一種飛機(jī)座艙全景監(jiān)視攝像系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種飛機(jī)座艙全景監(jiān)視攝像系統(tǒng),其特征在于,包括視頻采集子系統(tǒng)和無(wú)線光傳輸子系統(tǒng);視頻采集子系統(tǒng)包括:廣角攝像模塊(1),長(zhǎng)焦局部攝像模塊(2),固定支架(3),光端機(jī)發(fā)射模塊(4),一體化電源模塊(5),外部固定把手(6),弧形透光材料與金屬網(wǎng)復(fù)合結(jié)構(gòu)(7),大容量電池6組(8),光纖接口(9),電磁屏蔽殼體(10),屏蔽小門(12),鈹銅簧片(13);無(wú)線光傳輸子系統(tǒng)包括無(wú)線傳輸模塊殼體(14),橡膠軟墊(15),光學(xué)天線(16),固定磁鐵組(17),光纖接口(18)和通信光纖(19);本發(fā)明保證整個(gè)視頻采集系統(tǒng)工作正常的同時(shí)保護(hù)電路不受強(qiáng)射頻電磁輻射的影響。
【專利說(shuō)明】一種飛機(jī)座艙全景監(jiān)視攝像系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及監(jiān)視攝像裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和應(yīng)用領(lǐng)域,特別提供了一種在高強(qiáng)度電磁 場(chǎng)環(huán)境下工作的抗強(qiáng)射頻輻射的飛機(jī)座艙全景監(jiān)視系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前,在對(duì)一些特殊機(jī)載航空產(chǎn)品進(jìn)行高場(chǎng)強(qiáng)電磁輻射敏感測(cè)試時(shí),需要對(duì)整個(gè) 飛機(jī)座艙系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視?,F(xiàn)有能夠承受一定強(qiáng)度的射頻電磁輻射的監(jiān)視系統(tǒng)都是單攝 像系統(tǒng),不能對(duì)監(jiān)視對(duì)象進(jìn)行大視角全景觀測(cè),即使通過(guò)監(jiān)視系統(tǒng)的控制云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng),但對(duì)于 多目標(biāo)差異化監(jiān)視需求的情況,不僅不能對(duì)座艙眾多監(jiān)視對(duì)象同時(shí)進(jìn)行觀察比較,而且耗 時(shí)長(zhǎng)效率低下。并且由于其采用外部供電,電源線仍然容易受到外界電磁環(huán)境的干擾。最 后,由于試驗(yàn)精度的需求,飛機(jī)座艙需要保持封閉。而無(wú)線電收發(fā)裝置會(huì)受到外界高強(qiáng)度電 磁波的干擾,故而只能通過(guò)無(wú)線光傳輸來(lái)進(jìn)行信息的傳遞。
【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種使用方便,能夠在高電磁場(chǎng)強(qiáng)度環(huán)境下工作的抗強(qiáng)射頻 輻射的飛機(jī)座艙全景監(jiān)視裝置。
[0004] 本發(fā)明通過(guò)設(shè)計(jì),滿足了上述所有需求。實(shí)現(xiàn)了在高場(chǎng)強(qiáng)電磁環(huán)境下對(duì)封閉座艙 腔體內(nèi)的多目標(biāo)差異化監(jiān)視。
[0005] -種飛機(jī)座艙全景監(jiān)視攝像系統(tǒng),其特征在于,包括視頻采集子系統(tǒng)和無(wú)線光傳 輸子系統(tǒng)。
