專利名稱：一種船載輕型視頻搜救裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種船載輕型視頻搜救裝置，特別適用于軍用和/或民用船載環(huán)境下對(duì)岸上、海上、空中目標(biāo)進(jìn)行搜索、監(jiān)視、自動(dòng)跟蹤、錄像等，屬于光電技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
通常情況下，海上搜索救援依靠雷達(dá)、探照燈、光學(xué)望遠(yuǎn)鏡等對(duì)目標(biāo)海域進(jìn)行搜索、識(shí)別。而憑借雷達(dá)，難以發(fā)現(xiàn)落水人員、小型漂浮物，更難以識(shí)別目標(biāo)性質(zhì)；憑借探照燈、 光學(xué)望遠(yuǎn)鏡難以在夜間和霧天獲得較好的觀察、搜索效果；在船體劇烈晃動(dòng)的海面上人工搜索救援和視頻攝像更加困難。目前，國(guó)內(nèi)外有船舶采用電視攝像機(jī)和紅外熱像儀的設(shè)備， 以及單電視攝像機(jī)的可見(jiàn)光設(shè)備，這些設(shè)備有的具有視頻錄像功能，但由于電視攝像機(jī)或紅外熱像儀的光學(xué)焦距短，難以實(shí)現(xiàn)在較遠(yuǎn)距離上對(duì)目標(biāo)細(xì)節(jié)的確認(rèn)或缺少視軸自主穩(wěn)定能力，少數(shù)長(zhǎng)焦距設(shè)備體積大、重量重，不適合在桅桿和小型船舶上安裝。類似的船載輕型視頻搜救裝置尚未見(jiàn)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種船載輕型視頻搜救裝置，該裝置采用長(zhǎng)焦距紅外技術(shù)，能全天候、遠(yuǎn)距離搜索、識(shí)別落水人員和漂浮物，且體積小、重量輕，適合各種大、中、小型船舶以及大中型船舶桅桿位置安裝；組成簡(jiǎn)單、安裝方便，可在船體搖晃情況下實(shí)現(xiàn)視軸自主穩(wěn)定，方便船員搜索、發(fā)現(xiàn)、跟蹤、識(shí)別目標(biāo)，即能在船載環(huán)境下同時(shí)具備觀察、監(jiān)視、 自主穩(wěn)定、自動(dòng)跟蹤、錄像等功能。本發(fā)明的技術(shù)方案是
一種船載輕型視頻搜救裝置，包括伺服轉(zhuǎn)臺(tái)和操控臺(tái)及連接電纜；所述伺服轉(zhuǎn)臺(tái)通過(guò)底座固定在船體外部；底座上安裝一個(gè)方位軸系，該方位軸系上安裝一個(gè)軸線與方位軸系軸線垂直且隨方位軸系一起進(jìn)行方位轉(zhuǎn)動(dòng)的俯仰軸系；所述俯仰軸系包括俯仰伺服系統(tǒng)的俯仰軸、俯仰座、軸承、俯仰力矩電機(jī)、測(cè)角元件、隨俯仰軸系一起進(jìn)行俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)的具有空腔的氣密球以及限制俯仰范圍的限位機(jī)構(gòu)；所述氣密球內(nèi)安裝有傳感器組，包括傳感器支架、 長(zhǎng)焦距的紅外熱像儀、陀螺儀、電源模塊、傳感器控制模塊以及伺服控制模塊；所述操控臺(tái)包括顯示器、操控鍵盤(pán)及接口。進(jìn)一步的技術(shù)方案是
所述的船載輕型視頻搜救裝置，其方位軸系包括方位伺服系統(tǒng)的方位軸、方位殼體、方位軸承、方位力矩電機(jī)、測(cè)角元件、傳輸電信號(hào)的電纜。所述的船載輕型視頻搜救裝置，其傳感器組中有視頻成像傳感器，為制冷型焦平面陣列紅外探測(cè)器和長(zhǎng)焦距三檔變焦光學(xué)系統(tǒng)，視軸垂直于俯仰軸的軸線，焦距大于480毫米。所述的船載輕型視頻搜救裝置，所述的底座由上連接板和下連接板及減震器組成；所述減震器安裝在上連接板和下連接板之間；下連接板固定在船體外部設(shè)備上，或直接固定在船體上部甲板上。所述的船載輕型視頻搜救裝置，其俯仰軸系的俯仰軸的軸線與紅外熱像儀的光軸垂直。所述的船載輕型視頻搜救裝置，其接口包括總電源輸入接口、與外部通訊的雷達(dá)接口，以及GPS接口和USB接口。