專(zhuān)利名稱(chēng):反狙擊激光主動(dòng)探測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種反狙擊激光主動(dòng)探測(cè)系統(tǒng)。
技術(shù)背景
狙擊與反狙擊，歷來(lái)是相互消長(zhǎng)的一對(duì)矛盾，為了應(yīng)對(duì)狙擊所造成的巨大傷亡和 恐慌，各國(guó)不僅在反狙擊戰(zhàn)術(shù)上加強(qiáng)了研究，在技術(shù)層面上也推出了型號(hào)多樣的“反狙擊手 探測(cè)系統(tǒng)”，提高反狙擊技術(shù)能力。但大部分的成型產(chǎn)品都是被動(dòng)探測(cè)，雖然可準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)狙 擊手位置，但只有當(dāng)狙擊手激發(fā)第一槍后才能發(fā)現(xiàn)，這只能是一種亡羊補(bǔ)牢的方法。
另外，公開(kāi)號(hào)為CN201100838實(shí)用新型專(zhuān)利申請(qǐng)文件公開(kāi)了一種反狙擊探測(cè)器， 其包括激光發(fā)射和單元激光接收部分，該技術(shù)方案中，采用調(diào)制激光進(jìn)行探測(cè)，當(dāng)回波信號(hào) 強(qiáng)度達(dá)到閾值時(shí)開(kāi)啟報(bào)警。由于該裝置使用的是光電探測(cè)器進(jìn)行回波探測(cè)，未能結(jié)合圖像 分析，所以只能根據(jù)回波信號(hào)強(qiáng)弱判斷，無(wú)法辨別出狙擊瞄準(zhǔn)鏡和普通反光目標(biāo)，在應(yīng)用中 受到很大的限制。另外，即使該裝置發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，只能提供提示報(bào)警，無(wú)法對(duì)狙擊手立即進(jìn)行 炫目干擾，也沒(méi)有自身GPS、指南針的定位、測(cè)距機(jī)測(cè)量目標(biāo)等功能。

實(shí)用新型內(nèi)容

為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型的目的在于提出一種可對(duì)目標(biāo)進(jìn) 行坐標(biāo)定位和炫目壓制的反狙擊激光主動(dòng)探測(cè)系統(tǒng)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種反狙擊激光主動(dòng)探測(cè)系統(tǒng)，它包括反狙擊 探測(cè)頭和便攜工控機(jī)，其特征在于反狙擊探測(cè)頭用于發(fā)射紅外探測(cè)激光和炫目激光、接收 反射的激光回波信號(hào)、獲取目標(biāo)圖像、測(cè)量目標(biāo)距離和定位探測(cè)目標(biāo)的坐標(biāo)；便攜工控機(jī)用 于控制紅外探測(cè)激光和炫目激光的發(fā)射、反狙擊探測(cè)頭發(fā)回的圖像信號(hào)的自動(dòng)識(shí)別處理、 存儲(chǔ)、為系統(tǒng)提供電源。
所述的反狙擊探測(cè)頭包括變焦鏡頭、圖像傳感器、紅外激光器的發(fā)射天線(xiàn)、紅外激 光器、炫目激光器的發(fā)射天線(xiàn)、炫目激光器、測(cè)距機(jī)、GPS模塊和電子指南針，變焦鏡頭和圖 像傳感器相連，用于接收瞄準(zhǔn)鏡反射的激光回波信號(hào)；紅外激光器的發(fā)射天線(xiàn)和紅外激光 器相連，用于發(fā)射紅外探測(cè)激光；炫目激光器的發(fā)射天線(xiàn)和炫目激光器相連，用于發(fā)射壓制 狙擊手視覺(jué)的炫目激光，測(cè)距機(jī)、GPS模塊和電子指南針配合，用于定位探測(cè)目標(biāo)。
所述的便攜工控機(jī)包括主板、充電電路、電池I、電源電路I、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器I、步 進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器II、電源電路II、風(fēng)扇、電池II，主板用于控制反狙擊激光主動(dòng)探測(cè)系統(tǒng)各個(gè) 部件的協(xié)同工作和圖像傳感器發(fā)回的圖像信號(hào)，進(jìn)而進(jìn)行目標(biāo)的自動(dòng)識(shí)別處理，照相存儲(chǔ)； 充電電路用于給電池充電；電源電路I為主板供電；電源電路II為反狙擊探測(cè)頭供電；步 進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器I和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器II帶動(dòng)反狙擊探測(cè)頭做水平和俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)；電池I和電池 II分別給主板和反狙擊探測(cè)頭供電；風(fēng)扇用于機(jī)箱的散熱。
