專利名稱：基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的超聲波定位控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及超聲波定位，尤其涉及多個目標(biāo)的超聲波定位，具體講，涉及基于網(wǎng)絡(luò) 環(huán)境下的超聲波定位控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
超聲波具有定向性好、能量消耗小、在傳輸過程中衰減較小、反射能力較強(qiáng)等優(yōu) 點(diǎn)，它不受光線、被測物顏色等影響，在惡劣工作環(huán)境下具有一定的適應(yīng)能力?？梢岳贸?聲波這些性質(zhì)進(jìn)行定位、測量、探傷和加工處理等。很多領(lǐng)域都通過與超聲波定位技術(shù)的結(jié) 合，獲得了更好的領(lǐng)域拓展和新品開發(fā)。現(xiàn)在常見的實(shí)景游戲的缺點(diǎn)是玩家在游戲中不能直觀的看到游戲模型的具體位置和狀態(tài)，尤其是游戲場地過大 或有障礙物的影響時，玩家不能對游戲模型進(jìn)行正確的操作。另一種常見的游戲方式是網(wǎng)絡(luò)游戲，玩家雖然能看到游戲模型的位置和狀態(tài)，但 是其缺點(diǎn)是1、玩家缺乏實(shí)際的操作感覺，特別是無法親手操作；2、網(wǎng)絡(luò)游戲由于操作場所隨意，且電腦的使用很難控制，因此，易使青少年沉迷， 而無法控制。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的超聲波定位控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn) 將實(shí)景游戲和室內(nèi)超聲波定位技術(shù)有機(jī)結(jié)合的創(chuàng)新模式。突破了原本網(wǎng)絡(luò)游戲的虛擬性和 傳統(tǒng)實(shí)景游戲的缺少實(shí)時游戲模型定位的信息，既優(yōu)化了傳統(tǒng)的實(shí)景游戲系統(tǒng)，也使游戲 更直觀更真實(shí)本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的超聲波定位控制系統(tǒng)，包括參考點(diǎn)，參考點(diǎn)中設(shè)有與模型坦克相對應(yīng)的超聲波接收電路，無線射頻接收電路， 參考點(diǎn)中的CPLD負(fù)責(zé)計量參考點(diǎn)與模型坦克間的超聲波測距值，并由WiPort回傳給服務(wù) 器進(jìn)行處理；模型坦克，包括接入無線局域網(wǎng)的WiPort，超聲波發(fā)射電路，無線射頻信號發(fā)射電 路，還包括控制單元CPLD，控制單元CPLD將WiPort所接收的信息進(jìn)行解碼，并根據(jù)接收到 指令的不同，控制坦克運(yùn)動、控制超聲波發(fā)射以及射頻信號的發(fā)射；服務(wù)器，用于處理所有相關(guān)的數(shù)據(jù)，服務(wù)器需要向模型坦克發(fā)送控制命令，并接收 模型坦克回傳的實(shí)時信息，在定位系統(tǒng)中，服務(wù)器又需要處理若干超聲波測距值，快速計算 并顯示模型坦克的實(shí)時位置。 所述服務(wù)器需要向模型坦克發(fā)送控制命令是，服務(wù)器通過無線局域網(wǎng)的WiPort 給模型坦克發(fā)送超聲波定位指令，模型坦克上的控制單元CPLD解碼該命令產(chǎn)生控制信號， 分別驅(qū)動控制單元CPLD芯片內(nèi)部設(shè)置的超聲波發(fā)射和接收電路，參考點(diǎn)通過接收射頻信 號和超聲波信號去控制參考點(diǎn)內(nèi)基于CPLD編程實(shí)現(xiàn)的計數(shù)器計數(shù)，并通過WiPort將該計 數(shù)值回傳給服務(wù)器；計數(shù)器用于記錄參考點(diǎn)從接收射頻信號后啟動到首次接收到超聲波信號的時間啟動計數(shù)器開始計數(shù)，參考點(diǎn)接收到超聲波后計數(shù)器停止計數(shù)，計數(shù)器的數(shù)值乘 以驅(qū)動計數(shù)器計數(shù)的時鐘周期，即可得出計數(shù)器所計的時間，即參考點(diǎn)從啟動到接收到超 聲波的時間，也就是從模型坦克發(fā)射超聲波到參考點(diǎn)接收到超聲波的時間。