所述的船載輕型視頻搜救裝置，其操控臺(tái)安裝或直接放置于艙室內(nèi)工作臺(tái)面上； 操控臺(tái)包括顯示器、計(jì)算機(jī)、操縱桿、操控鍵盤(pán)、電源總開(kāi)關(guān)、接插件，其中計(jì)算機(jī)用于將GPS 的時(shí)間、經(jīng)度、緯度信息通過(guò)疊加到視頻上。所述的船載輕型視頻搜救裝置，其操控臺(tái)的顯示器為液晶顯示器；操控臺(tái)具有內(nèi)置錄像機(jī)，用于視頻影像記錄。本發(fā)明的技術(shù)效果顯著1、采用自主陀螺穩(wěn)定技術(shù)，無(wú)須采用船體姿態(tài)信息，能自主實(shí)現(xiàn)瞄準(zhǔn)線穩(wěn)定；2、采用大變倍比長(zhǎng)焦距紅外熱像儀，最大焦距大于480毫米，最小焦距小于60毫米，既可近距離廣角搜索任務(wù)海域，又可遠(yuǎn)距離長(zhǎng)焦識(shí)別目標(biāo)細(xì)節(jié)；3、采用球形腔密封天線技術(shù)，其球形密封腔體既可保證傳感器組長(zhǎng)期密封保護(hù)，提高傳感器使用壽命， 又可保證頭部天線風(fēng)阻力各向同性；4、底座采用減震器隔離船體的高頻振動(dòng)，保證伺服轉(zhuǎn)臺(tái)可安裝于甲板或桅桿等多種環(huán)境，提高了裝置的適裝性；5、便攜式操控臺(tái)的顯示器底部有轉(zhuǎn)動(dòng)軸，可以將顯示器與操控臺(tái)體扣合或展開(kāi)，方便攜帶和安裝。


圖I伺服轉(zhuǎn)臺(tái)外形圖2操控臺(tái)外型圖3伺服轉(zhuǎn)臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖4紅外熱像儀結(jié)構(gòu)示意圖5操控臺(tái)示意圖。圖中各附圖標(biāo)記名稱為1 一伺服轉(zhuǎn)臺(tái)，I. I 一底座，I. 2 一紅外熱像儀，I. 3 — 陀螺儀，I. 4 一氣密球，I. 5—俯仰軸系，I. 6—方位軸系；2—操控臺(tái)，2. I—顯不器,
2.2—電源總開(kāi)關(guān)，2. 3—操縱桿，2. 4—操控鍵盤(pán)，2. 5 —接口。
具體實(shí)施例方式結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明如下
如圖所示，一種船載輕型視頻搜救裝置，包括伺服轉(zhuǎn)臺(tái)I和操控臺(tái)2及連接電纜；所述伺服轉(zhuǎn)臺(tái)I通過(guò)底座I. I固定在船體外部；底座I. I上安裝一個(gè)方位軸系I. 6，該方位軸系
I.6上安裝一個(gè)軸線與方位軸系I. 6軸線垂直且隨方位軸系I. 6 一起進(jìn)行方位轉(zhuǎn)動(dòng)的俯仰軸系I. 5 ;所述俯仰軸系I. 5包括俯仰伺服系統(tǒng)的俯仰軸、俯仰座、軸承、俯仰力矩電機(jī)、測(cè)角元件、隨俯仰軸系I. 5 一起進(jìn)行俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)的具有空腔的氣密球I. 4以及限制俯仰范圍的限位機(jī)構(gòu)；所述氣密球I. 4內(nèi)安裝有傳感器組，包括傳感器支架、長(zhǎng)焦距的紅外熱像儀I. 2、 陀螺儀I. 3、電源模塊、傳感器控制模塊以及伺服控制模塊；所述操控臺(tái)2包括顯示器2. I、 操控鍵盤(pán)2. 4及接口 2. 5。所述的方位軸系I. 6包括方位伺服系統(tǒng)的方位軸、方位殼體、方位軸承、方位力矩電機(jī)、測(cè)角元件、傳輸電信號(hào)的電纜。所述的傳感器組中有視頻成像傳感器，為制冷型焦平面陣列紅外探測(cè)器和長(zhǎng)焦距三檔變焦光學(xué)系統(tǒng)，視軸垂直于俯仰軸的軸線，焦距大于480毫米，用于廣角搜索和遠(yuǎn)距離探測(cè)。所述的底座I. I由上連接板和下連接板及減震器組成；所述減震器安裝在上連接板和下連接板之間；下連接板固定在船體外部平臺(tái)上，如中、大型船舶的桅桿上，或直接固定在船體上部甲板上。所述的俯仰軸系I. 5的俯仰軸的軸線與紅外熱像儀I. 2的光軸垂直。所述的接口 2. 5包括總電源輸入接口、與外部通訊的雷達(dá)接口，以及GPS接口和USB接口。所述的操控臺(tái)2安裝或直接放置于艙室內(nèi)工作臺(tái)面上；操控臺(tái)2包括顯示器2. I、計(jì)算機(jī)、操縱桿2. 3、操控鍵盤(pán)2. 4、電源總開(kāi)關(guān)2. 2、 接插件，其中計(jì)算機(jī)用于將GPS的時(shí)間、經(jīng)度、緯度信息通過(guò)疊加到視頻上。所述的操控臺(tái) 2的顯示器2. I為液晶顯示器；操控臺(tái)2具有內(nèi)置錄像機(jī)，用于視頻影像記錄。本發(fā)明的工作過(guò)程是