所述的圖像傳感器包括圖像感光器和電控切換濾鏡。
所述的紅外激光器的發(fā)射天線(xiàn)包括伺服電機(jī)I、帶動(dòng)齒輪I、變焦齒輪I、變焦透鏡
3組I和變焦透鏡安裝筒I、天線(xiàn)固定座，伺服電機(jī)I和帶動(dòng)齒輪I連接，帶動(dòng)齒輪I和變焦齒 輪I連接，變焦透鏡組I和變焦齒輪I連接且放置在變焦透鏡安裝筒I內(nèi)部。
所述的炫目激光器的發(fā)射天線(xiàn)包括變焦齒輪II、變焦透鏡組II、變焦透鏡安裝筒 II、帶動(dòng)齒輪II、伺服電機(jī)II和天線(xiàn)固定座II，伺服電機(jī)II和帶動(dòng)齒輪II連接，帶動(dòng)齒輪 II和變焦齒輪II連接，變焦透鏡組II和變焦齒輪II連接且放置在變焦透鏡安裝筒II內(nèi) 部。
所述的反狙擊激光主動(dòng)探測(cè)系統(tǒng)，還包括反狙擊探測(cè)頭的二維轉(zhuǎn)臺(tái)和支撐腳架， 所述反狙擊探測(cè)頭的二維轉(zhuǎn)臺(tái)用于帶動(dòng)反狙擊探測(cè)頭做水平方向和俯仰方向旋轉(zhuǎn)，支撐腳 架用于為反狙擊探測(cè)頭提供牢固、穩(wěn)定的剛性支撐，使之能安放在任意地形工作。
所述的電控切換濾鏡包括玻璃片和窄帶濾光片。
本實(shí)用新型的反狙擊激光主動(dòng)探測(cè)系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于攜帶；系統(tǒng)采用圖像處理 方法，探測(cè)視場(chǎng)角大、自動(dòng)識(shí)別可疑目標(biāo)、發(fā)現(xiàn)目標(biāo)給予報(bào)警提示；能夠迅速定位窺視光學(xué) 透鏡目標(biāo)位置、距離；能夠?qū)ΩQ視現(xiàn)場(chǎng)提供白天和夜晚的放大觀察，進(jìn)行錄像、拍照，識(shí)別率 遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于單元探測(cè)器的工作方法，系統(tǒng)還可對(duì)目標(biāo)進(jìn)行坐標(biāo)定位和炫目壓制。該系統(tǒng)對(duì)于 重要人物保護(hù)、野戰(zhàn)反狙擊部隊(duì)和反狙擊等各種軍事需要提供了一種功能較強(qiáng)、較為實(shí)用 的系統(tǒng)。該系統(tǒng)運(yùn)用“貓眼效應(yīng)”原理，能夠快速、自動(dòng)的檢測(cè)范圍在1. 5km內(nèi)的光學(xué)窺視 裝置，自動(dòng)識(shí)別可疑窺視裝置，


圖1為本實(shí)用新型的反狙擊激光主動(dòng)探測(cè)系統(tǒng)的組成圖；
圖2為圖1中反狙擊探測(cè)頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為圖2中紅外激光器及發(fā)射天線(xiàn)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為圖2中炫目激光器及發(fā)射天線(xiàn)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為圖2中圖像傳感器及變焦鏡頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6為圖1中便攜工控機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1:便攜工控機(jī)2:反狙擊探測(cè)頭3:二維轉(zhuǎn)臺(tái)4:支撐腳架5:航插連 線(xiàn)6:變焦鏡頭7:圖像傳感器8:紅外激光器的發(fā)射天線(xiàn) 9:紅外激光器10:炫目 激光器的發(fā)射天線(xiàn) 11:炫目激光器 12:測(cè)距機(jī) 13:GPS模塊 14:電子指南針 15: 底板 16:紅外激光器頭 17:耦合光纖 18:光纖輸出頭 19:伺服電機(jī)I 20:天線(xiàn)固 定座I 21 帶動(dòng)齒輪I 22變焦齒輪I 23 變焦透鏡組I 24 變焦透鏡安裝筒I 25 紅外激光 26:炫目激光器 27:變焦齒輪II 28:變焦透鏡組II 29 變焦透鏡安裝筒 II 30:炫目激光 31:帶動(dòng)齒輪II 32:天線(xiàn)固定座II 33 伺服電機(jī)II 34 圖像感光 器 35:電控切換濾鏡 36:變焦鏡頭 37:顯示屏 38:機(jī)箱 39 主板 40 充電電路 41 電池I 42 電源電路I 43 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器I 44 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器II 45 電源電路 II 46:風(fēng)扇 47:電池II