所述的超聲波接收電路的時鐘頻率采用9600的16倍，所述超聲波發(fā)送電路的時 鐘頻率采用9600HZ。模型坦克收到服務(wù)器發(fā)送的超聲波定位指令后，模型坦克上設(shè)置的解碼芯片 SC2272產(chǎn)生一個控制通用編碼芯片SC2262的發(fā)射使能端/TE的信號，控制發(fā)射使能端/ TE保持有效的時間內(nèi)模型坦克上無線射頻發(fā)射電路能夠發(fā)送兩幀無關(guān)信號，在發(fā)送第三幀 有用信號之前，模型坦克上的控制單元CPLD內(nèi)存儲的address地址信號去控制編碼芯片
SC2262的一個地址引腳，即在發(fā)射使能信號&有效之前，編碼芯片SC2262的地址已與解
碼芯片SC2272的地址相匹配，SC2262的第17腳輸出經(jīng)調(diào)制的串行數(shù)據(jù)信號，該信號對無 線射頻發(fā)射電路中的射頻發(fā)射模塊F05P進(jìn)行幅度鍵控調(diào)制，從而發(fā)射315M射頻信號。參考點(diǎn)的WiPort通過無線網(wǎng)絡(luò)把計數(shù)值回傳給服務(wù)器，服務(wù)器由S = v*t，算出模 型坦克距參考點(diǎn)的距離，根據(jù)模型坦克距參考點(diǎn)的距離，即可算出坦克在模擬戰(zhàn)場上的位 置，由于坦克定位，只需要知道坦克距三個參考點(diǎn)的距離，所以要設(shè)置一個全局變量CNT，記 錄接收到超聲波的參考點(diǎn)個數(shù)，每當(dāng)參考點(diǎn)接收到超聲波信號，CNT就加1，當(dāng)全局變量CNT 等于3時，就關(guān)閉所有的參考點(diǎn)，復(fù)位系統(tǒng)，等待下一次定位。模型坦克的定位信息的回傳，采用時分復(fù)用的方式，在時間軸上η輛坦克模型的 一次輪詢稱為一幀，每輛坦克模型的一次定位稱為一個時隙，一幀由若干個時隙構(gòu)成，為防 止時隙間和幀間串?dāng)_，時隙與時隙之間有時隙間隔，幀與幀之間有幀間隔，當(dāng)一個時隙開始 時，服務(wù)器向模型坦克發(fā)送控制指令，然后等待參考點(diǎn)的回傳信號，一旦接收到回傳信號， 服務(wù)器就會根據(jù)超聲波定位原理，計算出該模型坦克的坐標(biāo)并顯示結(jié)果，然后結(jié)束時隙，如 果在規(guī)定時間內(nèi)未接收到回傳信號，服務(wù)器就會強(qiáng)行終止時隙，之后等待一個短暫的時隙 間隔，然后開始下一個時隙，當(dāng)若干輛模型坦克都輪詢完一遍，一幀結(jié)束，經(jīng)過一個短暫的 幀間隔之后開始下一幀，時間輪詢不斷循環(huán)進(jìn)行，直到游戲結(jié)束。模型坦克的定位信息的獲取，采用時分復(fù)用的方式，在Tl時刻，服務(wù)器發(fā)出模型 坦克1發(fā)射超聲波的命令，該命令通過無線局域網(wǎng)傳送到模型坦克1和參考點(diǎn)S相關(guān)模塊， 使得模型坦克1開始發(fā)射超聲波，同時參考點(diǎn)S模塊開始計時，當(dāng)超聲波的首波被三個超聲 波接收頭收到時，計時停止，然后根據(jù)渡越時間檢測法，對模型坦克1進(jìn)行定位，同樣道理， 在Τ2、Τ3、Τ4…Tn時刻，由服務(wù)器發(fā)出分別使模型坦克2、模型坦克3、模型坦克4…模型坦 克η發(fā)射超聲波的指令，完成對η輛模型坦克的定位。本發(fā)明具有如下技術(shù)效果1、采用無線射頻和超聲波測距，能可靠的對模型坦克進(jìn)行準(zhǔn)確定位；2、定位信息的回傳，采用時分復(fù)用的方式，能夠?qū)Χ帱c(diǎn)進(jìn)行定位；3、結(jié)構(gòu)簡單易于實(shí)現(xiàn)。