[0006] 其中視頻采集子系統(tǒng)包括:廣角攝像模塊1,長(zhǎng)焦局部攝像模塊2,固定支架3,光 端機(jī)發(fā)射模塊4, 一體化電源模塊5,外部固定把手6,弧形透光材料與金屬網(wǎng)復(fù)合結(jié)構(gòu)7,大 容量電池組8,光纖接口 9,電磁屏蔽殼體10,結(jié)構(gòu)加強(qiáng)筋11,屏蔽小門12,鈹銅簧片13 ;
[0007] 廣角攝像模塊1:為配置了廣角鏡頭的小型攝像機(jī),數(shù)量依據(jù)視角覆蓋要求而定, 每個(gè)廣角攝像模塊都與固定支架3連接固定。
[0008] 長(zhǎng)焦局部攝像模塊2:為配置了局部長(zhǎng)焦鏡頭的小型攝像機(jī),數(shù)量依據(jù)局部監(jiān)視 區(qū)域個(gè)數(shù)而定,每個(gè)長(zhǎng)焦局部攝像模塊都與固定支架3連接固定。
[0009] 固定支架3 :為所有攝像模塊的內(nèi)部固定支架,整體與電磁屏蔽殼體10連接,其層 數(shù)視具體情況而定。
[0010] 光端機(jī)發(fā)射模塊4:為光端機(jī)發(fā)射和接收模塊中的光纖信號(hào)發(fā)射模塊,其功能是 將視頻信號(hào)轉(zhuǎn)化為光信號(hào),并通過(guò)光纖傳輸。所以全部的廣角攝像模塊1和長(zhǎng)焦局部攝像 模塊2都與其通過(guò)同軸線纜相連。且通過(guò)光纖與光纖接口 9相連。
[0011] 一體化電源模塊5 :為整個(gè)視頻采集子系統(tǒng)提供各種電源電壓的轉(zhuǎn)換。并通過(guò)電 源線與全部的廣角攝像模塊1、長(zhǎng)焦局部攝像模塊2和光端機(jī)發(fā)射模塊4相連。
[0012] 外部固定把手6 :為整個(gè)視頻米集子系統(tǒng)的固定受力點(diǎn),與電磁屏蔽殼體10牢固 連接。通過(guò)兩條寬條固定帶與飛行員座椅背部固定。
[0013] 弧形透光材料與金屬網(wǎng)復(fù)合結(jié)構(gòu)7 :為弧形透明材料典型為玻璃或塑料與金屬網(wǎng) 的雙層結(jié)構(gòu)。其中金屬網(wǎng)與電磁屏蔽殼體10良好連接,達(dá)到屏蔽電磁波的作用。而所有的 廣角攝像模塊1和長(zhǎng)焦局部攝像模塊2都透過(guò)此弧形雙層材料對(duì)座艙進(jìn)行監(jiān)視。
[0014] 大容量電池組8 :為整個(gè)視頻采集子系統(tǒng)提供總能源。與一體化電源模塊5相連。 典型放置位置是電磁屏蔽殼體10的底部,
[0015] 光纖接口 9 :為整個(gè)視頻采集子系統(tǒng)與傳輸光纖的連接接口。將電磁屏蔽殼體10 內(nèi)的光纖和殼體外部的光纖相連接。
[0016] 電磁屏蔽殼體10 :為整個(gè)視頻采集子系統(tǒng)的外殼體,由金屬制成,實(shí)現(xiàn)屏蔽外界 高場(chǎng)強(qiáng)電磁波的作用。
[0017] 結(jié)構(gòu)加強(qiáng)筋11 :為電磁屏蔽殼體10內(nèi)部的兩根連接上下殼體表面的金屬條,實(shí)現(xiàn) 電磁屏蔽殼體10的的結(jié)構(gòu)加強(qiáng)作用。
[0018] 屏蔽小門12 :其為電磁屏蔽殼體10的上表面的一部分,在設(shè)備安裝和檢查時(shí)開(kāi) 啟。
[0019] 鈹銅簧片13 :其為屏蔽小門12與電磁屏蔽殼體10上表面其余部分的連接部分, 實(shí)現(xiàn)屏蔽小門12與電磁屏蔽殼體10上表面的良好電連接。