開(kāi)啟操控臺(tái)2上的電源總開(kāi)關(guān)2. 2，給設(shè)備加電；開(kāi)啟操控鍵盤(pán)2. 4上的伺服開(kāi)關(guān)和陀螺開(kāi)關(guān)，傳感器窗口轉(zhuǎn)動(dòng)到工作狀態(tài)；開(kāi)啟操控鍵盤(pán)2. 4上的工作模式選擇開(kāi)關(guān)，選擇手動(dòng)模式、雷達(dá)引導(dǎo)模式或跟蹤模式之一。當(dāng)采用手動(dòng)模式時(shí)撥動(dòng)操縱桿2. 3，驅(qū)動(dòng)伺服系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)，引導(dǎo)紅外熱像儀I. 2的光軸搜索或指向目標(biāo)；開(kāi)啟操控鍵盤(pán)2. 4上的跟蹤開(kāi)關(guān)，切換到跟蹤模式，捕獲并自動(dòng)跟蹤目標(biāo)。當(dāng)采用雷達(dá)引導(dǎo)模式時(shí)根據(jù)雷達(dá)指示的方位、俯仰角度信息，自動(dòng)調(diào)轉(zhuǎn)到指定方向，捕獲并自動(dòng)跟蹤目標(biāo)。在搜索和/或跟蹤目標(biāo)時(shí)按壓操控鍵盤(pán)2. 4上的變焦按鈕，調(diào)節(jié)紅外熱像儀的視場(chǎng)，并根據(jù)需要，開(kāi)啟操控鍵盤(pán)2. 4上的視頻錄像按鈕，啟動(dòng)裝置進(jìn)行視頻錄像。通過(guò)操控臺(tái)內(nèi)安裝的計(jì)算機(jī)，可以將GPS的時(shí)間、經(jīng)度、緯度信息疊加到視頻上。當(dāng)任務(wù)完成，需要關(guān)閉本裝置時(shí)首先，按壓操控臺(tái)操控鍵盤(pán)2. 4上的陀螺電源開(kāi)關(guān)，關(guān)閉陀螺儀I. 3。其次按壓操控臺(tái)操控鍵盤(pán)2. 4上的伺服開(kāi)關(guān)，關(guān)閉伺服驅(qū)動(dòng)電源；然后，按壓操控臺(tái)操控鍵盤(pán)2. 4上的電源總開(kāi)關(guān)2. 2，關(guān)閉裝置總電源。本發(fā)明視頻搜救裝置的采集視頻圖像直接記錄在裝置內(nèi)部的硬盤(pán)上，錄像文件以生成時(shí)的日期時(shí)間為文件名，方便查找。利用鼠標(biāo)操作，進(jìn)入裝置的Windows操作系統(tǒng)界面，從硬盤(pán)D分區(qū)和裝置操控臺(tái)2USB接口拷貝輸出。本發(fā)明權(quán)利要求保護(hù)范圍不限于上述實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種船載輕型視頻搜救裝置，其特征在于，包括伺服轉(zhuǎn)臺(tái)(I)和操控臺(tái)(2)及連接電纜；所述伺服轉(zhuǎn)臺(tái)(I)通過(guò)底座(I. I)固定在船體外部；底座(I. I)上安裝一個(gè)方位軸系 (1.6)，該方位軸系(1.6)上安裝一個(gè)軸線與方位軸系(1.6)軸線垂直且隨方位軸系(1.6) 一起進(jìn)行方位轉(zhuǎn)動(dòng)的俯仰軸系(I. 5);所述俯仰軸系(I. 5)包括俯仰伺服系統(tǒng)的俯仰軸、俯仰座、軸承、俯仰力矩電機(jī)、測(cè)角元件、隨俯仰軸系(I. 5)—起進(jìn)行俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)的具有空腔的氣密球(I. 4)以及限制俯仰范圍的限位機(jī)構(gòu)；所述氣密球(I. 4)內(nèi)安裝有傳感器組，包括傳感器支架、長(zhǎng)焦距的紅外熱像儀(I. 2)、陀螺儀(I. 3)、電源模塊、傳感器控制模塊以及伺服控制模塊；所述操控臺(tái)(2)包括顯示器(2. I)、操控鍵盤(pán)(2. 