随着社会暴力犯罪和恐怖活动呈上升趋势，士兵面临的威胁更突然、直接、致命，这对部队人员使用的武器装备提出了更高要求。战场无人装备作为一种功能强大、反应迅速、代价低廉、应用广泛的多技术融合体，渐渐步人人们的视野。为了能够实现移动战场无人装备的自主避障导航，必须建立移动战场无人装备的测距避障导航系统。用于战场无人装备测距避障的实现方法有多种，主要有超声避障、视觉避障、红外传感器、激光避障、微波雷达等避障方法。其中超声波传感器以其信息处理简单、技术成熟、运行可靠、速度快、性价比高和硬件实现方便等优势，被广泛地应用到移动战场无人装备的感知系统中。
    以微控制器为核心的智能数据采集系统的兴起，超声波检测装置在其检测精度、手段、应用范围上实现了新的飞跃，广泛应用于智能化检测和机器人导航等领域。文中介绍了一种以单片机为主控芯片，采用多组超声波传感器采集障碍物信息，结合温度补偿原则，实现精确测距。该测距系统结合模糊控制避障算法，在自行设计的武装机动平台上得到实际应用，实现了武装机动平台的安全避障。

1 超声波测距原理
    超声波测距技术是一种非接触式的测量物体间距离的方法。它是基于无目视能力的生物防御及捕捉猎物生存的原理。通过不断检测超声波发射后遇到障碍物所反射的回波时间，计算运动物体与障碍物间的距离。对距离的测定通常采用渡越时间法，即利用超声波探头向某一方向发射出超声波，在发射的同时开始计时，当超声波在介质中碰到被测物体，就会发生反射，探头接收到反射波后立即停止计时，从而计算
出发射和接收回波的时间差△t，继而根据超声波在介质中的传播速度C，计算出发射点到被测物之间的距离d=C×△t／2。
    超声波在空气中的传播速度和温度有关，为了获得较精确的声速，必须引入温度补偿。对空气而言，本文采用超声波速度C与环境温度T的关系按如下公式计算：。硬件设计中加入温度补偿电路，本文采用温度传感器DS18B20采集环境温度送给单片机进行温度补偿，以修正声速。

2 测距避障系统总体设计
    武装机动平台由运动行走子系统、火力控制子系统、侦察子系统、测距避障子系统组成，总体采用分级式控制方式，各子系统在中央处理器控制下完成相应工作。测距避障子系统是武装机动平台重要组成部分，在硬件设计上，采用主、从机结构，从机主要完成测距数据的采集处理，主机根据从机采集的距离信息完成复杂的避障算法，控制机器人的行走。从机主控芯片采用STC12C5412AD单片机，4组超声波收发
传感器采集障碍物信息，DS18B20温度传感器测定环境温度，液晶1602显示4组测定距离和环境温度，其总体设计框图如图1所示。

     编号1、2、3、4分别代表4组超声波传感器，武装机动平台的左右两侧各安装1组，前方安装两组，分别用于感知各自方向上的障碍物信息，超声波传感器在武装机动平台上的分布如图2所示。

    温度传感器DS18B20用于感知环境温度，把采集到的环境温度送给单片机作温度补偿，提高测量障碍物与武装机动平台距离的精度，实现精准避障。
    武装机动平台避障运动分为4种情况：(a)只有1、2两组超声波检测到障碍物，此时小车向右运动，若3、4组测到障碍物则向相反方向运动。(b)当前方发现障碍物，1、4组均未检测的障碍物时，令小车向右运动。(c)当4组超声波都测到障碍物时，小车先倒退，然后向右运动。(d)若1、4检测到障碍物而2、3没有检测到障碍物，小车并不改变方向仍按直线行走。