專利名稱：船用搜索取證一體化設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種組合多種光電傳感器的船載搜索取證一體化設(shè)備，屬于船用 光電監(jiān)控領(lǐng)域，特別適用于執(zhí)行海上搜救、執(zhí)法任務(wù)，對海上、空中目標(biāo)進(jìn)行全天候監(jiān)視、取 證。
技術(shù)背景隨著航運科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，海底石油等資源的開發(fā)、領(lǐng)海的歸屬和開發(fā)以及公海 利益等爭端日益尖銳。對于像我國這樣擁有300余萬平方千米的海疆且具有漫長海岸線和 眾多島嶼的國家，如何有效地保護(hù)領(lǐng)海主權(quán)已是越來越重要的現(xiàn)實問題。由于船載光電監(jiān) 視系統(tǒng)具有能跟蹤空中和水面目標(biāo)，抗電磁干擾，提供直觀、清晰的圖像等優(yōu)點，越來越受 到各國海軍、政府執(zhí)法部門的重視。同時，在打擊海上各種經(jīng)濟(jì)犯罪的執(zhí)法活動中，船載光 電監(jiān)視系統(tǒng)也可以用于對海面可疑目標(biāo)的觀察、監(jiān)視，為更好地打擊違法犯罪活動提供依 據(jù)。在現(xiàn)有設(shè)備中已存在采用電視攝像機(jī)或紅外熱像儀的船用電視監(jiān)控裝置，這些裝 置雖具有視頻成像、錄像功能，但與船用搜索燈獨立安裝，特別是對小型艦船，占用甲板位 置大，相互遮擋，使用不方便；此外，由于大多為陸用電視監(jiān)控設(shè)備，挪到船艇上存在著云臺 旋轉(zhuǎn)不平滑、指向精度差、船舶搖擺狀態(tài)下不適用、不耐海上鹽霧環(huán)境等諸多嚴(yán)重缺陷，難 以滿足用戶的使用要求。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足而提供一種可 協(xié)調(diào)作用、完全適應(yīng)海上搖擺和鹽霧環(huán)境的船用搜索取證一體化設(shè)備。本實用新型為解決上述提出的問題所采用的技術(shù)方案為陀螺穩(wěn)定平臺、光電傳 感裝置、電氣驅(qū)動單元、顯示控制單元；其中陀螺穩(wěn)定平臺為包括方位座和俯仰包的兩軸結(jié) 構(gòu)；方位座與船體安裝基座連接，俯仰包設(shè)置在方位座的上面，并可繞方位座中的方位軸水 平轉(zhuǎn)動；光電傳感裝置包括搜索燈、可見光攝像機(jī)和紅外熱像儀，搜索燈安設(shè)在俯仰包一 側(cè)，可見光攝像機(jī)和紅外熱像儀安設(shè)在俯仰包另一側(cè)，光電傳感裝置可繞俯仰包的俯仰軸 俯仰運轉(zhuǎn)；所述的陀螺穩(wěn)定平臺配置有陀螺裝置；陀螺穩(wěn)定平臺與設(shè)置在艙內(nèi)的電氣驅(qū)動 單元、顯示控制單元分別連接。本實用新型的有益效果在于(1)配載可見光電視、紅外熱像儀、搜索燈，可以完 成全天候探測、監(jiān)視任務(wù)；(2)具有圖像抓拍、錄像功能，為處置突發(fā)事件、違法活動提供真 實、詳盡資料；(3)搜索燈與可見光攝像機(jī)、紅外成像傳感器安裝在同一平臺上，各傳感器 光軸平行，統(tǒng)一由陀螺穩(wěn)定平臺進(jìn)行視軸穩(wěn)定，極大方便了操作使用，避免了各自獨立安裝 造成的占用空間大、相互妨礙視野、操作使用不便的問題。自主陀螺穩(wěn)定，有效避免海浪引 起的船舶搖擺對觀察監(jiān)視的影響；(4)操控靈活方便，能適應(yīng)海上惡劣環(huán)境?？梢苑奖銓崿F(xiàn) 對海上、空中目標(biāo)進(jìn)行全天候監(jiān)視、取證，為海上搜救、執(zhí)法和導(dǎo)航提供了有效的技術(shù)裝備。