具體實(shí)施方式
如圖1所示，系統(tǒng)由便攜工控機(jī)1、反狙擊探測(cè)頭2、二維轉(zhuǎn)臺(tái)3、支撐腳架4、航插 連線(xiàn)5組成。便攜工控機(jī)1和反狙擊探測(cè)頭2通過(guò)航插連線(xiàn)5連接，反狙擊探測(cè)頭2固定在
4二維轉(zhuǎn)臺(tái)3上，二維轉(zhuǎn)臺(tái)3固定在支撐腳架4上。當(dāng)二維轉(zhuǎn)臺(tái)3水平運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)帶動(dòng)反狙擊 探測(cè)頭2進(jìn)行水平掃描；當(dāng)二維轉(zhuǎn)臺(tái)3俯仰運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)帶動(dòng)反狙擊探測(cè)頭2進(jìn)行俯仰掃描。
如圖2所示，該反狙擊探測(cè)頭包括變焦鏡頭6、圖像傳感器7、紅外激光器的發(fā)射 天線(xiàn)8、紅外激光器9、炫目激光器的發(fā)射天線(xiàn)10、炫目激光器11、測(cè)距機(jī)12、GPS模塊13、電 子指南針14、底板15。變焦鏡頭6固定在底板15上，圖像傳感器7固定在變焦鏡頭6上， 紅外激光器的發(fā)射天線(xiàn)8和紅外激光器9連接，炫目激光器的發(fā)射天線(xiàn)10和炫目激光器11 連接，測(cè)距機(jī)12、GPS模塊13、電子指南針14分別固定在底板15上。
變焦鏡頭6將接收激光回波信號(hào)匯聚到圖像傳感器7上，圖像傳感器7將成像圖 像傳輸?shù)奖銛y工控機(jī)1上；紅外激光器9工作時(shí)通過(guò)底板15散熱，產(chǎn)生的激光通過(guò)紅外激 光器的發(fā)射天線(xiàn)8發(fā)射出去；炫目激光器11發(fā)射的激光通過(guò)炫目激光器的發(fā)射天線(xiàn)10發(fā) 射出去；測(cè)距機(jī)12、GPS模塊13、電子指南針14分別將信號(hào)送到便攜工控機(jī)1上。
如圖3所示，紅外激光器9包括紅外激光器頭16、耦合光纖17、光纖輸出頭18。紅 外激光器的發(fā)射天線(xiàn)8包括伺服電機(jī)I 19、天線(xiàn)固定座I 20、帶動(dòng)齒輪I 21、變焦齒輪I 22、變焦透鏡組I 23、變焦透鏡安裝筒I 24。
紅外激光器頭16發(fā)射出激光，輸入到耦合光纖17中，耦合光纖17和光纖輸出頭 18連接；伺服電機(jī)I 19固定在天線(xiàn)固定座I 20上，與帶動(dòng)齒輪I 21連接，帶動(dòng)齒輪I 21 和變焦齒輪I 22傳動(dòng)力耦合帶動(dòng)變焦透鏡組I 23做往返運(yùn)動(dòng)，變焦透鏡組I 23固定在變 焦透鏡安裝筒I 24中，變焦透鏡安裝筒I 24固定在天線(xiàn)固定座I 20上，最終使得輸出紅 外激光25。
如圖4所示，炫目激光器的發(fā)射天線(xiàn)10包括變焦齒輪II 27、變焦透鏡組1128、變 焦透鏡安裝筒II 29、帶動(dòng)齒輪II 31、天線(xiàn)固定座II 32、伺服電機(jī)II 33。
炫目激光器26和變焦透鏡安裝筒II 29相連，變焦透鏡組II 28固定在變焦透鏡 安裝筒II 29，伺服電機(jī)II 33固定在天線(xiàn)固定座II 32上且和帶動(dòng)齒輪II 31連接，帶動(dòng) 齒輪II 31再與變焦齒輪II 27力耦合，帶動(dòng)變焦透鏡組II 28在內(nèi)做往返運(yùn)動(dòng)，炫目激光 器26輸出的激光經(jīng)過(guò)變焦透鏡組II 28輸出炫目激光30。
如圖5所示，圖像傳感器7包括圖像感光器34、電控切換濾鏡35。
電控切換濾鏡35固定在圖像感光器34上，然后和變焦鏡頭36連接。變焦鏡頭36 接收激光回波信號(hào)，信號(hào)先通過(guò)切換濾鏡35然后成像到圖像感光器34。
如圖6所示，便攜工控機(jī)1包括顯示屏37、機(jī)箱38，機(jī)箱38包括主板39、充電電 路40、電池I 41、電源電路I 42、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器I 43、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器II 44、電源電路 II 45、風(fēng)扇46、電池II 47。電池I 41固定在機(jī)箱38上，通過(guò)電源電路I 42給主板39供 電，電池II 47固定在機(jī)箱38上，通過(guò)電源電路1145給步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器I 43、步進(jìn)電機(jī)驅(qū) 動(dòng)器II 44和反狙擊探測(cè)頭2供電，充電電路40給電池I 41和電池II 47充電，風(fēng)扇46 固定在機(jī)箱38側(cè)壁上，起到散熱作用。
