低成本紅外目標(biāo)源遠(yuǎn)程投放控制器設(shè)計(jì)

摘要 針對(duì)空空導(dǎo)彈飛行試驗(yàn)地面靶試的需求，提出一種基于GSM通訊網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程紅外目標(biāo)源投放控制器設(shè)計(jì)方案，采用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)GSM模塊的傳輸控制以及控制命令的解析執(zhí)行，通過華為GTM900模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線傳輸，此系統(tǒng)具有低功耗、通訊可靠、成本低的優(yōu)勢(shì)。
關(guān)鍵詞 紅外目標(biāo)；遠(yuǎn)程投放；GSM模塊；單片機(jī)；AT指令；控制器

導(dǎo)彈研制過程中需要在靶場(chǎng)進(jìn)行大量的發(fā)射試驗(yàn)，其中許多靶試需要無人機(jī)或氣球靶標(biāo)，適時(shí)進(jìn)行紅外目標(biāo)源投放操作。如何可靠、安全地實(shí)現(xiàn)投放，可以利用常見的數(shù)傳電臺(tái)、定制專用的遙控?cái)?shù)據(jù)鏈等。綜合比較專用遙控?cái)?shù)據(jù)鏈可靠性高，但成本高。飛行靶試中電臺(tái)都是耗材，所以保證可靠性的前提下，降低試驗(yàn)投入成本是筮待解決的問題。
GSM網(wǎng)絡(luò)是目前移動(dòng)通信體制中成熟、完善、應(yīng)用較廣泛的一種系統(tǒng)，現(xiàn)在使用的是數(shù)字傳輸?shù)诙涓C通訊系統(tǒng)，采用時(shí)分多址編碼，高斯濾波最小移頻鍵控GSMK調(diào)制技術(shù)，GSM系統(tǒng)具有頻譜利用率高、加密性好、業(yè)務(wù)豐富的特點(diǎn)。以GSM作為數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，可開發(fā)多種應(yīng)用，如無線遠(yuǎn)程檢測(cè)、控制、無線報(bào)警等。
設(shè)計(jì)利用單片機(jī)串口向GSM模塊發(fā)送AT命令完成模塊初始化機(jī)及控制操作，由GSM模塊完成信道編碼、信息加密、信息的調(diào)制、解調(diào)、發(fā)送和接收。每個(gè)投放控制器具有唯一的身份識(shí)別碼即SIM卡標(biāo)識(shí)。地面站只需采用手機(jī)撥打投放控制器采用的SIM卡電話號(hào)碼，投放控制器終端即可完成地面站手機(jī)號(hào)碼識(shí)別及相關(guān)投放任務(wù)。

1 硬件電路設(shè)計(jì)
1．1 系統(tǒng)組成及結(jié)構(gòu)
投放控制器終端開發(fā)基于GSM技術(shù)以及嵌入式技術(shù)。由微處理器的串行接口向GSM模塊發(fā)送相應(yīng)的AT指令，完成模塊的初始化及地面站指令的識(shí)別與接收，識(shí)別正確后執(zhí)行任務(wù)投放操作?？刂破鹘K端主要南STC11F05，GTM900模塊、輔助電路，繼電器、驅(qū)動(dòng)模塊和電源芯片組成。

1．2 無線網(wǎng)絡(luò)
GSM通訊模塊是設(shè)計(jì)的核心組件，選用華為公司的GTM900，其無線模塊是一款3頻段GSM／GPRS模塊。支持標(biāo)準(zhǔn)AT命令及增強(qiáng)AT命令是高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)睦硐虢鉀Q方案。GTM900模塊采用40引腳ZIF連接形式與微處理器連接。通過ZIF連接器提供應(yīng)用所需電源接口(1～10腳)、串行接口(18～19腳)、SIM卡接口(24～29腳)、語音接口、控制接口等，控制器終端采用電源、串行和SIM接口。模塊與單片機(jī)接口電路如圖2所示。