圖1單一坦克模型超聲波定位控制系統(tǒng)模型。圖2服務(wù)器啟動定位方式。
圖3參考點(diǎn)安裝示意圖。圖4多坦克超聲波定位控制系統(tǒng)框圖。圖5用戶界面設(shè)計。圖6MATLAB仿真結(jié)果。圖7軟件測得的位置與實(shí)際位置對照。圖 8TC401IBP 引腳圖。圖9邏輯圖。圖10超聲波發(fā)射電路。圖11超聲波接收電路。圖12發(fā)射端仿真結(jié)果。圖13計數(shù)值回傳仿真結(jié)果。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明公開了一種基于無線局域網(wǎng)的超聲波定位控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括服務(wù)器控 制中心、利用超聲波定位的移動目標(biāo)、超聲波發(fā)射點(diǎn)及不少于三個的超聲波接收點(diǎn)。超聲波 發(fā)射電路安裝在前述的移動目標(biāo)上，它不斷地向室內(nèi)設(shè)置的超聲波定位接收點(diǎn)發(fā)射超聲波 群，并通過射頻信號同步啟動其計時系統(tǒng)。通過無線局域網(wǎng)，將各超聲波接收點(diǎn)對超聲波計 時結(jié)果傳回服務(wù)器控制中心，由于超聲波發(fā)射點(diǎn)與各接收點(diǎn)的距離與超聲波的傳輸時間密 切相關(guān)，經(jīng)在服務(wù)器控制中心進(jìn)行計算與處理后，最后得到移動目標(biāo)的三維位置坐標(biāo)信息， 并將移動目標(biāo)的位置實(shí)時顯示在屏幕上。本系統(tǒng)可通過時分復(fù)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)的實(shí)時定 位。為提高超聲波定位精度，本系統(tǒng)采用兩個措施其一是超聲波接收參考點(diǎn)位置的選擇運(yùn) 用了病態(tài)數(shù)學(xué)理論和病態(tài)方程組理論中計算各種參考點(diǎn)組合下的布點(diǎn)相關(guān)矩陣的條件數(shù)， 通過控制條件數(shù)的大小，使測距誤差達(dá)到厘米級。其二是為使作為同步啟動超聲波發(fā)射端 的發(fā)射和超聲波接收端計數(shù)器工作的射頻信號的處理，采用了先向接收端發(fā)射一個預(yù)啟動 信號，使其先穩(wěn)定工作，再發(fā)射正式啟動信號的方法，使收發(fā)端精確同步，從而提高了定位 精度。經(jīng)實(shí)驗(yàn)表明，在大于IOmX IOmX IOm空間內(nèi)，本方法的定位誤差小于10cm，即可達(dá)
分米級。本發(fā)明通過在實(shí)景數(shù)字游戲中的應(yīng)用表明，它完全滿足對移動目標(biāo)定位精度的要 求，因此，該定位系統(tǒng)也可以應(yīng)用于其他領(lǐng)域中的測距、定位及目標(biāo)監(jiān)測等，具有廣泛的應(yīng) 用價值。一種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)字化實(shí)景游戲的定位系統(tǒng)，模擬戰(zhàn)場是一塊20mX IOmX IOm 的室內(nèi)場地，其地面是由沙丘、障礙、河流等構(gòu)成的一個真實(shí)場景。其中參考點(diǎn)是模擬戰(zhàn)場 的核心部件，主要用來配合超聲波定位。在參考點(diǎn)中，設(shè)有與模型坦克相對應(yīng)的超聲波接收 電路，無線射頻接收電路；另外，其中的CPLD負(fù)責(zé)計量超聲波測距值，并由WiPort回傳給服 務(wù)器進(jìn)行處理。