工作過(guò)程計(jì)算機(jī)開(kāi)機(jī)，自動(dòng)進(jìn)入探測(cè)程序作為開(kāi)始，檢測(cè)是否是白天；根據(jù)檢測(cè) 結(jié)果，如果當(dāng)前為白天，程序則進(jìn)入白天模式，電控紅外濾鏡切換到窄帶濾光片，如果為黑 天，程序進(jìn)入黑天模式，電控紅外濾鏡切換到玻璃片；接著開(kāi)啟開(kāi)啟探測(cè)激光，紅外激光器 發(fā)出脈沖激光；然后二維轉(zhuǎn)臺(tái)掃描，測(cè)距機(jī)測(cè)量前方物體距離，通過(guò)距離使變焦鏡頭自動(dòng)對(duì) 焦和變倍、紅外激光發(fā)射天線(xiàn)自動(dòng)設(shè)置發(fā)散角，圖像傳感器采集激光回波信號(hào)，自動(dòng)處理圖像信號(hào)；如果計(jì)算機(jī)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)可疑目標(biāo)，則繼續(xù)掃描探測(cè)，如果計(jì)算機(jī)發(fā)現(xiàn)可疑目標(biāo)，則進(jìn) 入報(bào)警處理；系統(tǒng)報(bào)警、獲取可疑目標(biāo)圖片，GPS、傾角器工作，定位出目標(biāo)的地理坐標(biāo)；再 次確認(rèn)是否是真實(shí)的目標(biāo)，如果不是真實(shí)的目標(biāo)，則返回繼續(xù)掃描，如果是真實(shí)的目標(biāo)，系 統(tǒng)鎖定可疑目標(biāo)，根據(jù)目標(biāo)所在地理坐標(biāo)，自動(dòng)改變炫目激光發(fā)射天線(xiàn)的發(fā)散角，對(duì)目標(biāo)進(jìn) 行炫目。
權(quán)利要求
一種反狙擊激光主動(dòng)探測(cè)系統(tǒng)，它包括反狙擊探測(cè)頭和便攜工控機(jī)，其特征在于反狙擊探測(cè)頭用于發(fā)射紅外探測(cè)激光和炫目激光、接收反射的激光回波信號(hào)、獲取目標(biāo)圖像、測(cè)量目標(biāo)距離和定位探測(cè)目標(biāo)的坐標(biāo)；便攜工控機(jī)用于控制紅外探測(cè)激光和炫目激光的發(fā)射、反狙擊探測(cè)頭發(fā)回的圖像信號(hào)的自動(dòng)識(shí)別處理、存儲(chǔ)、為系統(tǒng)提供電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的反狙擊激光主動(dòng)探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于反狙擊探測(cè)頭包括 變焦鏡頭、圖像傳感器、紅外激光器的發(fā)射天線(xiàn)、紅外激光器、炫目激光器的發(fā)射天線(xiàn)、炫目 激光器、測(cè)距機(jī)、GPS模塊和電子指南針，變焦鏡頭和圖像傳感器相連，用于接收瞄準(zhǔn)鏡反 射的激光回波信號(hào)；紅外激光器的發(fā)射天線(xiàn)和紅外激光器相連，用于發(fā)射紅外探測(cè)激光； 炫目激光器的發(fā)射天線(xiàn)和炫目激光器相連，用于發(fā)射壓制狙擊手視覺(jué)的炫目激光，測(cè)距機(jī)、 GPS模塊和電子指南針配合，用于定位探測(cè)目標(biāo)。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的反狙擊激光主動(dòng)探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于便攜工控機(jī)包括主 板、充電電路、電池I、電源電路I、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器I、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器II、電源電路II、風(fēng) 扇、電池II，主板用于控制反狙擊激光主動(dòng)探測(cè)系統(tǒng)各個(gè)部件的協(xié)同工作和圖像傳感器發(fā) 回的圖像信號(hào)，進(jìn)而進(jìn)行目標(biāo)的自動(dòng)識(shí)別處理，照相存儲(chǔ)；充電電路用于給電池充電；電源 電路I為主板供電；電源電路II為反狙擊探測(cè)頭供電；步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器I和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng) 器II帶動(dòng)反狙擊探測(cè)頭做水平和俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)；電池I和電池II分別給主板和反狙擊探測(cè)頭 供電；風(fēng)扇用于機(jī)箱的散熱。
