軍用PDA系統(tǒng)方案介紹
隨著現(xiàn)代戰(zhàn)爭的信息化和電子化,功能多樣而又精巧實用的掌上型智能設(shè)備(軍用PDA)日益受到軍方的重視。由于軍用PDA能夠?qū)⑿l(wèi)星定位、無線通信、圖像攝取傳送等等功能集于一體,對于高科技戰(zhàn)爭中各作戰(zhàn)個體至關(guān)重要,國外一些國家早已從事相關(guān)技術(shù)的研究和開發(fā),并將此類產(chǎn)品裝備到特定的作戰(zhàn)場合。
技術(shù)背景
軍用PDA產(chǎn)品根據(jù)不同的應用場合有不同的功能要求,涉及多種當前最先進的技術(shù),如嵌入式CPU應用、多任務(wù)操作系統(tǒng)RTOS、GIS應用、GPS定位、無線通信、藍牙技術(shù)、CCD技術(shù)、圖像處理技術(shù)等。CPU作為PDA產(chǎn)品的控制核心,應具備低功耗和支持LCD驅(qū)動等功能。由于軍用PDA有地圖顯示拖動、實時通信功能,商用PDA常用到的CPU已經(jīng)不能滿足其速度要求。工業(yè)級或軍用級別的32位RISC處理器可滿足應用。圍繞CPU,必須有一層操作系統(tǒng)及文件系統(tǒng)、圖形系統(tǒng)等,還需要有相應的網(wǎng)絡(luò)軟件協(xié)議來處理通信。在此基礎(chǔ)上來構(gòu)筑上層應用軟件。
GIS(地理信息系統(tǒng))作為軍用PDA的重要應用,通常是將特定的軍用電子地圖嵌入到PDA中,并能夠縮放、旋轉(zhuǎn)和拖動,能夠以此為平臺隨時標識作戰(zhàn)個體的精確地理位置。
GPS衛(wèi)星定位技術(shù)在戰(zhàn)爭中的作用已是有目共睹的。除導彈的制導等功能外,在軍用PDA產(chǎn)品中,配合軍用地圖,GPS技術(shù)能夠讓各作戰(zhàn)個體精確地確定自己的位置,為特殊地形下的部隊集結(jié)或特定目的的行進提供保證。
無線通信技術(shù)用于軍用PDA中能夠讓各作戰(zhàn)個體相互聯(lián)絡(luò),并與指揮中心保持聯(lián)絡(luò)。民用相關(guān)產(chǎn)品可采用GSM或CDMA技術(shù),但作為軍用則必須通過其它方式或進行特殊的加密。
藍牙技術(shù)作為短距離通信解決方案,可以用來完成PDA終端與本地電臺的通信,傳送話音或CCD采集到的圖像信號。CCD圖像技術(shù)可用于特定的場合,如偵察、探測等,借助軍用PDA的存儲、處理和傳輸功能來達到相應的軍事目的。
方案介紹
北京旋極信息技術(shù)有限公司多年以來一直從事嵌入式領(lǐng)域的技術(shù)開發(fā)和研究工作,在嵌入式CPU和多任務(wù)操作系統(tǒng)等方面積累了大量的技術(shù)經(jīng)驗。1999年推出了自己的商用PDA方案,并幫助國內(nèi)的許多PDA廠商成功地完成其產(chǎn)品的開發(fā)。為了加速我國軍方對該產(chǎn)品的應用,讓相關(guān)研究機構(gòu)盡快掌握最新的技術(shù),北京旋極公司在2001年投入了大量的人力和物力開發(fā)軍用PDA產(chǎn)品,并于2001年年底制作出產(chǎn)品原型機。該原型方案采用高速低功耗的32位RISC處理器ARM7,底層多任務(wù)操作系統(tǒng)為我公司自主知識產(chǎn)權(quán),高度模塊化設(shè)計。目前具備的功能(如下所列)僅僅是作為技術(shù)示范,雖然不能完全適用于軍方的實際應用,但是,據(jù)此平臺進行裁剪或擴充便能夠很快地制作出相應的實用化產(chǎn)品。
1、 GIS應用:我們采用的是普通電子地圖。實際應用應采用軍用電子地圖。
2、 GPS定位:亦可依據(jù)相應的技術(shù)規(guī)范,改成其它類型的衛(wèi)星定位方式。
3、 GSM通信:亦可依據(jù)相應的技術(shù)規(guī)范,改成其它類型的通信方式。
4、 藍牙短距離通信:亦可依據(jù)相應的技術(shù)規(guī)范,改成其它類型的短距離通信方式。
5、 CCD圖像采集:通過CCD攝像頭獲取圖像,進行壓縮和傳輸。
6、 其它PDA功能
整個系統(tǒng)由五部分組成:
1、 主控分系統(tǒng):采用66MHZ高速ARM7處理器,16M內(nèi)存,4M FLASH存儲器,超常規(guī)串口配置(可達6路,最高速度460Kbps)。內(nèi)置鋰電池供電系統(tǒng),可充電,連續(xù)工作10小時,待機1周。