4)及接口(2. 5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的船載輕型視頻搜救裝置，其特征在于，所述的方位軸系(I.6) 包括方位伺服系統(tǒng)的方位軸、方位殼體、方位軸承、方位力矩電機(jī)、測(cè)角元件、傳輸電信號(hào)的電纜。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的船載輕型視頻搜救裝置，其特征在于，傳感器組中有視頻成像傳感器，為制冷型焦平面陣列紅外探測(cè)器和長(zhǎng)焦距三檔變焦光學(xué)系統(tǒng)，視軸垂直于俯仰軸的軸線，焦距大于480毫米。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的船載輕型視頻搜救裝置，其特征在于，所述的底座(I.I)由上連接板和下連接板及減震器組成；所述減震器安裝在上連接板和下連接板之間；下連接板固定在船體外部設(shè)備上，或直接固定在船體上部甲板上。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的船載輕型視頻搜救裝置，其特征在于，所述的俯仰軸系(I.5) 的俯仰軸的軸線與紅外熱像儀(I. 2)的光軸垂直。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的船載輕型視頻搜救裝置，其特征在于，所述的接口(2.5)包括總電源輸入接口、與外部通訊的雷達(dá)接口，以及GPS接口和USB接口。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的船載輕型視頻搜救裝置，其特征在于，所述的操控臺(tái)(2)安裝或直接放置于艙室內(nèi)工作臺(tái)面上；操控臺(tái)(2)包括顯示器(2. I)、計(jì)算機(jī)、操縱桿(2. 3)、操控鍵盤(pán)(2. 4)、電源總開(kāi)關(guān)(2. 2)、以及接插件，其中計(jì)算機(jī)用于將GPS的時(shí)間、經(jīng)度、緯度信息通過(guò)疊加到視頻上。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的船載輕型視頻搜救裝置，其特征在于，操控臺(tái)(2)的顯示器 (2. I)為液晶顯示器；操控臺(tái)(2)具有內(nèi)置錄像機(jī)，用于視頻影像記錄。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種船載輕型視頻搜救裝置，適用于船載環(huán)境下全天候?qū)Π渡?、海上、空中目?biāo)進(jìn)行搜索、監(jiān)視、自動(dòng)跟蹤、錄像等，包括伺服轉(zhuǎn)臺(tái)和操控臺(tái)及連接電纜；伺服轉(zhuǎn)臺(tái)通過(guò)底座固定在船體外部；底座上安裝一個(gè)方位軸系，該方位軸系上安裝一個(gè)俯仰軸系；俯仰軸系包括俯仰伺服系統(tǒng)的俯仰軸及具有空腔的氣密球；氣密球內(nèi)安裝有傳感器組，包括傳感器支架、長(zhǎng)焦距的紅外熱像儀、陀螺儀、傳感器控制模塊以及伺服控制模塊；所述操控臺(tái)包括顯示器、操控鍵盤(pán)及接口。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是；1、能全天候、遠(yuǎn)距離搜索、識(shí)別目標(biāo)物體；2、體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便，適合各種船舶應(yīng)用；3、能自主穩(wěn)定，在船載動(dòng)蕩環(huán)境下同時(shí)具備搜救的多種功能。
文檔編號(hào)G07C5/08GK102610008SQ20121009123
公開(kāi)日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月31日
發(fā)明者李倫平, 武斌, 湯慶樂(lè), 艾宏山 申請(qǐng)人:中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一七研究所