圖1為本實用新型一個實施例的結(jié)構(gòu)與組成結(jié)構(gòu)框圖。圖2為本實用新型的一個實施例的正視結(jié)構(gòu)圖。圖3為圖2的俯視圖。圖4為圖2的側(cè)視圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本實用新型的實施例。包括陀螺穩(wěn)定平臺、光電傳感裝置、電氣驅(qū)動單元、顯示控制單元。陀螺穩(wěn)定平臺 安裝在艦船視野開闊的甲板頂部或者桅桿的安裝基座上，采用地平式T型兩軸結(jié)構(gòu)，由方 位座1、俯仰包2組成，俯仰包設(shè)置在方位座的上面，并可繞方位座中的方位軸水平轉(zhuǎn)動；方 位座1與安裝基座剛性連接，方位座中安設(shè)方位軸14與安裝基座所在平面垂直；俯仰包2 與方位座1相連，可繞著方位軸14進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，俯仰包中安設(shè)俯仰軸15與方位軸14垂直；光 電傳感裝置由搜索燈3、可見光攝像機(jī)4、紅外熱像儀5組成，光電傳感裝置的搜索燈安設(shè)在 俯仰包一側(cè)，可見光攝像機(jī)和紅外熱像儀安設(shè)在俯仰包另一側(cè)，光電傳感裝置可繞著俯仰 軸15進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。搜索燈3與可見光攝像機(jī)4、紅外熱像儀5安裝在同一平臺上，減小了甲板 空間占用；搜索燈光軸16、可見光電視光軸17、紅外熱像儀光軸18相互平行，且各光軸方向 由所述的陀螺裝置統(tǒng)一穩(wěn)定，極大方便了操作使用。所述的光電傳感裝置能夠進(jìn)行多種波 段光源主動/被動成像。由于陀螺穩(wěn)定平臺為露天工作，所述的方位座和俯仰包的連接環(huán)節(jié)設(shè)置密封件， 所述的光電傳感裝置腔體整體密封并充氮氣，防止海水、鹽霧的腐蝕侵害。艙外的陀螺穩(wěn)定平臺通過電纜6與艙內(nèi)的電氣驅(qū)動單元、顯示控制單元進(jìn)行電氣 連接。電氣驅(qū)動單元中包含伺服驅(qū)動器7、測角單元8和電源模塊9。所述的陀螺穩(wěn)定平臺 配置有陀螺裝置，陀螺裝置包括在方位軸和俯仰軸上分別安裝單軸速率陀螺。利用陀螺實 時測出船搖速度信息，在主控機(jī)10中計算得到方位、俯仰兩軸的相應(yīng)控制量，送給伺服系 統(tǒng)進(jìn)行兩軸船搖分量補(bǔ)償。伺服系統(tǒng)分別接收主控機(jī)10給出的方位和俯仰速度控制信號， 與測速信號進(jìn)行比較得到速度誤差信號。誤差信號經(jīng)校正電路校正，再由功放電路分別送 至方位座1和俯仰包2中的執(zhí)行電機(jī)，完成對方位軸和俯仰軸的速度控制。測角單元8是 用來測量陀螺穩(wěn)定平臺的方位和俯仰姿態(tài)角，為設(shè)備提供精確的視軸指向。電源模塊9將 220V船電變換為低壓交、直流電，為設(shè)備各單元提供所需電源。顯控單元包括主控機(jī)10、操控面板11、顯示器12、數(shù)據(jù)接口 13。主控機(jī)10是設(shè)備 的中樞控制單元，控制設(shè)備的狀態(tài)顯示及參數(shù)計算；操控面板11通過按鍵、單桿及軌跡球 接受用戶的控制輸入，并將信號輸送給主控機(jī)10 ；顯示器12為大屏幕高分辨率加固型液晶 顯示器，完成圖像、狀態(tài)信息的完整顯示；數(shù)據(jù)接口 13用于接收本船GPS、羅經(jīng)、雷達(dá)等外部 設(shè)備提供的船位、航向角、目標(biāo)方位距離等信息。具體實施過程中，各個裝置的選型要求為可見光電視電視鏡頭為大變倍比長焦距光學(xué)系統(tǒng)，既可近距離廣角拍攝目標(biāo)全 貌，又可遠(yuǎn)距離長焦拍攝目標(biāo)細(xì)節(jié)。此外鏡頭具備自動聚焦功能，提高了操作使用的智能化水平。紅外熱像儀選用工作波段8-12um的紅外焦平面熱像儀，該熱像儀的溫度靈敏度 和空間分辨率都很高，具備透霧能力強(qiáng)、全天候工作、探測目標(biāo)遠(yuǎn)的特點，尤其適合霧天、黑 夜環(huán)境下執(zhí)行搜索監(jiān)視任務(wù)。 搜索探照燈采用IOOOw鹵素搜索燈，具有體積緊湊、作用距離遠(yuǎn)、壽命長的特點， 作用距離高達(dá)1000m，以滿足全方位、遠(yuǎn)距離和大范圍巡查、搜索、追蹤、拯救和作業(yè)施工照 明的需要。
