连接ARM。

进一步地，语音处理电路选用语音处理芯片CMX638，语音处理芯片CMX638 将耳机的模拟语音信号转换为数字信号通过CBUS总线传递给ARM，ARM通过 434Mhz的无线信号发送出去，从而实现与其他便携式无线通信装置和车载式之间的语音通信。

进一步地，车载式无线通信装置采用直流24V供电，便携式无线通信装置采用电池供电。

进一步地，434Mhz无线模块天线(1)用于无线通信装置本身进行通信组网，一个车载式能与1-4个便携式进行区域组网，载波频率为434Mhz。

进一步地，2.4Ghz无线模块天线(2)用于无线通信装置同后端设备进行无线数据传输,载波频率为2.4Ghz。

进一步地，车载式固定于具有目标探测和信息处理能力的平台，便携式放置在防空兵的作战服当中。

进一步地，434Mhz的无线模块选用的芯片为N616，N616将从ARM收到的数据转换为无线信号发射出去，并且将从天线收到数据通过UART1传递给ARM；N616 的RESET信号用于对模块进行复位，IO1用于设置工作模式，IO2用于指示N616 的工作状态；N616支持通过参数配置实现组网功能，所有的参数都通过ARM写入N616，N616将参数保存在自己的FLASH中，断电开机后自动加载参数，并同其他N616完成自动组网功能。

进一步地，2.4Ghz的无线模块选用的芯片为BT906，BT906将从ARM收到的数据转换为无线信号发射出去，并且将从天线收到数据通过UART2传递给ARM；由ARM通过UART2将BT906的配置参数写入BT906当中，并存于BT906的FLASH 中，断电开机后自动加载参数，并完成建立无线通信连接的过程。

进一步地，将发射筒的瞄镜进行数字化改造，增加BT906电路，通过配置 BT906的参数实现BT906之间的无线通信，进而实现无线通信装置和数字化瞄镜之间的无线通信。

(三)有益效果

本发明提出一种适应于防空兵的无线通信装置，本发明所提供的无线通信装置，将通信装置进行适应化、小型化设计，可方便单兵携带，具有自组网功能，且组网不需要任何额外的配置和操作，能够将信息进行有效传输和融合，提高肩扛式防空导弹数字化和信息化水平，是实现图形化的显示来袭飞机的方位的目的成为可能的通信基础保障设备，赋予传统的肩扛式防空导弹新的生命，极大的增强其威力。本发明提供的无线通信装置灵活、轻型便携，操作简单，不需要连接任何电缆，只需打开电源，就可以自动组网，正常工作。同时当遭遇电磁干扰时也具备有线通信的能力。

附图说明

图1为本发明无线通信装置外形图；

图2为无线通信装置原理框图；

图3为434Mhz无线通信接口电路图；

图4为2.4Ghz无线通信接口电路图；

图5为CPLD的时分式485总线有线通信组网电路图；

图6为无线通信装置和发射筒之间有线通信电路图；

图7为无线通信装置最终的工作流程图。

图中，1：434Mhz无线模块天线2：语音接口3：24V电源和485总线数据接口4：无线通信装置和发射筒的有线备用数据接口5：工作指示灯6：电源指示灯7:开关8：2.4Ghz无线模块天线。

具体实施方式

为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

本发明设计了一种无线通信装置，可灵活的放置在防空兵的作战服和雷达车等具有目标探测和信息处理能力的平台当中，自组网功能的设计，使得信息能够进行有效传输和融合。具有有线、两种载频的无线、耳机话筒组、DC供电和电池供电功能，方便携行和操作。

本发明提供的无线通信装置灵活、轻型便携，操作简单，不需要连接任何电缆，只需打开电源，就可以自动组网，正常工作。同时当遭遇电磁干扰时也具备有线通信的能力。

本发明提出一种具有两个无线接口的无线通信装置，具有车载和便携式两种物理结构形式，车载式固定于雷达车等具有目标探测和信息处理能力的平台，便携式可灵活的放置在防空兵的作战服当中。

434Mhz无线模块天线(1)(载波频率434Mhz)用于无线通信装置本身进行通信组网，一个车载式可以与1-4个便携式进行区域组网，能够将空中情报信息进行有效传输和融合，达到多射手区域联合作战的能力。另一个2.4Ghz无线模块天线(2)(载波频率2.4Ghz)用于无线通信装置同后端设备(例如导弹发射筒)进行无线数据传输。这种双无线接口的设计，可以有效减少防空兵的作战准备时间，并且一旦导弹出现问题，发生导弹滞留发射筒等危险行为，这种全无线通信的设计，没有有线电缆的束缚，射手可以方便的甩脱导弹发射筒，保护射手的安全。同时本无线通信装置具有语音通信功能，可以方便与友邻进行话务沟通，更方便的传递相互之间的作战意图。

车载式无线通信装置可以采用直流24V供电，可以无需安装电池。便携式无线通信装置可以采用电池供电，同时语音处理芯片CMX638将耳机的模拟语音信号转换为数字信号通过CBUS总线传递给ARM，ARM通过434Mhz的无线信号发送出去，从而实现与其他便携式无线通信装置和车载式之间的语音通信。

车载式与便携式之间除了基于434Mhz的无线通信组网，还可以通过UART4 实现基于CPLD的时分式485总线有线通信组网。无线通信装置和发射筒之间除了基于2.4Ghz进行无线通信外，还可以通过UART3来进行有线通信。

我们提出一种具有两个无线接口的无线通信装置，具有车载和便携式两种物理结构形式，车载式固定于雷达车等具有目标探测和信息处理能力的平台，便携式可灵活的放置在防空兵的作战服当中。

