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雷達(dá)引導(dǎo)光電瞄準(zhǔn)跟蹤裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種雷達(dá)引導(dǎo)光電瞄準(zhǔn)跟蹤裝置，包括計(jì)算機(jī)、雷達(dá)信號(hào)接收處理器、驅(qū)動(dòng)器、雷達(dá)、光電伺服轉(zhuǎn)臺(tái)和安裝在所述光電伺服轉(zhuǎn)臺(tái)上面的光電設(shè)備；計(jì)算機(jī)分別連接雷達(dá)信號(hào)接收處理器和驅(qū)動(dòng)器；所述計(jì)算機(jī)的第一輸入輸出接口通過(guò)所述雷達(dá)信號(hào)接收處理器與所述雷達(dá)連接；所述計(jì)算機(jī)的第二輸入輸出接口通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)器與所述光電伺服轉(zhuǎn)臺(tái)連接。雷達(dá)引導(dǎo)光電瞄準(zhǔn)跟蹤裝置應(yīng)用數(shù)學(xué)模型，對(duì)二坐標(biāo)目標(biāo)位置數(shù)據(jù)進(jìn)行解算，得到光學(xué)視線瞄準(zhǔn)線指向，從而引導(dǎo)光電設(shè)備引向目標(biāo)；能夠自動(dòng)高效的實(shí)現(xiàn)雷達(dá)和光電設(shè)備的協(xié)同工作，從而準(zhǔn)確高效的實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)物體的探測(cè)、跟蹤、識(shí)別和監(jiān)視。
【專利說(shuō)明】雷達(dá)引導(dǎo)光電瞄準(zhǔn)跟蹤裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種跟蹤裝置，具體涉及一種雷達(dá)弓I導(dǎo)光電瞄準(zhǔn)跟蹤裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，在對(duì)海上目標(biāo)探測(cè)、跟蹤、識(shí)別和監(jiān)視時(shí)，雷達(dá)和光電設(shè)備二者獨(dú)立工作，具體的，首先由雷達(dá)探測(cè)目標(biāo)區(qū)域，當(dāng)雷達(dá)探測(cè)到目標(biāo)物體的位置信息后，將該位置信息顯示到顯示屏幕上；操作人員通過(guò)觀察顯示屏幕，獲知目標(biāo)物體的位置信息，然后在該位置信息的指導(dǎo)下，操作人員手動(dòng)不斷調(diào)整光電設(shè)備的拍攝方向，使光電設(shè)備對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)物體，通過(guò)操控光電設(shè)備對(duì)目標(biāo)物體拍攝，最終獲得目標(biāo)物體的圖像信息，完成對(duì)目標(biāo)物體識(shí)別的目的。
[0003]上述對(duì)海上目標(biāo)探測(cè)、跟蹤、識(shí)別和監(jiān)視的過(guò)程中，通過(guò)操作人員手動(dòng)操作完成雷達(dá)與光電設(shè)備的協(xié)同工作，具有協(xié)同效率差的缺陷；進(jìn)而無(wú)法準(zhǔn)確對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行跟蹤和識(shí)別。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本實(shí)用新型提供一種雷達(dá)引導(dǎo)光電瞄準(zhǔn)跟蹤裝置，能夠準(zhǔn)確高效的實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)物體的探測(cè)、跟蹤、識(shí)別和監(jiān)視。
[0005]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0006]本實(shí)用新型提供一種雷達(dá)引導(dǎo)光電瞄準(zhǔn)跟蹤裝置，包括計(jì)算機(jī)、雷達(dá)信號(hào)接收處理器、驅(qū)動(dòng)器、雷達(dá)、光電伺服轉(zhuǎn)臺(tái)和安裝在所述光電伺服轉(zhuǎn)臺(tái)上面的光電設(shè)備；所述計(jì)算機(jī)的第一輸入輸出接口通過(guò)所述雷達(dá)信號(hào)接收處理器與所述雷達(dá)連接；所述計(jì)算機(jī)的第二輸入輸出接口通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)器與所述光電伺服轉(zhuǎn)臺(tái)連接。
