CN103986907B - 敏感地区低空飞行目标的红外监视系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种敏感地区低空飞行目标的红外监视系统及方法。系统包括通过外部网络相连的中心站和远端站；其中中心站包括通过内部网络相连的综合数据显示终端和综合监控终端；远端站包括红外光电设备、硬盘录像机、数据融合终端和显控终端，其中红外光电设备、数据融合终端和显控终端通过内部网络相连，红外光电设备同时与硬盘录像机相接；本发明优点：能够实现远程命令控制，可实时观察整个飞行服务站范围内的飞行目标视频数据；提供的方法传输延迟低，实时性高；能够提供清晰直观的飞行目标视频数据；远端站和中心站由透传技术直接连接进行数据通信，视频数据延迟较低；能够对于敏感地区虚假目标以及搜救过程提供直观信息。

Description

敏感地区低空飞行目标的红外监视系统及方法

技术领域

本发明属于航空控制自动化技术领域，特别是涉及一种敏感地区低空飞行目标的红外监视系统及方法。

背景技术

随着我国低空空域的逐步开放，通用航空产业获得了快速发展。通用航空正在大范围推广使用ADS-B，飞行器可通过ADS-B(广播式自动相关监视)将飞行中各种参数传到飞行服务站。飞行服务站再对这些参数进行处理，并根据飞行员的请求提供进一步的服务。但是，在敏感地区，如国家边境线附近，非法入侵的目标有可能通过发送伪造的ADS-B数据包而将自己伪装成合法飞行器。如果只利用低空雷达进行监控，则只能检测出目标位置，而无法辨别出目标是否为合法的通航飞行器，因此，必须辅以其它的监视手段对敏感地区的空域状态进行监视。另外，对于一些低空飞行的航空器出现事故的情况，传统的飞行服务站只能根据航迹信息来判断和重现目标的飞行态势，而无法直观显示当时的飞行状态，红外视频监视技术可以提供一目了然的视频数据，便于分析和判断飞行器的飞行状况和事故原因。

红外监视功能可以实时显示飞行目标的形状、大小与飞行姿态，包括机型、仰角、方位等详细信息。在敏感地区，红外监视技术可作为飞行服务站的辅助监视手段。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种敏感地区低空飞行目标的红外监视系统及方法。

为了达到上述目的，本发明提供的敏感地区低空飞行目标的红外监视系统包括：通过外部网络相连的中心站和远端站；其中中心站包括通过内部网络相连的综合数据显示终端(SDD)和综合监控终端(SMC)；远端站包括红外光电设备、硬盘录像机(DVR)、数据融合终端和显控终端，其中红外光电设备、数据融合终端和显控终端通过内部网络相连，红外光电设备同时与硬盘录像机相接；综合数据显示终端用于发送红外控制命令和显示红外视频，综合监控终端接收综合数据显示终端发送的红外控制命令并转发至远端站；远端站中的显控终端接收到上述红外控制命令后转发至数据融合终端，数据融合终端根据红外控制命令引导红外光电设备调整采集状态并实时采集红外视频数据，硬盘录像机接收红外视频数据并传输至中心站。

所述的中心站和远端站通过delta400进行数据通信。

本发明提供的敏感地区低空飞行目标的红外监视方法整个过程分为四个阶段，即：红外控制命令发送的S1阶段、红外控制命令传输的S2阶段、视频数据采集的S3阶段和视频数据传输及显示的S4阶段；其中，

在S1阶段中，综合数据显示终端选中飞行目标航迹，并通过中心站内部网络将红外控制命令发送至综合监控终端，然后进入S2阶段；

在S2阶段中，综合监控终端接收到上述红外控制命令后通过透传技术转发至远端站中的显控终端，然后进入S3阶段；

在S3阶段中，显控终端接收并解析上述红外控制命令，获得飞行目标的航迹源号，并将航迹源号通过远端站内部网络发送至数据融合终端；数据融合终端根据接收到的航迹源号引导红外光电设备调整方位角、仰角和焦点，以将红外光电设备调整到相应的采集状态；之后红外光电设备实时采集对应方位的红外视频数据，并将红外视频数据实时发送至硬盘录像机，然后进入S4阶段；