模型坦克作為整個游戲的主體，其內(nèi)部集成了多種部件，包括接入無線局域網(wǎng)的 WiPort，紅外炮彈發(fā)射接收電路，超聲波發(fā)射電路，無線射頻信號發(fā)射電路。其中最主要的 控制單元就是CPLD，它需要將WiPort所接收的信息進(jìn)行解碼，并根據(jù)接收到指令的不同， 控制坦克運(yùn)動(前進(jìn)、后退、左右轉(zhuǎn)等動作)、發(fā)射炮彈、控制超聲波發(fā)射以及315M射頻信號的發(fā)射。服務(wù)器端是整個游戲系統(tǒng)的控制中樞與信息交換中心，幾乎所有與游戲進(jìn)程相關(guān) 的數(shù)據(jù)(如模型坦克戰(zhàn)績、超聲波測距值)都要經(jīng)過服務(wù)器進(jìn)行處理。服務(wù)器需要向模型 坦克發(fā)送控制命令，并接收模型坦克回傳的實(shí)時信息，在定位系統(tǒng)中，服務(wù)器又需要處理若 干超聲波測距值，快速計算并顯示坦克的實(shí)時位置。所述CPLD芯片包括超聲波發(fā)射和接收電路，其中超聲波發(fā)射電路讓服務(wù)器給模型坦克端發(fā)送超聲波定位指令，模型坦克端解碼該 命令產(chǎn)生控制信號，分別驅(qū)動無線射頻發(fā)射電路和超聲波發(fā)射電路。接收端通過接收315M 射頻信號和超聲波信號去控制基于CPLD編程實(shí)現(xiàn)的計數(shù)器計數(shù)，并通過WiPort將該計數(shù) 值回傳給服務(wù)器。超聲波接受電路中的計數(shù)器用于記錄參考點(diǎn)從啟動到首次接收到超聲波信號的 時間。啟動參考點(diǎn)計數(shù)器開始計數(shù)，參考點(diǎn)接收到超聲波后計數(shù)器停止計數(shù)。計數(shù)器的數(shù) 值乘以驅(qū)動計數(shù)器計數(shù)的時鐘周期，即可得出計數(shù)器所計的時間，即參考點(diǎn)從啟動到接收 到超聲波的時間，也就是從模型坦克發(fā)射超聲波到參考點(diǎn)接收到超聲波的時間。同時模型 坦克發(fā)射超聲波。射頻發(fā)射采用了先向接收端發(fā)射一個預(yù)啟動信號，使其先穩(wěn)定工作，再發(fā) 射正式啟動信號的方法，使收發(fā)端精確同步，保證了計數(shù)時間的準(zhǔn)確性，從而提高了定位精 度。所述的接收電路的時鐘頻率采用9600的16倍。所述的發(fā)送電路的時鐘頻率采用9600HZ。所述實(shí)景數(shù)字游戲中的定位系統(tǒng)，超聲波發(fā)射電路控制發(fā)射使能端/TE保持有效 的時間內(nèi)無線射頻發(fā)射電路能夠發(fā)送兩幀無關(guān)信號，在發(fā)送第三幀有用信號之前，用編程 實(shí)現(xiàn)的address信號去控制編碼芯片SC2262的一個地址引腳，即在發(fā)射使能信號TE有效 之前，編碼芯片SC2262的地址已與解碼芯片SC2272的地址相匹配。SC2262的第17腳輸 出經(jīng)調(diào)制的串行數(shù)據(jù)信號，該信號對射頻發(fā)射模塊F05P進(jìn)行幅度鍵控調(diào)制，從而發(fā)射315M 射頻信號。由于SC2262/2272的編解碼需要一定的時間，經(jīng)實(shí)驗(yàn)延時30. 07ms之后發(fā)送 ultrasonic_cntrl信號，能較準(zhǔn)確的對模型坦克進(jìn)行定位。接收端的WiPort通過無線網(wǎng)絡(luò)把計數(shù)值回傳給服務(wù)器。由S = v*t，很容易算出 模型坦克距參考點(diǎn)的距離。根據(jù)模型坦克距參考點(diǎn)的距離，即可算出坦克在模擬戰(zhàn)場上的 位置。由于坦克定位，只需要知道坦克距三個參考點(diǎn)的距離，所以要設(shè)置一個全局變量CNT， 記錄接收到超聲波的參考點(diǎn)個數(shù)。