用于士兵定位的無(wú)線定位裝置和無(wú)線定位系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及軍工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種能夠?qū)崿F(xiàn)士兵在野外訓(xùn)練或作戰(zhàn)時(shí)的精 確定位的無(wú)線定位裝置和無(wú)線定位系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 美國(guó)全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System，簡(jiǎn)稱：GPS)起始于1958年美國(guó) 軍方的一個(gè)項(xiàng)目，1964年投入使用，其主要目的是為陸?？杖箢I(lǐng)域提供實(shí)時(shí)、全天候和全 球性的導(dǎo)航服務(wù)，并用于情報(bào)收集、核爆監(jiān)測(cè)和應(yīng)急通訊等一些軍事目的。GPS系統(tǒng)的基本 原理是測(cè)量出已知位置的衛(wèi)星到用戶接收機(jī)之間的距離，然后綜合多顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)就可知 道接收機(jī)的具體位置。
[0003] 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BeiDou Navigation Satellite System，簡(jiǎn)稱：BDS)是中 國(guó)自行研制的全球衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)，是繼美國(guó)全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System，簡(jiǎn)稱：GPS)和俄羅斯格洛納斯（GLONASS)之后第三個(gè)成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。BDS 系統(tǒng)由空間端、地面端和用戶端組成，可在全球范圍內(nèi)全天候、全天時(shí)為各類用戶提供高精 度、高可靠的定位、導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù)，并且具有短報(bào)文通信能力。
[0004] 除GPS系統(tǒng)和BDS系統(tǒng)之外，無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)（Radio Frequency Identification,簡(jiǎn)稱：RFID)正逐漸地滲入到我們的現(xiàn)代生活中。由于RFID技術(shù)所帶來(lái)的 高效率及方便性，已經(jīng)在零售消費(fèi)品、醫(yī)藥管理、交通運(yùn)輸、國(guó)防軍工等行業(yè)中得到廣泛應(yīng) 用，尤其是RFID對(duì)物體的唯一識(shí)別特性更是激發(fā)了人們對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的研究興趣。世界上很多 國(guó)家都正逐步地增加基于RFID物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的研究力度，日韓兩國(guó)在未來(lái)的信息技術(shù)發(fā)展 規(guī)劃中均把RFID技術(shù)作為一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。而我國(guó)在上個(gè)世紀(jì)90年代就開始了 RFID產(chǎn)業(yè)的 前瞻性研究和試點(diǎn)應(yīng)用的探索，國(guó)家金卡工程中的非接觸式智能卡已經(jīng)大規(guī)模地應(yīng)用于高 速公路站點(diǎn)收費(fèi)、鐵路機(jī)車識(shí)別管理等方面，并且第二代電子身份證識(shí)別在交通駕駛管理、 汽車鐵路飛機(jī)購(gòu)票登記管理等方面的應(yīng)用還取得了巨大成功，這一系列的措施和努力都大 大推進(jìn)了社會(huì)的信息化進(jìn)程，產(chǎn)生了巨大的社會(huì)效益。目前，RFID技術(shù)也被希望應(yīng)用在軍 事上的士兵定位系統(tǒng)中。
