随着战争的突发性和破坏性空前提高,作战武器和装备对工业自动化的依赖性进一步增强,军事自动化在现代战争中的地位和作用日益突出,呈现出了新的发展态势。
未来高技术战争中战场的透明度越来越高,军事装备在作战时被发现和毁伤的概率也越来越大,成为敌人打击和破坏的主要目标之一,我国军事装备面临着前所未有的威胁。
为适应现代战争发展的需要,我国工业自动化在军事领域中也有了广泛的应用,PLC,电源,数据采集卡,检测仪器仪表,传感器,数据模块,军用平板电脑,伺服驱动器等等自动化产品,在我国国防军事装备制造中,各各大显身手。
PLC所控制的一些军用车辆的动作机构
特种车辆是针对非常规车辆的统称,包括军事、医用、环保、建筑、起重等不同的分类。因特种车辆大多需要有动作机构,这些动作的控制大多采用PLC来完成,因特种车辆工作的环境很差,通常需要能抵抗高低温、防水、防尘、防盐、冲击、振动等常规PLC无法胜任的工作。
随着武器系统的日趋复杂和武器型号的小断增加,通用测控技术在军事领域也起到决定性作用
随着武器系统的日趋复杂和武器型号的小断增加,川一展通用测试系统组建及关键技术的研究具有很深的战略意义和光明的战略前景。通用测试系统的主要目标是:采用通用总线技术、通用模块技术、远程测控技术、测试与故障诊断一体化设公}技术和测试应用程序自动生成技术等关键技术,按照系统综合测试的总体要求进行系统集成,组建通用测试系统。通用测试技术经过验证,可以应用到军事领域的技术改造和未米新研制武器系统上,特别是应用到高、精、尖武器系统的研制中,全而实现军用测试设各的通用需求,推动测试技术的进步。
工业以太网处理器在军队和联邦机构的移动通讯中,安全性和稳定性有着很大的提高
无论是用于联合国外交部的联络还是美国军队的无线电通讯,联邦机构的官员和军队的士兵都对移动通讯设备的安全性和稳定性有着更高的要求。
那便是由位于美国弗吉尼亚州若副科市的Dataline公司所设计的数据通讯设备(DCDs)。这种数据通信设备是可以升级的,可将移动的多个网络和声音通讯的数据包升级。Dataline公司的系统分析专家DavidHuisenga是这样分析的:DCDs可以很安全地将驻军的机密和非机密的网络,以及视频和电话的容量扩展,甚至通过多种传输途径向全世界范围扩展
引言
HID是高压气体放电灯(High Intensity Discharge)的缩写,也可称为重金属灯或者氙气大灯。与传统卤素灯泡相比,HID有亮度高、寿命长、省电等优点。
正是由于HID具有高亮度的特点,如果使用时照射高度调节不当,在会车时将会对迎面来车的司机造成强烈的眩目,产生安全隐患。为了规范HID前照灯的市场,联合国欧洲经济委员会(United Nations Economic Commission for Europe)在ECE-R48条款中明确规定:装备HID前照灯的车辆必须配备能够全自动调节其照射高度的系统,也可称之为前照灯水平自动调光系统。该系统工作时,会根据车辆负载的变化自动调整HID前灯的投射俯仰角度,确保其投射高度在合适的范围内,既达到良好的照明效果,又不会对迎面车辆的司机造成眩目。
系统总体方案设计
如图1所示,系统可分为三个部分,即车身高度传感器、中央控制单元和驱动执行单元。系统运作情况如下:该系统的主MCU(MC68HC908GZ60)采集车身前后轴高度传感器的信号,经运算后发出控制信号分别给左右前照灯的水平调光步进电机,指示电机转动到指定位置,完成自动调光。

系统硬件设计 车身高度传感器
该系统的主要原理是利用测定车内两个基准点(约前、后轴位置)到地面的距离差得出车辆的倾斜角度信号,从而进行水平调节。可选择光电编码式的车高传感器,把车身高度的变化(悬架变形量的变化)变换成传感器轴的旋转,将检测出的旋转角度信号转变为电压信号输入MCU。实验中,车身高度传感器在车左前轮和左后轮内侧各装一个。
中央控制单元
系统中央控制单元采用飞思卡尔(Freescale)公司生产的MC68HC908GZ60芯片为主MCU,配合其他必要元件组成控制单元电路。该芯片主要特性有:8位HC08型CPU,开发资源丰富,兼容性好;片载60KB Flash EEPROM,2KB RAM;24通道A/D转换模块,10位精度。
此外,选择飞思卡尔MC33399芯片与核心MCU通过SCI口相连,作为LIN总线收发器。该芯片Zui多可以驱动16个节点。
之所以选择LIN总线,是因为它已经是车用总线中较为普及的一种,它的优点是芯片价格低廉,。LIN总线信号传输速率可达19.2kbps,一般用在对汽车安全性要求不高的控制场合,例如电控门窗、车灯开关控制等。
LIN总线主节点电路原理图如图2所示。

图2 LIN总线主节点电路原理图
驱动执行单元 驱动执行单元,主要是通过获取LIN总线上的信号,来控制步进电机转动,从而带动前照灯反光板沿垂直方向转动,完成水平调光。
此处选择了美国AMI半导体公司的AMIS-30623步进电机控制芯片。该芯片属高集成度芯片,内建了电源模块、控制器、LIN总线收发器和步进电机驱动。其主要特性有:Zui高峰值电流输出达800mA;提供Zui高达16细分数的步进电机驱动;内建加减速算法;完全兼容LIN1.3规范。
由于AMIS-30623芯片本身不可重新编程,一切操作均通过LIN总线调用其内部函数来完成,所以使用起来十分简便。内建的加减速算法对于控制步进电机变速运动非常有效。
LIN总线从节点电路原理图如图3所示。

图3 LIN总线从节点电路原理图
系统软件设计
软件方面,采用1ms定时中断采集,每次中断到来时采取一组传感器输出的电压值。经过预判断后,将有效数据保留,带入公式计算,得出需要步进电机转动到的目标位置。通过LIN总线向相应的AMIS-30623芯片发送信号,控制步进电机按加速—匀速—减速的方式平稳运动到相应位置。该程序在Freescale CodeWarrior 5.7.0环境下编译通过。主程序流程如图4所示。

图4 系统主程序流程图
实验结果
为了验证该系统的动态调光性能,在实验室环境下搭建了一个能够模拟车身俯仰运动的实验平台。实验过程中,控制平台本身按一定幅度作俯仰运动,测得调光系统阶跃响应时间约420ms,调整时间小于1s,稳态误差约0.035°,满足了动态自动调光的基本要求。
结语
该系统实现了对汽车前照灯自动调光的基本功能,为进一步开发更为复杂的自适应前照灯系统(Adaptive Frontlighting System)奠定了基础。
此外,该系统实际上是一套基于LIN总线和单片机的小功率步进电机控制系统。LIN总线作为一种成本低廉、有较强容错性的局域总线,在汽车和工业控制等环境中正得到越来越广泛地应用。该系统易开发、易维护、成本低廉,可Zui多添加至16个子节点,增减节点前后软件方面完全兼容,无需重新编程。因此,该设计方案在小功率步进电机控制领域具有一定的推广价值。
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