[0020] 廣角攝像模塊1和長(zhǎng)焦局部攝像模塊2固定在固定支架3上,屏蔽小門12與電磁 屏蔽殼體10之間用鈹銅簧片13卡裝固定。鈹銅簧片里層裝有密封墊,從而保證整個(gè)視頻 采集系統(tǒng)工作正常的同時(shí)保護(hù)電路不受強(qiáng)射頻電磁輻射的影響,而通過(guò)屏蔽小門可將內(nèi)部 各個(gè)部件和設(shè)備都安裝到位,且能方便的調(diào)節(jié)鏡頭。其中通過(guò)對(duì)廣角攝像模塊1和長(zhǎng)焦局 部攝像模塊2進(jìn)行合理的布局調(diào)整,使得系統(tǒng)不僅能夠覆蓋整個(gè)前向監(jiān)視范圍,而且能夠 對(duì)敏感監(jiān)視區(qū)域局部重點(diǎn)監(jiān)視。攝像模塊被分層固定在固定支架3上,并透過(guò)弧形透光材 料與金屬網(wǎng)復(fù)合結(jié)構(gòu)7對(duì)整個(gè)前向范圍進(jìn)行監(jiān)視。其各個(gè)視頻端口都通過(guò)視頻同軸線與光 端機(jī)發(fā)射模塊4互聯(lián),而一體化電源模塊5負(fù)責(zé)為整個(gè)視頻采集子系統(tǒng)的各個(gè)模塊進(jìn)行電 壓轉(zhuǎn)換,大容量電池組8負(fù)責(zé)為整個(gè)子系統(tǒng)供電。所有視頻信號(hào)通過(guò)光端機(jī)發(fā)射模塊進(jìn)行 電光轉(zhuǎn)換,然后通過(guò)光纖接口 9使用光纖傳輸?shù)綗o(wú)線光傳輸子系統(tǒng),而后再傳輸?shù)皆囼?yàn)區(qū) 域外的光端機(jī)接收模塊。
[0021] 無(wú)線光傳輸子系統(tǒng)構(gòu)成如下:無(wú)線傳輸模塊殼體14,橡膠軟墊15,光學(xué)天線16,固 定磁鐵組17,光纖接口 18,通信光纖19 ;
[0022] 所述固定磁鐵組17為無(wú)線光傳輸發(fā)送和接收模塊的固定提供吸力。橡膠軟墊15 在工作中發(fā)生一定的形變,為無(wú)線光傳輸系統(tǒng)在座艙玻璃表面的固定提供摩擦力。光纖信 號(hào)通過(guò)光學(xué)天線16發(fā)送和接收,后通過(guò)光纖接口 18連接到通信光纖19上,從而實(shí)現(xiàn)飛機(jī) 密閉座艙內(nèi)視頻信號(hào)透過(guò)玻璃表面無(wú)線傳輸?shù)酵饷妗?br>
[0023] 功能簡(jiǎn)述:
[0024] 其中,所述廣角攝像模塊1為多個(gè)或單個(gè)廣角小型攝像機(jī),通過(guò)位置組合,廣角攝 像模塊1可達(dá)到無(wú)死角全景監(jiān)視的目的;所述長(zhǎng)焦局部攝像模塊2為不同規(guī)格鏡頭的小型 攝像機(jī),可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)焦距,達(dá)到對(duì)局部區(qū)域重點(diǎn)監(jiān)視的目的,監(jiān)視裝置整體由多個(gè)長(zhǎng) 焦局部攝像模塊2組成,可以全方位同時(shí)多點(diǎn)進(jìn)行局部區(qū)域重點(diǎn)監(jiān)視;所述固定支架3用于 固定各廣角攝像模塊1和長(zhǎng)焦局部攝像模塊2 ;所述光端機(jī)發(fā)射模塊4為光端機(jī),可以將視 頻信號(hào)進(jìn)行電光轉(zhuǎn)換成光纖信號(hào);所述一體化電源模塊5為整個(gè)視頻采集子系統(tǒng)的各個(gè)模 塊進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換;所述外部固定把手6可以方便固定整個(gè)視頻采集子系統(tǒng);所述弧形透光 材料與金屬網(wǎng)復(fù)合結(jié)構(gòu)7實(shí)現(xiàn)保護(hù)電路不受強(qiáng)射頻電磁輻射干擾的同時(shí)又不影響視頻監(jiān) 視效果;所述大容量電池組8為整個(gè)系統(tǒng)供電;所述光纖接口 9用于連接外界光纖;所述電 磁屏蔽殼體10為金屬殼體,可以有效屏蔽外界的電磁輻射,屏蔽小門12為維護(hù)維修口蓋, 其與電磁屏蔽殼體10之間用鈹銅簧片13卡裝固定;所述結(jié)構(gòu)加強(qiáng)筋11用于對(duì)視頻采集子 系統(tǒng)外結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)。