[0007]優(yōu)選的，所述光電伺服轉(zhuǎn)臺(tái)為兩軸光電伺服轉(zhuǎn)臺(tái)，包括俯仰軸和方位軸；所述驅(qū)動(dòng)器包括俯仰驅(qū)動(dòng)器和方位驅(qū)動(dòng)器；所述俯仰驅(qū)動(dòng)器與所述俯仰軸連接，所述方位驅(qū)動(dòng)器與所述方位軸連接。
[0008]優(yōu)選的，所述光電設(shè)備為攝像儀或紅外跟蹤儀。
[0009]本實(shí)用新型的有益效果如下:
[0010]本實(shí)用新型提供的雷達(dá)引導(dǎo)光電瞄準(zhǔn)跟蹤裝置，應(yīng)用數(shù)學(xué)模型，對(duì)二坐標(biāo)目標(biāo)位置數(shù)據(jù)進(jìn)行解算，得到光學(xué)視線瞄準(zhǔn)線指向，從而引導(dǎo)光電設(shè)備引向目標(biāo)；能夠自動(dòng)高效的實(shí)現(xiàn)雷達(dá)和光電設(shè)備的協(xié)同工作，從而準(zhǔn)確高效的實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)物體的探測(cè)、跟蹤、識(shí)別和監(jiān)視。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型提供的雷達(dá)引導(dǎo)光電瞄準(zhǔn)跟蹤裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】[0012]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明:
[0013]如圖1所示，本實(shí)用新型提供的雷達(dá)引導(dǎo)光電瞄準(zhǔn)跟蹤裝置包括計(jì)算機(jī)、雷達(dá)信號(hào)接收處理器、驅(qū)動(dòng)器、雷達(dá)、光電伺服轉(zhuǎn)臺(tái)和固定安裝在所述光電伺服轉(zhuǎn)臺(tái)上面的光電設(shè)備；所述計(jì)算機(jī)的第一輸入輸出接口通過(guò)所述雷達(dá)信號(hào)接收處理器與所述雷達(dá)連接；所述計(jì)算機(jī)的第二輸入輸出接口通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)器與所述光電伺服轉(zhuǎn)臺(tái)連接。其中，光電設(shè)備可以為攝像儀或紅外跟蹤儀。另外，光電伺服轉(zhuǎn)臺(tái)可以為兩軸光電伺服轉(zhuǎn)臺(tái)，包括俯仰軸和方位軸；相應(yīng)的，驅(qū)動(dòng)器包括俯仰驅(qū)動(dòng)器和方位驅(qū)動(dòng)器；所述俯仰驅(qū)動(dòng)器用于控制光電伺服轉(zhuǎn)臺(tái)的俯仰角度，所述方位驅(qū)動(dòng)器用于控制光電伺服轉(zhuǎn)臺(tái)的方位。
[0014]本實(shí)用新型提供的雷達(dá)引導(dǎo)光電瞄準(zhǔn)跟蹤裝置的工作過(guò)程為:
[0015]SI，雷達(dá)持續(xù)探測(cè)海上區(qū)域，持續(xù)獲得目標(biāo)物體在不同時(shí)間點(diǎn)的位置信息；其中，該位置信息包括目標(biāo)物體距離雷達(dá)的距離信息和方位信息；
[0016]S2，雷達(dá)將探測(cè)得到的所述目標(biāo)物體的位置信息發(fā)送給所述雷達(dá)信號(hào)接收處理器；所述雷達(dá)信號(hào)接收處理器對(duì)位于各個(gè)時(shí)間點(diǎn)的所述位置信息進(jìn)行綜合處理，獲得所述目標(biāo)物體的跟蹤航跡信息；并將該目標(biāo)物體的跟蹤航跡信息發(fā)送給所述計(jì)算機(jī)；
[0017]獲得目標(biāo)物體的跟蹤航跡信息的一般方法為:建立目標(biāo)航跡數(shù)據(jù)庫(kù)，根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，達(dá)到目標(biāo)航跡跟蹤，但當(dāng)檢測(cè)范圍內(nèi)存在多個(gè)目標(biāo)時(shí)，該種方法極易出錯(cuò)，造成目標(biāo)丟失。本實(shí)用新型中，目標(biāo)航跡跟蹤分析處理方法中新增目標(biāo)特征提取和目標(biāo)編隊(duì)技術(shù)，能夠有效提高目標(biāo)跟蹤效率，既使當(dāng)檢測(cè)范圍內(nèi)存在多個(gè)目標(biāo)，且航跡交叉時(shí)也能夠準(zhǔn)確跟蹤目標(biāo)。