每當(dāng)參考點(diǎn)接收到超聲波信號，CNT就加1，當(dāng)全局變量 CNT等于3時，就關(guān)閉所有的參考點(diǎn)，復(fù)位系統(tǒng)，等待下一次定位。所述定位參考點(diǎn)的選取，用C語言編寫了一個簡單的矩陣處理程序，計算各種參 考點(diǎn)組合下的布點(diǎn)相關(guān)矩陣的條件數(shù)，表中條件數(shù)的最大值為13. 22，處于我們可以接受的 范圍之內(nèi)。10輛坦克的定位信息的回傳，采用時分復(fù)用的方式，在時間軸上10坦克模型的一 次輪詢稱為一幀，每輛坦克模型的一次定位稱為一個時隙。一幀由10個時隙構(gòu)成。為防止 時隙間和幀間串?dāng)_，時隙與時隙之間有時隙間隔，幀與幀之間有幀間隔。當(dāng)一個時隙開始 時，服務(wù)器向模型坦克發(fā)送控制指令，然后等待參考點(diǎn)的回傳信號。一旦接收到回傳信號， 服務(wù)器就會根據(jù)超聲波定位原理，計算出該模型坦克的坐標(biāo)并顯示結(jié)果，然后結(jié)束時隙。如果在規(guī)定時間內(nèi)未接收到回傳信號，服務(wù)器就會強(qiáng)行終止時隙，之后等待一個短暫的時隙 間隔，然后開始下一個時隙。當(dāng)10輛模型坦克都輪詢完一遍，一幀結(jié)束。經(jīng)過一個短暫的 幀間隔之后開始下一幀。時間輪詢不斷循環(huán)進(jìn)行，直到游戲結(jié)束。這樣，服務(wù)器就可以實(shí)時 監(jiān)控模擬戰(zhàn)場中的所有模型坦克。10輛模型坦克的定位信息的獲取，采用時分復(fù)用的方式。在Tl時刻，服務(wù)器發(fā)出 模型坦克1發(fā)射超聲波的命令，該命令通過無線局域網(wǎng)傳送到模型坦克1和參考點(diǎn)S相關(guān) 模塊，使得模型坦克1開始發(fā)射超聲波，同時參考點(diǎn)S模塊開始計時。當(dāng)超聲波的首波被三 個超聲波接收頭收到時，計時停止，然后根據(jù)渡越時間檢測法，對模型坦克1進(jìn)行定位。同 樣道理，在Τ2、Τ3、Τ4···Τ10時刻，由服務(wù)器發(fā)出分別使模型坦克2、模型坦克3、模型坦克4··· 模型坦克10發(fā)射超聲波的指令，完成對10輛坦克的定位。發(fā)明了一種定位系統(tǒng)的誤差分析方法，并對定位系統(tǒng)進(jìn)行了準(zhǔn)確的分析。下面結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明。本發(fā)明是在無線局域網(wǎng)環(huán)境中建立超聲波定位控制系統(tǒng)。超聲波發(fā)射器安裝在坦 克模型中，超聲波的發(fā)射受無線局域網(wǎng)模塊信號控制。在服務(wù)器端，通過對坦克模型不斷變 化的坐標(biāo)值進(jìn)行處理與變換與用戶界面融合，形成實(shí)時準(zhǔn)確反映坦克運(yùn)行狀態(tài)的畫面，實(shí) 現(xiàn)了多模型坦克的實(shí)時跟蹤定位。單一坦克模型超聲波定位控制系統(tǒng)模型如圖1所示。在空間中特定位置上設(shè)立3個接收點(diǎn)Sl (xl，yl，zl)、S2(x2，y2，z2)、S3(x3，y3, z3)，分別在目標(biāo)點(diǎn)和接收點(diǎn)上安裝超聲波發(fā)射和接收裝置，利用超聲波測距原理分別測量 出目標(biāo)點(diǎn)到每個接收點(diǎn)的距離11、12、13，假設(shè)模型坦克的坐標(biāo)為(X，y, ζ)，那么下述方程 組會成立
最終通過Gauss消去法求出方程組的解。我們利用微軟公司的VS2005開發(fā)平臺，
權(quán)利要求