[0025] 本發(fā)明的有益效果在于:
[0026] 1.在強(qiáng)射頻電磁輻射環(huán)境下系統(tǒng)的可靠性和耐受性,采用了前端為弧形的透光材 料與金屬網(wǎng)復(fù)合結(jié)構(gòu),殼體上方裝有屏蔽門,其接合處用鈹銅簧片卡裝固定,有效防止電磁 波從門縫里進(jìn)入屏蔽殼體內(nèi),在保證整個(gè)視頻采集系統(tǒng)工作正常的同時(shí)保護(hù)電路不受強(qiáng)射 頻電磁輻射的影響。
[0027] 2.多目標(biāo)差異化監(jiān)視需求的情況下的高效實(shí)時(shí)監(jiān)視,采用多種規(guī)格攝像模塊和鏡 頭,整個(gè)系統(tǒng)不僅能夠覆蓋整個(gè)前向監(jiān)視范圍,而且能夠?qū)γ舾斜O(jiān)視區(qū)域局部重點(diǎn)監(jiān)視,從 而實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜目標(biāo)的高效實(shí)時(shí)監(jiān)視。
[0028] 3.小型化視頻采集子系統(tǒng)使用方便,由于采用了小型攝像模塊和一體化電源等, 有效降低了視頻采集子系統(tǒng)的物理尺寸,通過(guò)屏蔽殼體外部的固定把手,可以方便的通過(guò) 固定帶將視頻采集子系統(tǒng)固定在特殊監(jiān)視區(qū)域進(jìn)行工作。
[0029] 4.無(wú)線光傳輸子系統(tǒng)方便布置在飛機(jī)座艙曲面玻璃表面,實(shí)現(xiàn)了光纖信號(hào)從飛機(jī) 密閉座艙內(nèi)傳送至座艙外。滿足了飛機(jī)座艙在強(qiáng)射頻電磁輻射環(huán)境下的密閉試驗(yàn)條件。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】:
[0030] 圖1是視頻采集子系統(tǒng)的正視圖;
[0031] 圖2是視頻采集子系統(tǒng)的側(cè)視圖;
[0032] 圖3是視頻采集子系統(tǒng)的俯視圖;
[0033] 圖4是視頻采集子系統(tǒng)的立體圖
[0034] 圖5是無(wú)線光傳輸子系統(tǒng)正視圖
[0035] 圖6是無(wú)線光傳輸子系統(tǒng)側(cè)視圖
[0036] 圖7是無(wú)線光傳輸子系統(tǒng)使用圖
[0037] 圖8是抗強(qiáng)射頻輻射全景監(jiān)視系統(tǒng)的工作構(gòu)架圖
[0038] 圖9是抗強(qiáng)射頻輻射全景監(jiān)視系統(tǒng)的工作環(huán)境圖
[0039] 圖中1、廣角攝像模塊;2、長(zhǎng)焦局部攝像模塊;3、固定支架;4、光端機(jī)發(fā)射模塊;5、 一體化電源模塊;6、外部固定把手;7、弧形透光材料與金屬網(wǎng)復(fù)合結(jié)構(gòu);8、大容量電池組; 9、光纖接口;10、電磁屏蔽殼體;11、結(jié)構(gòu)加強(qiáng)筋;12、屏蔽小門;13、鈹銅簧片。14、無(wú)線傳輸 模塊殼體;15、橡膠軟墊;16、光學(xué)天線;17、固定磁鐵組;18、光纖接口;19、通信光纖。
【具體實(shí)施方式】:
