用于士兵定位的無線定位裝置和無線定位系統(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)時的精 確定位的無線定位裝置和無線定位系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 美國全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System，簡稱：GPS)起始于1958年美國 軍方的一個項目，1964年投入使用，其主要目的是為陸?？杖箢I(lǐng)域提供實時、全天候和全 球性的導(dǎo)航服務(wù)，并用于情報收集、核爆監(jiān)測和應(yīng)急通訊等一些軍事目的。GPS系統(tǒng)的基本 原理是測量出已知位置的衛(wèi)星到用戶接收機之間的距離，然后綜合多顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)就可知 道接收機的具體位置。
[0003] 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BeiDou Navigation Satellite System，簡稱：BDS)是中 國自行研制的全球衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)，是繼美國全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System，簡稱：GPS)和俄羅斯格洛納斯（GLONASS)之后第三個成熟的衛(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、全天時為各類用戶提供高精 度、高可靠的定位、導(dǎo)航和授時服務(wù)，并且具有短報文通信能力。
[0004] 除GPS系統(tǒng)和BDS系統(tǒng)之外，無線射頻識別技術(shù)（Radio Frequency Identification,簡稱：RFID)正逐漸地滲入到我們的現(xiàn)代生活中。由于RFID技術(shù)所帶來的 高效率及方便性，已經(jīng)在零售消費品、醫(yī)藥管理、交通運輸、國防軍工等行業(yè)中得到廣泛應(yīng) 用，尤其是RFID對物體的唯一識別特性更是激發(fā)了人們對物聯(lián)網(wǎng)的研究興趣。世界上很多 國家都正逐步地增加基于RFID物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的研究力度，日韓兩國在未來的信息技術(shù)發(fā)展 規(guī)劃中均把RFID技術(shù)作為一項關(guān)鍵技術(shù)。而我國在上個世紀(jì)90年代就開始了 RFID產(chǎn)業(yè)的 前瞻性研究和試點應(yīng)用的探索，國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 速公路站點收費、鐵路機車識別管理等方面，并且第二代電子身份證識別在交通駕駛管理、 汽車鐵路飛機購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 大推進了社會的信息化進程，產(chǎn)生了巨大的社會效益。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 進行供電，但是士兵在野外工作時往往會遇到很多意外情況，電池既重且使用時間有限，這 些都為士兵的使用帶來了極大的不便，因此設(shè)計一種無需電池的無線定位裝置和無線定位 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線定位裝置和無線定位系統(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間有限的問題。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種用于士兵定位的無線定位裝置，包括：至少一個 納米發(fā)電機、儲能模塊、第一無線收發(fā)模塊以及第一中央處理模塊；所述至少一個納米發(fā)電 機用于將機械能轉(zhuǎn)化為電能；所述儲能模塊與所述至少一個納米發(fā)電機的輸出端連接，用 于存儲所述至少一個納米發(fā)電機輸出的電能；所述儲能模塊為所述第一中央處理模塊和所 述第一無線收發(fā)模塊供電；所述第一中央處理模塊與所述第一無線收發(fā)模塊連接；所述第 一中央處理模塊用于控制所述第一無線收發(fā)模塊向監(jiān)測裝置發(fā)出定位信號。
[0008] 可選地，所述第一無線收發(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。
[0009] 可選地，所述第一無線收發(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)測裝置以RFID工作方式發(fā)出的遠程啟動信號，并將所述遠程啟 動信號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別所述遠程啟動 信號，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。