2、 通信分系統(tǒng):包括通信電路、GSM模塊和藍牙模塊。支持HCI、L2CAP協(xié)議,可進行數(shù)據(jù)收發(fā)和UART連接。能夠上網(wǎng)(數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)),收發(fā)電子郵件,進行短消息收發(fā)。
3、 定位分系統(tǒng):采用GIS和GPS結(jié)合的方式,電子地圖能夠進行64倍縮放,通過坐標進行定位跟蹤,地圖可隨觸摸屏拖動。
4、 圖像分系統(tǒng):獲取并處理圖像信息。
5、 軟件分系統(tǒng):底層軟件平臺具有自主知識產(chǎn)權(quán)的全套實時多任務(wù)操作系統(tǒng)系統(tǒng)(RTOS),包括調(diào)度內(nèi)核(KERNEL)、圖形軟件包(GRAFIX)、文件系統(tǒng)(FILE)以及TCP/IP軟件包等。驅(qū)動軟件包括觸摸屏驅(qū)動、鍵盤驅(qū)動、串口驅(qū)動、藍牙驅(qū)動、GSM驅(qū)動、GPS驅(qū)動以及CCD驅(qū)動。上層應用軟件有電子地圖、GPS應用包、藍牙應用包、電子郵件、數(shù)字圖像處理包、GSM短消息收發(fā)包、記事本、時鐘、計算器、通信錄、畫筆等。
在硬件方面,為了便于裁剪和進行功能擴充,目前該方案采用了模塊化結(jié)構(gòu)。方案由五個硬件功能性模塊構(gòu)成。
1、 主控CPU模塊
2、 GPS和藍牙模塊
3、 LCD觸摸屏模塊
4、 CCD模塊
5、 電源通信模塊
該軍用PDA方案具有如下技術(shù)特點:
第一, 方案的功能完整。
該方案除具備通常PDA的全部功能外,還對許多軍用場合進行了考慮,并設(shè)計和制作出了相應的功能模塊。相關(guān)的研究開發(fā)機構(gòu)完全能夠基于本方案平臺開發(fā)出特定的無線通信、衛(wèi)星定位以及其它方面的功能。
第二, 完全自主的知識產(chǎn)權(quán)。
該方案從硬件設(shè)計、制作調(diào)試、底層操作系統(tǒng)到上層應用軟件均由北京旋極公司獨立完成,旋極公司享有完全的自主知識產(chǎn)權(quán)。
第三, 高度模塊化,易于裁剪。
方案硬件和軟件均采用模塊化設(shè)計,各功能模塊相對獨立。非常容易根據(jù)具體的應用場合進行功能裁剪,從而實現(xiàn)對多種場合的應用。
第四, 技術(shù)儲備豐富,易于功能擴充。
該方案留有大量的軟件功能擴展接口和硬件功能擴展接口,并且儲備了各類相關(guān)的技術(shù),能夠快速實現(xiàn)功能的擴充。
應用領(lǐng)域
1、 軍用/警用:因具有GIS系統(tǒng)、GPS系統(tǒng)和靈活的通信方式,能有效地應用于單兵作戰(zhàn)系統(tǒng)、聯(lián)絡(luò)指揮系統(tǒng)、巡邏和追捕系統(tǒng)等。
2、 航空:調(diào)度指揮系統(tǒng)
3、 醫(yī)用:機器人醫(yī)療控制系統(tǒng)
4、 鐵路:調(diào)度指揮系統(tǒng)
5、 工控:消防、電力等數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
6、 帶有EMAIL、上網(wǎng)功能的通用PDA
一個應用示例: 單兵系統(tǒng)(戰(zhàn)機、坦克、軍用機器人等均可用上述結(jié)構(gòu)圖為基礎(chǔ),擴展后生成)
軟件分系統(tǒng):
小型、高可靠的實時多任務(wù)操作系統(tǒng)。
制定標準的分系統(tǒng)間的通訊規(guī)范。
制定標準的遠程通信規(guī)范。
制定標準的硬件接口規(guī)范(機械層、電器層、協(xié)議層)。
制定標準加、解密規(guī)范。
制定其它相關(guān)的規(guī)范(地圖結(jié)構(gòu)規(guī)范等)。
設(shè)計相關(guān)的應用軟件。
開發(fā)系統(tǒng)重構(gòu)技術(shù)(即損失若干部件后,如何讓系統(tǒng)繼續(xù)工作)。
合作方式
1、 旋極公司提供整套的設(shè)計方案和環(huán)境。
包括:電路原理圖、PCB版圖、BSP軟件包、上層應用軟件包、軟件開發(fā)環(huán)境和硬件調(diào)試工具。您可以在此基礎(chǔ)上完成二次開發(fā)。
2、 旋極公司為您提供裁剪和定制。
旋極公司將根據(jù)您的需求清單來進行方案裁剪,制作出正式的產(chǎn)品樣機。
3、 OEM生產(chǎn)。
旋極公司根據(jù)您的需求,批量生產(chǎn)相應的產(chǎn)品。