[0005] 通過分析已有的士兵定位系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)，士兵定位系統(tǒng)中的定位裝置往往都需要電池 進(jìn)行供電，但是士兵在野外工作時(shí)往往會(huì)遇到很多意外情況，電池既重且使用時(shí)間有限，這 些都為士兵的使用帶來(lái)了極大的不便，因此設(shè)計(jì)一種無(wú)需電池的無(wú)線定位裝置和無(wú)線定位 系統(tǒng)是非常有必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明提供一種用于士兵定位的無(wú)線定位裝置和無(wú)線定位系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有士 兵定位系統(tǒng)中的定位裝置需要電池供電，攜帶電池不方便且使用時(shí)間有限的問題。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種用于士兵定位的無(wú)線定位裝置，包括：至少一個(gè) 納米發(fā)電機(jī)、儲(chǔ)能模塊、第一無(wú)線收發(fā)模塊以及第一中央處理模塊；所述至少一個(gè)納米發(fā)電 機(jī)用于將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能；所述儲(chǔ)能模塊與所述至少一個(gè)納米發(fā)電機(jī)的輸出端連接，用 于存儲(chǔ)所述至少一個(gè)納米發(fā)電機(jī)輸出的電能；所述儲(chǔ)能模塊為所述第一中央處理模塊和所 述第一無(wú)線收發(fā)模塊供電；所述第一中央處理模塊與所述第一無(wú)線收發(fā)模塊連接；所述第 一中央處理模塊用于控制所述第一無(wú)線收發(fā)模塊向監(jiān)測(cè)裝置發(fā)出定位信號(hào)。
[0008] 可選地，所述第一無(wú)線收發(fā)模塊包括與所述第一中央處理模塊連接的RFID發(fā)射 模塊；所述RFID發(fā)射模塊用于在所述第一中央處理模塊控制下以RFID工作方式發(fā)出定位 信號(hào)。
[0009] 可選地，所述第一無(wú)線收發(fā)模塊還包括與所述第一中央處理模塊連接的第一 RFID 讀寫模塊，用于接收所述監(jiān)測(cè)裝置以RFID工作方式發(fā)出的遠(yuǎn)程啟動(dòng)信號(hào)，并將所述遠(yuǎn)程啟 動(dòng)信號(hào)傳遞給所述第一中央處理模塊；所述第一中央處理模塊具體用于識(shí)別所述遠(yuǎn)程啟動(dòng) 信號(hào)，控制所述RFID發(fā)射模塊以RFID工作方式發(fā)出所述定位信號(hào)。
[0010] 可選地，在沒有接收到所述遠(yuǎn)程啟動(dòng)信號(hào)時(shí)，所述第一 RFID讀寫模塊處于工作模 式，所述第一中央處理模塊和所述RFID發(fā)射模塊處于休眠模式。
[0011] 可選地，無(wú)線定位裝置還包括：與所述儲(chǔ)能模塊連接的開關(guān)控制模塊，用于控制所 述儲(chǔ)能模塊開啟或關(guān)閉為所述第一中央處理模塊和所述第一無(wú)線收發(fā)模塊供電；和/或， 在不需要發(fā)送所述定位信號(hào)時(shí)，根據(jù)手動(dòng)控制釋放所述儲(chǔ)能模塊存儲(chǔ)的電能。
[0012] 可選地，所述第一中央處理模塊包括用于對(duì)所述定位信號(hào)進(jìn)行加密的加密模塊。
[0013] 可選地，所述納米發(fā)電機(jī)為摩擦發(fā)電機(jī)和/或氧化鋅納米發(fā)電機(jī)；所述摩擦發(fā)電 機(jī)為三層結(jié)構(gòu)、四層結(jié)構(gòu)或者五層結(jié)構(gòu)，所述摩擦發(fā)電機(jī)至少包含構(gòu)成摩擦界面的兩個(gè)表 面，所述摩擦發(fā)電機(jī)具有至少兩個(gè)輸出端。
[0014] 可選地，構(gòu)成所述摩擦界面的兩個(gè)表面中的至少一個(gè)表面上設(shè)有微納結(jié)構(gòu)。
[0015] 可選地，所述至少一個(gè)納米發(fā)電機(jī)設(shè)置在所述士兵的鞋底和/或衣服中；在所述 士兵的運(yùn)動(dòng)過程中，所述納米發(fā)電機(jī)發(fā)生形變而產(chǎn)生電能。
[0016] 可選地，所述第一無(wú)線收發(fā)模塊進(jìn)一步包括與所述第一中央處理模塊連接的GPS 定位模塊、北斗定位模塊或北斗GPS雙模定位模塊。