1.一種基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的超聲波定位系統(tǒng)，其特征是，包括參考點(diǎn)，參考點(diǎn)中設(shè)有與模型坦克相對應(yīng)的超聲波接收電路，無線射頻接收電路，參考 點(diǎn)中的CPLD負(fù)責(zé)計量參考點(diǎn)與模型坦克間的超聲波測距值，并由WiPort回傳給服務(wù)器進(jìn) 行處理；模型坦克，包括接入無線局域網(wǎng)的WiPort，超聲波發(fā)射電路，無線射頻信號發(fā)射電路， 還包括控制單元CPLD，控制單元CPLD將WiPort所接收的信息進(jìn)行解碼，并根據(jù)接收到指令 的不同，控制坦克運(yùn)動、控制超聲波發(fā)射以及射頻信號的發(fā)射；服務(wù)器，用于處理所有相關(guān)的數(shù)據(jù)，服務(wù)器需要向模型坦克發(fā)送控制命令，并接收模型 坦克回傳的實(shí)時信息，在定位系統(tǒng)中，服務(wù)器又需要處理若干超聲波測距值，快速計算并顯 示模型坦克的實(shí)時位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的超聲波定位系統(tǒng)，其特征是，所述服 務(wù)器需要向模型坦克發(fā)送控制命令是，服務(wù)器通過無線局域網(wǎng)的WiPort給模型坦克發(fā)送 超聲波定位指令，模型坦克上的控制單元CPLD解碼該命令產(chǎn)生控制信號，分別驅(qū)動控制單 元CPLD芯片內(nèi)部設(shè)置的超聲波發(fā)射和接收電路，參考點(diǎn)通過接收射頻信號和超聲波信號 去控制參考點(diǎn)內(nèi)基于CPLD編程實(shí)現(xiàn)的計數(shù)器計數(shù)，并通過WiPort將該計數(shù)值回傳給服務(wù) 器；計數(shù)器用于記錄參考點(diǎn)從接收射頻信號后啟動到首次接收到超聲波信號的時間啟動 計數(shù)器開始計數(shù)，參考點(diǎn)接收到超聲波后計數(shù)器停止計數(shù)，計數(shù)器的數(shù)值乘以驅(qū)動計數(shù)器 計數(shù)的時鐘周期，即可得出計數(shù)器所計的時間，即參考點(diǎn)從啟動到接收到超聲波的時間，也 就是從模型坦克發(fā)射超聲波到參考點(diǎn)接收到超聲波的時間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的超聲波定位系統(tǒng)，其特征是，所述 的超聲波接收電路的時鐘頻率采用9600的16倍，所述超聲波發(fā)送電路的時鐘頻率采用 9600HZ。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的超聲波定位系統(tǒng)，其特征是，模型坦 克收到服務(wù)器發(fā)送的超聲波定位指令后，模型坦克上設(shè)置的解碼芯片SC2272產(chǎn)生一個控 制通用編碼芯片SC2262的發(fā)射使能端/TE的信號，控制發(fā)射使能端/TE保持有效的時間內(nèi) 模型坦克上無線射頻發(fā)射電路能夠發(fā)送兩幀無關(guān)信號，在發(fā)送第三幀有用信號之前，模型 坦克上的控制單元CPLD內(nèi)存儲的address地址信號去控制編碼芯片SC2262的一個地址引腳，即在發(fā)射使能信號TE有效之前，編碼芯片SC2262的地址已與解碼芯片SC2272的地址相匹配，SC2^52的第17腳輸出經(jīng)調(diào)制的串行數(shù)據(jù)信號，該信號對無線射頻發(fā)射電路中的射 頻發(fā)射模塊F05P進(jìn)行幅度鍵控調(diào)制，從而發(fā)射315M射頻信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的超聲波定位系統(tǒng)，其特征是，參考點(diǎn) 的WiPort通過無線網(wǎng)絡(luò)把計數(shù)值回傳給服務(wù)器，服務(wù)器由S = v*t，算出模型坦克距參考 點(diǎn)的距離，根據(jù)模型坦克距參考點(diǎn)的距離，即可算出坦克在模擬戰(zhàn)場上的位置，由于坦克定 位，只需要知道坦克距三個參考點(diǎn)的距離，所以要設(shè)置一個全局變量CNT，記錄接收到超聲 波的參考點(diǎn)個數(shù)，每當(dāng)參考點(diǎn)接收到超聲波信號，CNT就加1，當(dāng)全局變量CNT等于3時，就 關(guān)閉所有的參考點(diǎn)，復(fù)位系統(tǒng)，等待下一次定位。