[0018]經(jīng)研究發(fā)現(xiàn):最能反映目標(biāo)特征的簡(jiǎn)練方法為:目標(biāo)中心位置和目標(biāo)模P角Θ關(guān)系。具體的，采用自適應(yīng)閾值方法對(duì)雷達(dá)接收到的各方位強(qiáng)度信號(hào)進(jìn)行二值化處理，用微分算子方法提取目標(biāo)邊緣，依據(jù)邊緣檢測(cè)的數(shù)據(jù)和雷達(dá)接收的目標(biāo)位置信息計(jì)算目標(biāo)中心位置，依據(jù)目標(biāo)中心位置和邊緣檢測(cè)結(jié)果取得目標(biāo)模的最大值、最小值、平均值Pmax、Pmin、P avg和角θ，根據(jù)P max = fl ( θ )、P min = f2 ( θ ) > P avg = f3 ( θ )得到目標(biāo)特征，再將特征不同、方向不同的目標(biāo)編入到不同的編隊(duì)中，邊緣檢測(cè)和目標(biāo)特征技術(shù)大大縮減信息總量。由于相近編隊(duì)的目標(biāo)具有相近的屬性，因此，目標(biāo)的編隊(duì)技術(shù)大大簡(jiǎn)化目標(biāo)航跡跟蹤的算法。而目標(biāo)特征和航跡跟蹤技術(shù)又可以有效防止目標(biāo)丟失，提高跟蹤效率。
[0019]S3，所述計(jì)算機(jī)對(duì)所述目標(biāo)物體的跟蹤航跡信息進(jìn)行分析處理，獲得光電設(shè)備的光學(xué)視線瞄準(zhǔn)線指向命令；
[0020]具體的，由于雷達(dá)所提供的目標(biāo)物體的跟蹤航跡信息是二坐標(biāo)或者經(jīng)緯度數(shù)據(jù)，為平面極坐標(biāo)形式，而不是三坐標(biāo)數(shù)據(jù)，因此不能直接對(duì)光電設(shè)備進(jìn)行引導(dǎo)。所以，本步驟中，計(jì)算機(jī)根據(jù)數(shù)學(xué)模型計(jì)算出光學(xué)視線瞄準(zhǔn)線指向的X，Y，Z軸三向偏移量；進(jìn)而引導(dǎo)光電設(shè)備連續(xù)、正確地跟蹤目標(biāo)。
[0021]另外，由于雷達(dá)和光電伺服轉(zhuǎn)臺(tái)安裝在艦船的不同位置，所以，雷達(dá)和光電伺服轉(zhuǎn)臺(tái)安之間存在安裝誤差。本實(shí)用新型中，通過(guò)以下方式可以有效消除該安裝誤差:以安裝左、右兩個(gè)光電伺服轉(zhuǎn)臺(tái)為例，將與方位軸垂直的雷達(dá)俯仰軸水平面作為基準(zhǔn)面，雷達(dá)俯仰軸與方位軸交點(diǎn)為原點(diǎn)，左、右光電伺服轉(zhuǎn)臺(tái)俯仰軸水平面和原點(diǎn)坐標(biāo)偏差為Aj AX1AY1AZj, Δ2 Λ X2 Λ Y2 Λ Z21。因此實(shí)現(xiàn)了將雷達(dá)接收目標(biāo)位置轉(zhuǎn)換為光電裝置跟蹤目標(biāo)準(zhǔn)確位置。最后轉(zhuǎn)換光電伺服轉(zhuǎn)臺(tái)俯仰角、方位角、調(diào)焦距離，將直角坐標(biāo)系采用以下公式轉(zhuǎn)換為球坐標(biāo)系:
[0022]
【權(quán)利要求】
1.一種雷達(dá)引導(dǎo)光電瞄準(zhǔn)跟蹤裝置，其特征在于，包括計(jì)算機(jī)、雷達(dá)信號(hào)接收處理器、驅(qū)動(dòng)器、雷達(dá)、光電伺服轉(zhuǎn)臺(tái)和安裝在所述光電伺服轉(zhuǎn)臺(tái)上面的光電設(shè)備；所述計(jì)算機(jī)的第一輸入輸出接口通過(guò)所述雷達(dá)信號(hào)接收處理器與所述雷達(dá)連接；所述計(jì)算機(jī)的第二輸入輸出接口通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)器與所述光電伺服轉(zhuǎn)臺(tái)連接；所述光電伺服轉(zhuǎn)臺(tái)為兩軸光電伺服轉(zhuǎn)臺(tái)，包括俯仰軸和方位軸；所述驅(qū)動(dòng)器包括俯仰驅(qū)動(dòng)器和方位驅(qū)動(dòng)器；所述俯仰驅(qū)動(dòng)器與所述俯仰軸連接，所述方位驅(qū)動(dòng)器與所述方位軸連接；所述光電設(shè)備為攝像儀或紅外跟蹤儀。
【文檔編號(hào)】G01S13/66GK203490367SQ201320403671
【公開(kāi)日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年7月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月8日
【發(fā)明者】楊軍, 曾慶慶, 林崢, 林德銀 申請(qǐng)人:北京頂亮科技有限公司