[0017] 可選地，所述第一無(wú)線收發(fā)模塊還包括：第一 GPS / BDS定位啟動(dòng)模塊，用于接收 所述監(jiān)測(cè)裝置發(fā)出的攜帶有GPS / BDS定位信息的遠(yuǎn)程啟動(dòng)信號(hào)并將該遠(yuǎn)程啟動(dòng)信號(hào)傳遞 給所述第一中央處理模塊；所述第一中央處理模塊還用于：識(shí)別所述攜帶有GPS / BDS定 位信息的遠(yuǎn)程啟動(dòng)信號(hào)，控制所述GPS定位模塊、北斗定位模塊或北斗GPS雙模定位模塊以 GPS / BDS工作方式進(jìn)行定位，得到定位結(jié)果。
[0018] 可選地，所述第一 RFID讀寫模塊還用于：接收所述監(jiān)測(cè)裝置以RFID工作方式發(fā)出 的攜帶有GPS / BDS定位信息的遠(yuǎn)程啟動(dòng)信號(hào)，并將所述攜帶有GPS / BDS定位信息的遠(yuǎn) 程啟動(dòng)信號(hào)傳遞給所述第一中央處理模塊；所述第一中央處理模塊還用于：識(shí)別所述攜帶 有GPS / BDS定位信息的遠(yuǎn)程啟動(dòng)信號(hào)，控制所述GPS定位模塊、北斗定位模塊或北斗GPS 雙模定位模塊以GPS / BDS工作方式進(jìn)行定位，得到定位結(jié)果。
[0019] 可選地，在沒有接收到所述遠(yuǎn)程啟動(dòng)信號(hào)時(shí)，所述第一中央處理模塊處于休眠模 式。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種用于士兵定位的無(wú)線定位系統(tǒng)，包括：至少一 個(gè)監(jiān)測(cè)裝置以及上述無(wú)線定位裝置；所述監(jiān)測(cè)裝置包括：第二無(wú)線收發(fā)模塊、第二中央處 理模塊以及第一顯示模塊；所述第二中央處理模塊與所述第二無(wú)線收發(fā)模塊連接，用于根 據(jù)所述第二無(wú)線收發(fā)模塊接收到的所述定位信號(hào)進(jìn)行定位，得到定位結(jié)果；所述第一顯示 模塊與所述第二中央處理模塊連接，用于顯示所述定位結(jié)果。
[0021] 可選地，所述第二無(wú)線收發(fā)模塊包括第一 RFID接收模塊；所述第一 RFID接收模塊 用于接收所述無(wú)線定位裝置以RFID工作方式發(fā)出的定位信號(hào)并傳遞給所述第二中央處理 模塊。
[0022] 可選地，所述第二無(wú)線收發(fā)模塊還包括第二RFID讀寫模塊；所述第二RFID讀寫模 塊用于在所述第二中央處理模塊的控制下，以RFID工作方式向所述無(wú)線定位裝置發(fā)出遠(yuǎn) 程啟動(dòng)信號(hào)。
[0023] 可選地，所述RFID工作方式具體采用以下方法其中之一：信號(hào)強(qiáng)度定位法、信號(hào) 到達(dá)時(shí)間差定位法、RFID方向測(cè)量定位法。
[0024] 可選地，所述監(jiān)測(cè)裝置為能移動(dòng)的飛機(jī)；若所述RFID工作方式采用所述信號(hào)強(qiáng)度 定位法，所述第二中央處理模塊具體用于根據(jù)所述飛機(jī)在至少三個(gè)不同的位置接收到的所 述定位信號(hào)的強(qiáng)度進(jìn)行定位，得到定位結(jié)果；若所述RFID工作方式采用所述信號(hào)到達(dá)時(shí)間 差定位法，所述第二中央處理模塊具體用于根據(jù)所述定位信號(hào)到達(dá)所述飛機(jī)在至少三個(gè)不 同的位置的時(shí)間差值進(jìn)行定位，得到定位結(jié)果；若所述RFID工作方式采用所述RFID方向測(cè) 量定位法，所述第二中央處理模塊具體用于根據(jù)所述定位信號(hào)到達(dá)所述飛機(jī)的至少兩個(gè)不 同的位置的傳輸路徑的到達(dá)方向進(jìn)行定位，得到定位結(jié)果。
[0025] 可選地，所述第二無(wú)線收發(fā)模塊還包括：第二GPS / BDS定位啟動(dòng)模塊，用于在所 述第二中央處理模塊的控制下，向所述無(wú)線定位裝置發(fā)出攜帶有GPS / BDS定位信息的遠(yuǎn) 程啟動(dòng)信號(hào)。
[0026] 根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，提供一種用于士兵定位的無(wú)線定位系統(tǒng)，包括：由多個(gè) 閱讀裝置和監(jiān)測(cè)顯示中心組成的監(jiān)測(cè)裝置以及上述無(wú)線定位裝置；所述監(jiān)測(cè)顯示中心包 括：第三無(wú)線收發(fā)模塊、第三中央處理模塊以及第二顯示模塊；所述多個(gè)閱讀裝置設(shè)置在 固定場(chǎng)所不同的固定位置上，用于接收無(wú)線定位裝置發(fā)送的定位信號(hào)，根據(jù)定位信號(hào)