4.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的反狙擊激光主動(dòng)探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述圖像傳感器包 括圖像感光器和電控切換濾鏡。
5.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的反狙擊激光主動(dòng)探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于紅外激光器的發(fā)射 天線(xiàn)包括伺服電機(jī)I、帶動(dòng)齒輪I、變焦齒輪I、變焦透鏡組I和變焦透鏡安裝筒I、天線(xiàn)固定 座，伺服電機(jī)I和帶動(dòng)齒輪I連接，帶動(dòng)齒輪I和變焦齒輪I連接，變焦透鏡組I和變焦齒 輪I連接且放置在變焦透鏡安裝筒I內(nèi)部。
6.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的反狙擊激光主動(dòng)探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于炫目激光器的發(fā)射 天線(xiàn)包括變焦齒輪II、變焦透鏡組II、變焦透鏡安裝筒II、帶動(dòng)齒輪II、伺服電機(jī)II和天 線(xiàn)固定座II，伺服電機(jī)II和帶動(dòng)齒輪II連接，帶動(dòng)齒輪II和變焦齒輪II連接，變焦透鏡 組II和變焦齒輪II連接且放置在變焦透鏡安裝筒II內(nèi)部。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1、2、3、4、5或6所述的反狙擊激光主動(dòng)探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于還包 括反狙擊探測(cè)頭的二維轉(zhuǎn)臺(tái)和支撐腳架，所述反狙擊探測(cè)頭的二維轉(zhuǎn)臺(tái)用于帶動(dòng)反狙擊探 測(cè)頭做水平方向和俯仰方向旋轉(zhuǎn)，支撐腳架用于為反狙擊探測(cè)頭提供牢固、穩(wěn)定的剛性支 撐，使之能安放在任意地形工作。
8.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的反狙擊激光主動(dòng)探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述電控切換濾鏡 包括玻璃片和窄帶濾光片。
專(zhuān)利摘要
一種反狙擊激光主動(dòng)探測(cè)系統(tǒng)，它包括反狙擊探測(cè)頭和便攜工控機(jī)，其特征在于反狙擊探測(cè)頭用于發(fā)射紅外探測(cè)激光和炫目激光、接收反射的激光回波信號(hào)、獲取目標(biāo)圖像、測(cè)量目標(biāo)距離和定位探測(cè)目標(biāo)的坐標(biāo)；便攜工控機(jī)用于控制紅外探測(cè)激光和炫目激光的發(fā)射、反狙擊探測(cè)頭發(fā)回的圖像信號(hào)的自動(dòng)識(shí)別處理、存儲(chǔ)、為系統(tǒng)提供電源。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于攜帶；系統(tǒng)采用圖像處理方法，探測(cè)視場(chǎng)角大、自動(dòng)識(shí)別可疑目標(biāo)、發(fā)現(xiàn)目標(biāo)給予報(bào)警提示；能夠迅速定位窺視光學(xué)透鏡目標(biāo)位置、距離；能夠?qū)ΩQ視現(xiàn)場(chǎng)提供白天和夜晚的放大觀察，進(jìn)行錄像、拍照，識(shí)別率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于單元探測(cè)器的工作方法，系統(tǒng)還可對(duì)目標(biāo)進(jìn)行坐標(biāo)定位和炫目壓制。該系統(tǒng)對(duì)于重要人物保護(hù)、野戰(zhàn)反狙擊部隊(duì)和反狙擊等各種軍事需要提供了一種功能較強(qiáng)、較為實(shí)用的系統(tǒng)。
文檔編號(hào)F41H11/00GKCN201740468SQ201020288991
公開(kāi)日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2010年8月12日
發(fā)明者于洪波, 胡永宏 申請(qǐng)人:于洪波導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan