8.5.2.1 静止抛撒试验
智能雷弹集成在远程制导火箭内，通过中心爆管的方式抛撒于指定区域内。为了验证所设计的网关子弹和功能子弹引信在抛撒的恶劣条件下仍能正常工作，在某靶场进行了静止抛撒试验，即只进行制导火箭抛撒的过程。制导火箭只保留中间的抛撒仓，并被放置于高于地面2m的高台上，如图8.30（a）所示；1发网关子弹和19发功能子弹被封装在远程制导火箭中，网关子弹配备北斗一代通信模块，功能子弹配备完整的传感单元，包括超声波测距模块、被动声探测模块、磁探测模块，功能子弹中有9发额外配备北斗二代定位模块，作为锚节点。抛撒后的现场如图8.30（b）所示。
图8.30 静抛试验场景
智能雷弹抛撒落地自动扶正后，首先确定自身位置，然后将位置信息汇聚到网关子弹。由于北斗一代通信模块短报文功能单次传输的字节数有限制，本次试验利用非密用户并且通信等级为02 H的通信卡进行短报文服务，电文长度≤408 b，单次最大传送汉字长度为29个，最大传送BCD码为102个。根据第3章所设计的自组织网络通信格式，网关子弹整理所有消息后每次只发送2个子弹的位置信息给位于距离静抛点1 000m处掩体中的北斗一代通信接收模块。最终通过UART串口通信将所有节点位置信息传送给电脑，并用Matlab显示所有子弹的位置，如图8.31所示。
图8.31 智能雷弹散落
智能雷弹引信在经过中心爆管抛撒后自组织网络部分仍然能够正常工作，整个通信链路能够达到监控智能雷弹的目的。对回收子弹中的传感器部分电路进行了测试，发现其也都能正常工作。这说明所设计的引信电路和机构能够满足远程制导火箭的抛撒要求。
8.5.2.2 基于北斗二代的定位及节点双向通信试验(www.xing528.com)
本书选用的是核芯星通公司的北斗/GPS双系统导航授时模块UM220。该模块可工作在单系统独立定位模式下，也可工作于双系统联合定位模式下。根据核芯星通公司的CDT软件，可发现在同等情况下，GPS系统的搜星数量比北斗系统多。该模块的首次定位时间在冷启动情况下是30s，在热启动情况下是1s。在UM220的技术手册中标明定位精度在2.5m左右，但在实际情况下，该模块工作在双系统联合定位模式下的定位误差如图8.32所示。UM220的定位误差为10m，误差主要来自卫星钟差、电离层延迟和对流层延迟等。在雷场组网后，可以利用差分定位方法提高定位精度，并控制在1m左右。另外，也可通过智能雷弹自定位算法对初始定位误差进行修正。
图8.32 北斗单点定位误差
自组织网络的基础是弹对节点之间的相互通信能力，为验证网关子弹与功能子弹之间的双向通信，选取网关子弹与功能子弹各一个，在空旷地带，网关子弹A固定于楼顶，功能子弹B静止或运动。由于UM220定位模块的数据更新率为1Hz，所以定位跟踪移动目标成为可能。网关子弹A和功能子弹B自身定位后，功能节点B通过射频将自身位置信息传送给远处的网关子弹A，网关子弹A将收集到的自身的与功能子弹B的定位信息传送给控制中心，通过Matlab显示其位置。
由图8.33可直接读出A和B的经纬度，同时采集到A和B的定位信息，有助于帮助识别B相对于A的位置。通过计算可知，B在A点西偏南20°方向上，相隔463m。图8.34所示为在A点跟踪B点的运动轨迹，B点沿着轨迹逆时针运动，运动的区域为占地10 000m2建筑物的周边路段。轨迹首段拐角处距离终点10m，跟踪的轨迹与真实运动轨迹基本吻合。试验数据表明，网关子弹与功能子弹之间能够进行有效的数据传输，从而验证了所设计通信软件的功能性。试验中的通信距离是在较为空旷的区域内实现的，天线与地面之间的距离较高并不能说明智能雷弹之间的通信距离可靠。由于子弹落地后天线几乎贴近地面，因此通信距离受到严重的影响。
图8.33 静止目标定位
图8.34 运动轨迹跟踪
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