[0040] 根據(jù)對(duì)象顯示信息的不同監(jiān)視要求,選取不同規(guī)格的鏡頭和各種小型攝像機(jī),將 其固定在雙層或多層支架上,調(diào)整各個(gè)攝像模塊的角度和鏡頭,使其不僅能夠覆蓋整個(gè)前 向監(jiān)視范圍,而且能夠?qū)γ舾斜O(jiān)視區(qū)域局部重點(diǎn)監(jiān)視,所有視頻信號(hào)通過(guò)光端機(jī)發(fā)射模塊 進(jìn)行電光轉(zhuǎn)換,然后通過(guò)光纖傳輸?shù)皆囼?yàn)區(qū)域外的光端機(jī)接收模塊,通過(guò)相應(yīng)的光電轉(zhuǎn)換, 即可在各個(gè)顯示器中顯示大角度全景圖像和局部重點(diǎn)監(jiān)視圖像,所有監(jiān)視設(shè)備和配套設(shè)備 都被放置在小型屏蔽殼體內(nèi),且其前端為弧形透光材料與金屬網(wǎng)復(fù)合結(jié)構(gòu),在保證整個(gè)視 頻采集系統(tǒng)工作正常的同時(shí)保護(hù)電路不受強(qiáng)射頻電磁輻射的影響,殼體上方裝有屏蔽門, 其接合處用鈹銅簧片卡裝固定,有效防止電磁波從門縫里進(jìn)入屏蔽殼體內(nèi),提高屏蔽殼體 的屏蔽效果。
[0041] 無(wú)線光傳輸子系統(tǒng)的傳送和接收模塊,分別被布置在飛機(jī)密閉座艙的玻璃內(nèi)外兩 偵k兩個(gè)模塊通過(guò)固定磁鐵組和橡膠軟墊固定位置。座艙內(nèi)監(jiān)視光纖信號(hào)通過(guò)一對(duì)光學(xué)天 線被傳輸?shù)酵鈧?cè)光纖中。滿足了飛機(jī)座艙在強(qiáng)射頻電磁輻射環(huán)境下的密閉試驗(yàn)條件。
[0042] 通過(guò)附圖可見(jiàn),裝有屏蔽小門把手12的屏蔽小門與電磁屏蔽殼體10之間用鈹銅 簧片13卡裝固定。鈹銅簧片里層裝有密封墊,從而保證整個(gè)視頻采集系統(tǒng)工作正常的同時(shí) 保護(hù)電路不受強(qiáng)射頻電磁輻射的影響,而通過(guò)屏蔽小門可將內(nèi)部各個(gè)部件和設(shè)備都安裝到 位,且能方便的調(diào)節(jié)鏡頭。其中通過(guò)對(duì)廣角攝像模塊1和長(zhǎng)焦局部攝像模塊2進(jìn)行合理的 布局調(diào)整,使得系統(tǒng)不僅能夠覆蓋整個(gè)前向監(jiān)視范圍,而且能夠?qū)γ舾斜O(jiān)視區(qū)域局部重點(diǎn) 監(jiān)視。攝像模塊被分層固定在固定支架3上。其各個(gè)視頻端口都通過(guò)視頻同軸線與光端機(jī) 發(fā)射模塊4互聯(lián),而一體化電源模塊5負(fù)責(zé)為整個(gè)視頻采集子系統(tǒng)的各個(gè)模塊進(jìn)行電壓轉(zhuǎn) 換,大容量電池組8負(fù)責(zé)為整個(gè)子系統(tǒng)供電。所有視頻信號(hào)通過(guò)光端機(jī)發(fā)射模塊進(jìn)行電光 轉(zhuǎn)換,然后通過(guò)光纖接口 9使用光纖傳輸?shù)皆囼?yàn)區(qū)域外的光端機(jī)接收模塊。由于飛機(jī)座艙 在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要保持密閉,光纖信息通過(guò)無(wú)線光傳輸子系統(tǒng)傳輸?shù)阶撏狻H缓蠼?jīng)過(guò)反 向的光電轉(zhuǎn)換,即可在各個(gè)顯示器中顯示大角度全景圖像和局部重點(diǎn)監(jiān)視圖像。
【權(quán)利要求】
1. 一種飛機(jī)座艙全景監(jiān)視攝像系統(tǒng),其特征在于,包括視頻采集子系統(tǒng)和無(wú)線光傳輸 子系統(tǒng); 視頻采集子系統(tǒng)包括:廣角攝像模塊(1),長(zhǎng)焦局部攝像模塊(2),固定支架(3),光端 機(jī)發(fā)射模塊(4),一體化電源模塊(5),外部固定把手(6),弧形透光材料與金屬網(wǎng)復(fù)合結(jié)構(gòu) (7),大容量電池組(8),光纖接口(9),電磁屏蔽殼體(10),屏蔽小門(12),鈹銅簧片(13); 廣角攝像模塊(1)和長(zhǎng)焦局部攝像模塊(2)固定在固定支架(3)上,屏蔽小門(12)與 電磁屏蔽殼體(10)之間用鈹銅簧片(13)卡裝固定;鈹銅簧片里層裝有密封墊;攝像模塊 