靶场环境包括飞机、导弹、运载火箭、飞船等诸多试验靶场,对于靶场试验来说,靶场背景环境参数的监测必不可少,靶场环境参数决定了试验任务能否顺利完成。然而面对复杂的靶场环境,如何进行多种环境参数集中采集、对于覆盖范围广的靶场环境如何进行大范围内的组网监测、对于数据如何进行远距离传输,都是靶场环境监测目前面临的主要问题。本文结合LoRa无线技术、ARM嵌入式技术、多传感器集成技术和北斗定位技术设计了一套符合复杂靶场背景下的环境数据集成监测系统。主要内容包括:1.比较分析现有环境监测系统,并结合靶场背景环境的实际需求,进行系统方案设计。根据方案设计进行处理器、传感器和操作系统的选型。结合ARM嵌入式技术、多传感器集成技术和μC/OS-II实时操作系统进行环境监测终端软硬件设计,实现对环境中的温度、湿度、光照强度、大气压强、降雨量、太阳总辐射、PM10、PM2.5、风速、风向等十多种环境参数集成采集,解决了靶场背景环境监测数据采集单一,集成度低等问题。2.对WiFi、ZigBee、LoRa等无线传输技术进行比较,利用LoRa技术的优势,将LoRa无线技术应用于靶场背景环境监测系统。进行LoRa无线模块节点硬件电路和软件通信设计,实现环境数据的远距离低功耗传输和大范围内靶场环境的星形组网监测设计。利用北斗定位技术实现环境监测终端的位置信息定位功能。3.根据系统构架设计远程监测终端的上位机软件。远程监测终端通过LoRa无线模块接收各个环境监测终端采集到的环境数据和位置信息,进而对环境数据进行分析处理和人机交互设计,并且实现定位信息地图显示功能。系统方案设计完成后进行系统外观模型设计和系统组装,最后进行系统调试,调试包括环境终端采集测试、LoRa通信性能测试和上位机软件测试。测试结果表明环境监测终端可以对环境中十多种环境参数进行集中采集,并且准确获取到终端位置信息。LoRa无线模块的传输距离、丢包率和节点组网性能都可以达到预期设计目标。远程监测终端上位机软件可以准确接收处理环境数据和位置信息。本文通过对靶场环境参数集成监测及LoRa组网系统设计,实现了对靶场环境数据的集中准确测量、设备集成度高、数据传输距离远、组网方式灵活等目标,为靶场环境监测提供了一套有效的监测设备。