无线通信装置包括机壳、无线通信控制板、电源板和电池，其外形图如图1 所示：

434Mhz无线模块天线(1)(载波频率434Mhz)用于无线通信装置本身进行通信组网，一个车载式可以与1-4个便携式进行区域组网，能够将空中情报信息进行有效传输和融合，达到多射手区域联合作战的能力。

2.4Ghz无线模块天线(2)(载波频率2.4Ghz)用于无线通信装置同后端设备(例如导弹发射筒)进行无线数据传输。这种双无线接口的设计，可以有效减少防空兵的作战准备时间，并且一旦导弹出现问题，发生导弹滞留发射筒等危险行为，这种全无线通信的设计，没有有线电缆的束缚，射手可以方便的甩脱导弹发射筒，保护射手的安全。

同时本无线通信装置具有语音通信功能，可以方便与友邻进行话务沟通，更方便的传递相互之间的作战意图。

该无线通信装置的原理框图如图2所示：

如图2所示，无线通信装置包括电池仓、电源板、ARM、CPLD、MAX485、434Mhz 无线收发模块、2.4Ghz无线收发模块、语音处理电路、语音接口(2)、24V电源和485总线数据接口(3)、无线通信装置和发射筒的有线备用数据接口(4)、 434Mhz无线模块天线(1)和2.4Ghz无线模块天线(2)；

外部24V供电通过24V电源和485总线数据接口(3)接入电源板，电池仓的电池接入电源板，可选择其中一种供电方式；

时分式485总线有线通信组网通过24V电源和485总线数据接口(3)连接 MAX485，MAX485连接CPLD，CPLD通过UART4连接ARM；

434Mhz无线模块天线(1)连接434Mhz无线收发模块，434Mhz无线收发模块通过UART1连接ARM；

2.4Ghz无线模块天线(2)连接2.4Ghz无线收发模块，2.4Ghz无线收发模块通过UART2连接ARM；

头戴式有线耳机通过语音接口连接语音处理电路，语音处理电路通过CBUS 总线连接ARM；

导弹发射筒等后端设备还可以通过有线备用数据接口(4)和UART3直接连接ARM。

车载式无线通信装置可以采用直流24V供电，可以无需安装电池。便携式无线通信装置可以采用电池供电。

语音处理电路选用语音处理芯片CMX638，语音处理芯片CMX638将耳机的模拟语音信号转换为数字信号通过CBUS总线传递给ARM，ARM通过434Mhz的无线信号发送出去，从而实现与其他便携式无线通信装置和车载式之间的语音通信。

434Mhz的无线通信接口的具体电路图如图3所示：

从图3可以看到，434Mhz的无线模块通过UART1和ARM进行数据通信，434Mhz 的无线模块选用的芯片为N616，N616将从ARM收到的数据转换为无线信号发射出去，并且将从天线收到数据通过UART1传递给ARM。N616的RESET信号用于对模块进行复位，IO1用于设置工作模式(比如设置广播、点对点、组网等)， IO2用于指示N616的工作状态，比如处于发送状态或者接收状态，接收状态也意味着无线信道有数据传输，处于繁忙时刻，利用该信号用户可以自己实现CSMA 方式的通信组网。N616还支持通过参数配置实现组网功能，所有的参数都通过 ARM写入N616，N616将参数保存在自己的FLASH中，断电开机后自动加载参数，并同其他N616完成自动组网功能，整个组网过程不需要人工的任何设置和操作。

2.4Ghz的无线通信接口的具体电路图如图4所示：

从图4可以看到，2.4Ghz的无线模块通过UART2和ARM进行数据通信，2.4Ghz 的无线模块选用的芯片为BT906，BT906将从ARM收到的数据转换为无线信号发射出去，并且将从天线收到数据通过UART2传递给ARM。将发射筒的瞄镜进行数字化改造，增加BT906电路，通过配置BT906的参数就可以实现BT906之间的无线通信，进而实现无线通信装置和数字化瞄镜之间的无线通信，配置BT906 的参数是通过ARM通过UART2写入BT906当中，并存于BT906的FLASH中，断电开机后自动加载参数，并完成建立无线通信连接的过程，整个过程不需要人工的任何设置和操作。

车载式与便携式之间除了基于434Mhz的无线通信组网，还可以通过UART4 实现基于CPLD的时分式485总线有线通信组网。其具体电路图见图5所示。

无线通信装置和发射筒之间除了基于2.4Ghz进行无线通信外，还可以通过 UART3来进行有线通信。其具体电路图见图6所示。

无线通信装置最终的工作流程图如图7所示，

S1、设备启动，判断是否加点，如果否则更换电池，如果是则执行后续步骤S2或S3；

S2、无线通信装置之间是否建立无线组网，如果是则完成通信组网，如果否，则使得无线通信装置之间建立无线组网；

S3、无线通信装置与发射筒之间是否建立无线通信，如果是则完成通信组网，如果否，则使得无线通信装置与发射筒之间建立有线通信。

本发明/实用新型的关键点和保护点：

1：双无线通信接口的设计，可以让使用变得更加的简单方便。

2：双有线接口的设计，可以在受到强电磁干扰，通过有线方式继续工作。

3：既可以通过24V供电，也可以支持电池供电，可以很好的扩展本设备的应用场景。

本发明所提供的无线通信装置，将通信装置进行适应化、小型化设计，可方便单兵携带，具有自组网功能，且组网不需要任何额外的配置和操作，能够将信息进行有效传输和融合，提高肩扛式防空导弹数字化和信息化水平，是实现图形化的显示来袭飞机的方位的目的成为可能的通信基础保障设备，赋予传统的肩扛式防空导弹新的生命，极大的增强其威力。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。