被分層固定在固定支架(3)上,并透過(guò)弧形透光材料與金屬網(wǎng)復(fù)合結(jié)構(gòu)(7)對(duì)整個(gè)前向范 圍進(jìn)行監(jiān)視;其各個(gè)視頻端口都通過(guò)視頻同軸線與光端機(jī)發(fā)射模塊(4)互聯(lián),而一體化電 源模塊(5)為整個(gè)視頻采集子系統(tǒng)的各個(gè)模塊進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換,大容量電池組(8)負(fù)責(zé)為整 個(gè)子系統(tǒng)供電;所有視頻信號(hào)通過(guò)光端機(jī)發(fā)射模塊進(jìn)行電光轉(zhuǎn)換,然后通過(guò)光纖接口(9) 使用光纖傳輸?shù)綗o(wú)線光傳輸子系統(tǒng),而后再傳輸?shù)皆囼?yàn)區(qū)域外的光端機(jī)接收模塊; 無(wú)線光傳輸子系統(tǒng)包括無(wú)線傳輸模塊殼體(14),橡膠軟墊(15),光學(xué)天線(16),固定 磁鐵組(17),光纖接口(18)和通信光纖(19); 所述固定磁鐵組(17)為無(wú)線光傳輸發(fā)送和接收模塊的固定提供吸力;橡膠軟墊(15) 在工作中發(fā)生形變,為無(wú)線光傳輸系統(tǒng)在座艙玻璃表面的固定提供摩擦力;光纖信號(hào)通過(guò) 光學(xué)天線(16)發(fā)送和接收,后通過(guò)光纖接口(18)連接到通信光纖(19)上,從而實(shí)現(xiàn)飛機(jī) 密閉座艙內(nèi)視頻信號(hào)透過(guò)玻璃表面無(wú)線傳輸?shù)酵饷妗?br>
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛機(jī)座艙全景監(jiān)視攝像系統(tǒng),其特征在于,所述廣角攝像模 塊(1):為配置了廣角鏡頭的小型攝像機(jī),長(zhǎng)焦局部攝像模塊(2):為配置了局部長(zhǎng)焦鏡頭 的小型攝像機(jī)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛機(jī)座艙全景監(jiān)視攝像系統(tǒng),其特征在于,所述固定支架 (3):為所有攝像模塊的內(nèi)部固定支架,整體與電磁屏蔽殼體(10)連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛機(jī)座艙全景監(jiān)視攝像系統(tǒng),其特征在于,所述弧形透光材 料與金屬網(wǎng)復(fù)合結(jié)構(gòu)(7)為弧形透明材料與金屬網(wǎng)的雙層結(jié)構(gòu)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛機(jī)座艙全景監(jiān)視攝像系統(tǒng),其特征在于,所述鈹銅簧片 (13)為屏蔽小門(12)與電磁屏蔽殼體(10)上表面其余部分的連接部分,實(shí)現(xiàn)屏蔽小門 (12)與電磁屏蔽殼體(10)上表面的電連接。
【文檔編號(hào)】H04N7/18GK104219499SQ201410421942
【公開(kāi)日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年8月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月25日
【發(fā)明者】張少卿, 劉樹(shù)彬, 呂朝輝, 許小林 申請(qǐng)人:中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司沈陽(yáng)飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所