權(quán)利要求一種船用搜索取證一體化設(shè)備，其特征在于主要包括陀螺穩(wěn)定平臺、光電傳感裝置、電氣驅(qū)動單元、顯示控制單元；其中陀螺穩(wěn)定平臺為包括方位座和俯仰包的兩軸結(jié)構(gòu)；俯仰包設(shè)置在方位座的上面，并可繞方位座中的方位軸水平轉(zhuǎn)動；光電傳感裝置包括搜索燈、可見光攝像機(jī)和紅外熱像儀，搜索燈安設(shè)在俯仰包一側(cè)，可見光攝像機(jī)和紅外熱像儀安設(shè)在俯仰包另一側(cè)，光電傳感裝置可繞俯仰包的俯仰軸俯仰運轉(zhuǎn)；所述的陀螺穩(wěn)定平臺配置有陀螺裝置；陀螺穩(wěn)定平臺與設(shè)置在艙內(nèi)的電氣驅(qū)動單元、顯控單元電分別連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船用搜索取證一體化設(shè)備，其特征在于所述的搜索燈、可見 光攝像機(jī)、紅外熱像儀三者的光軸方向平行，且各光軸方向由所述的陀螺裝置統(tǒng)一穩(wěn)定。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的船用搜索取證一體化設(shè)備，其特征在于所述的方位座和俯仰 包的連接環(huán)節(jié)設(shè)置密封件，所述的光電傳感裝置腔體整體密封并充氮氣。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的船用搜索取證一體化設(shè)備，其特征在于所述的光電傳感裝置 能夠進(jìn)行多種波段光源主動/被動成像。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4之一所述的船用搜索取證一體化設(shè)備，其特征在于所述的陀螺裝 置包括在方位軸和俯仰軸上分別安裝單軸速率陀螺。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的船用搜索取證一體化設(shè)備，其特征在于所述的電氣驅(qū)動單元 包含伺服驅(qū)動器、測角單元和電源模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的船用搜索取證一體化設(shè)備，其特征在于所述的顯控單元包括 主控機(jī)、操控面板、顯示器和數(shù)據(jù)接口。
專利摘要本實用新型涉及一種組合多種光電傳感器的船載搜索取證一體化設(shè)備，包括陀螺穩(wěn)定平臺、光電傳感裝置、電氣驅(qū)動單元、顯示控制單元；陀螺穩(wěn)定平臺為包括方位座和俯仰包的兩軸結(jié)構(gòu)；俯仰包設(shè)置在方位座的上面，可繞方位座中的方位軸水平轉(zhuǎn)動；光電傳感裝置包括搜索燈、可見光攝像機(jī)和紅外熱像儀，搜索燈安設(shè)在俯仰框架一側(cè)，可見光攝像機(jī)和紅外熱像儀安設(shè)在俯仰框架另一側(cè)，光電傳感裝置繞俯仰框架的俯仰軸俯仰運轉(zhuǎn)；陀螺穩(wěn)定平臺配置有陀螺裝置并與設(shè)置在艙內(nèi)的電氣驅(qū)動單元、顯控單元電分別連接。本實用新型操控靈活方便，能適應(yīng)海上惡劣環(huán)境，可方便實現(xiàn)對海上、空中目標(biāo)進(jìn)行全天候監(jiān)視、取證，為海上搜救、執(zhí)法和導(dǎo)航提供了有效的技術(shù)裝備。
文檔編號H04N5/232GK201611930SQ20102010844
公開日2010年10月20日 申請日期2010年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月31日
發(fā)明者于大海, 劉建華, 王永寧, 薛冰 申請人:中國艦船研究設(shè)計中心