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的超聲波定位系統(tǒng)，其特征是，模型坦 克的定位信息的回傳，采用時分復(fù)用的方式，在時間軸上η輛坦克模型的一次輪詢稱為一幀，每輛坦克模型的一次定位稱為一個時隙，一幀由若干個時隙構(gòu)成，為防止時隙間和幀間 串?dāng)_，時隙與時隙之間有時隙間隔，幀與幀之間有幀間隔，當(dāng)一個時隙開始時，服務(wù)器向模 型坦克發(fā)送控制指令，然后等待參考點(diǎn)的回傳信號，一旦接收到回傳信號，服務(wù)器就會根據(jù) 超聲波定位原理，計算出該模型坦克的坐標(biāo)并顯示結(jié)果，然后結(jié)束時隙，如果在規(guī)定時間內(nèi) 未接收到回傳信號，服務(wù)器就會強(qiáng)行終止時隙，之后等待一個短暫的時隙間隔，然后開始下 一個時隙，當(dāng)若干輛模型坦克都輪詢完一遍，一幀結(jié)束，經(jīng)過一個短暫的幀間隔之后開始下 一幀，時間輪詢不斷循環(huán)進(jìn)行，直到游戲結(jié)束。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的超聲波定位系統(tǒng)，其特征是，模型坦 克的定位信息的獲取，采用時分復(fù)用的方式，在Tl時刻，服務(wù)器發(fā)出模型坦克1發(fā)射超聲波 的命令，該命令通過無線局域網(wǎng)傳送到模型坦克1和參考點(diǎn)S相關(guān)模塊，使得模型坦克1開 始發(fā)射超聲波，同時參考點(diǎn)S模塊開始計時，當(dāng)超聲波的首波被三個超聲波接收頭收到時， 計時停止，然后根據(jù)渡越時間檢測法，對模型坦克1進(jìn)行定位，同樣道理，在T2、T3、T4…Tn 時刻，由服務(wù)器發(fā)出分別使模型坦克2、模型坦克3、模型坦克4…模型坦克η發(fā)射超聲波的 指令，完成對η輛模型坦克的定位。
全文摘要
本發(fā)明涉及超聲波定位，尤其涉及多個目標(biāo)的超聲波定位。為現(xiàn)將實(shí)景游戲和室內(nèi)超聲波定位技術(shù)有機(jī)結(jié)合的創(chuàng)新模式，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的超聲波定位控制系統(tǒng)，包括參考點(diǎn)，參考點(diǎn)中設(shè)有與模型坦克相對應(yīng)的超聲波接收電路，無線射頻接收電路；模型坦克，包括接入無線局域網(wǎng)的WiPort，超聲波發(fā)射電路，無線射頻信號發(fā)射電路，還包括控制單元CPLD；服務(wù)器，用于處理所有相關(guān)的數(shù)據(jù)，服務(wù)器需要向模型坦克發(fā)送控制命令，并接收模型坦克回傳的實(shí)時信息，在定位系統(tǒng)中，服務(wù)器又需要處理若干超聲波測距值，快速計算并顯示模型坦克的實(shí)時位置。本發(fā)明主要應(yīng)用于超聲波定位。
文檔編號G01S5/18GK102139160SQ20101060958
公開日2011年8月3日 申請日期2010年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月27日
發(fā)明者蘭國樑, 騰明, 蘇寒松 申請人:天津信息港智能社區(qū)科技有限公司