[0010] 可選地，在沒有接收到所述遠程啟動信號時，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，無線定位裝置還包括：與所述儲能模塊連接的開關(guān)控制模塊，用于控制所 述儲能模塊開啟或關(guān)閉為所述第一中央處理模塊和所述第一無線收發(fā)模塊供電；和/或， 在不需要發(fā)送所述定位信號時，根據(jù)手動控制釋放所述儲能模塊存儲的電能。
[0012] 可選地，所述第一中央處理模塊包括用于對所述定位信號進行加密的加密模塊。
[0013] 可選地，所述納米發(fā)電機為摩擦發(fā)電機和/或氧化鋅納米發(fā)電機；所述摩擦發(fā)電 機為三層結(jié)構(gòu)、四層結(jié)構(gòu)或者五層結(jié)構(gòu)，所述摩擦發(fā)電機至少包含構(gòu)成摩擦界面的兩個表 面，所述摩擦發(fā)電機具有至少兩個輸出端。
[0014] 可選地，構(gòu)成所述摩擦界面的兩個表面中的至少一個表面上設(shè)有微納結(jié)構(gòu)。
[0015] 可選地，所述至少一個納米發(fā)電機設(shè)置在所述士兵的鞋底和/或衣服中；在所述 士兵的運動過程中，所述納米發(fā)電機發(fā)生形變而產(chǎn)生電能。
[0016] 可選地，所述第一無線收發(fā)模塊進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，所述第一無線收發(fā)模塊還包括：第一 GPS / BDS定位啟動模塊，用于接收 所述監(jiān)測裝置發(fā)出的攜帶有GPS / BDS定位信息的遠程啟動信號并將該遠程啟動信號傳遞 給所述第一中央處理模塊；所述第一中央處理模塊還用于：識別所述攜帶有GPS / BDS定 位信息的遠程啟動信號，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)測裝置以RFID工作方式發(fā)出 的攜帶有GPS / BDS定位信息的遠程啟動信號，并將所述攜帶有GPS / BDS定位信息的遠 程啟動信號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：識別所述攜帶 有GPS / BDS定位信息的遠程啟動信號，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工作方式進行定位，得到定位結(jié)果。
[0019] 可選地，在沒有接收到所述遠程啟動信號時，所述第一中央處理模塊處于休眠模 式。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種用于士兵定位的無線定位系統(tǒng)，包括：至少一 個監(jiān)測裝置以及上述無線定位裝置；所述監(jiān)測裝置包括：第二無線收發(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線收發(fā)模塊連接，用于根 據(jù)所述第二無線收發(fā)模塊接收到的所述定位信號進行定位，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 用于接收所述無線定位裝置以RFID工作方式發(fā)出的定位信號并傳遞給所述第二中央處理 模塊。
[0022] 可選地，所述第二無線收發(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工作方式向所述無線定位裝置發(fā)出遠 程啟動信號。
[0023] 可選地，所述RFID工作方式具體采用以下方法其中之一：信號強度定位法、信號 到達時間差定位法、RFID方向測量定位法。
[0024] 可選地，所述監(jiān)測裝置為能移動的飛機；若所述RFID工作方式采用所述信號強度 定位法，所述第二中央處理模塊具體用于根據(jù)所述飛機在至少三個不同的位置接收到的所 述定位信號的強度進行定位，得到定位結(jié)果；若所述RFID工作方式采用所述信號到達時間 差定位法，所述第二中央處理模塊具體用于根據(jù)所述定位信號到達所述飛機在至少三個不 同的位置的時間差值進行定位，得到定位結(jié)果；若所述RFID工作方式采用所述RFID方向測 量定位法，所述第二中央處理模塊具體用于根據(jù)所述定位信號到達所述飛機的至少兩個不 同的位置的傳輸路徑的到達方向進行定位，得到定位結(jié)果。
[0025] 可選地，所述第二無線收發(fā)模塊還包括：第二GPS / BDS定位啟動模塊，用于在所 述第二中央處理模塊的控制下，向所述無線定位裝置發(fā)出攜帶有GPS / BDS定位信息的遠 程啟動信號。
[0026] 根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，提供一種用于士兵定位的無線定位系統(tǒng)，包括：由多個 閱讀裝置和監(jiān)測顯示中心組成的監(jiān)測裝置以及上述無線定位裝置；所述監(jiān)測顯示中心包 括：第三無線收發(fā)模塊、第三中央處理模塊以及第二顯示模塊；所述多個閱讀裝置設(shè)置在 固定場所不同的固定位置上，用于接收無線定位裝置發(fā)送的定位信號，根據(jù)定位信號