在S4阶段中，硬盘录像机利用透传技术将采集到的红外视频数据压缩成流媒体数据，然后传输至中心站中的综合数据显示终端；综合数据显示终端对接收到的流媒体数据进行解码，并实时显示在其上的红外视频窗口上。

在S2阶段中，所述的红外控制命令发送的方法包括按顺序执行的下列步骤：

步骤一，中心站提取飞行目标航迹远端站批号和航迹源号的S201阶段：中心站中的综合数据显示终端根据飞行目标航迹信息从红外控制命令中提取出飞行目标航迹的远端站批号和航迹源号，并赋值于红外控制命令，然后进入下一步S202阶段；

步骤二，发送红外控制命令至综合监控终端的S202阶段：综合数据显示终端将红外控制命令发送至综合监控终端，然后进入下一步S203阶段；

步骤三，判断发送目的地的S203阶段：中心站1中的综合监控终端通过接收到的红外控制命令的内容判断命令发送的目的地为哪一个远端站，并根据远端站批号判断接收方的目标IP地址，然后进入下一步S204阶段；

步骤四，发送命令至远端站显控终端的S204阶段：中心站中的综合监控终端根据S203阶段判断出的目标IP地址，利用透传技术将上述红外控制命令远程发送至远端站中的显控终端。

与现有技术相比，本发明提供的敏感地区低空飞行目标的红外监视系统及方法的优点是：(1)本发明能够实现远程命令控制，可以实时观察整个飞行服务站范围内的飞行目标视频数据；(2)本发明提供的方法传输延迟低，实时性高；(3)本发明能够提供清晰直观的飞行目标视频数据；(4)远端站和中心站由透传技术直接连接进行数据通信，视频数据延迟较低；(5)能够对于敏感地区虚假目标以及搜救过程提供直观信息。

附图说明

图1是本发明提供的敏感地区低空飞行目标的红外监视系统组成示意图；

图2是本发明提供的敏感地区低空飞行目标的红外监视方法中红外控制命令发送流程图；

图3是本发明提供的敏感地区低空飞行目标的红外监视方法中视频数据采集流程图；

图4是本发明提供的敏感地区低空飞行目标的红外监视方法中视频数据传输及显示流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明提供的敏感地区低空飞行目标的红外监视系统及方法进行详细说明。

如图1所示，本发明提供的敏感地区低空飞行目标的红外监视系统包括：通过外部网络相连的中心站1和远端站2；其中中心站1包括通过内部网络相连的综合数据显示终端3和综合监控终端4；远端站2包括红外光电设备5、硬盘录像机6、数据融合终端7和显控终端8，其中红外光电设备5、数据融合终端7和显控终端8通过内部网络相连，红外光电设备5同时与硬盘录像机6相接；综合数据显示终端3用于发送红外控制命令和显示红外视频，综合监控终端4接收综合数据显示终端3发送的红外控制命令并转发至远端站2；远端站2中的显控终端8接收到上述红外控制命令后转发至数据融合终端7，数据融合终端7根据红外控制命令引导红外光电设备5调整采集状态并实时采集红外视频数据，硬盘录像机6接收红外视频数据并传输至中心站1。

所述的中心站1和远端站2通过delta400进行数据通信。

如图2-图4所示，本发明提供的敏感地区低空飞行目标的红外监视方法整个过程分为四个阶段，即：红外控制命令发送的S1阶段、红外控制命令传输的S2阶段、视频数据采集的S3阶段和视频数据传输及显示的S4阶段；其中，

在S1阶段中，综合数据显示终端3选中飞行目标航迹，根据选中目标航迹存储于内存的航迹信息提取出目标航迹远端站批号(即原始航迹数据由哪一部远端站采集)和航迹源号，将得到的远端站批号在远端站配置文件中检索，得到目标航迹来源远端站的IP地址，将远端站IP地址和航迹源号信息填写入红外控制命令结构体，通过中心站内部网络将红外控制命令发送至综合监控终端4，然后进入S2阶段；

在S2阶段中，综合监控终端4接收到上述红外控制命令后，解析命令得到远端站IP地址，通过透传技术远程转发红外控制命令到相应IP地址，到达远端站2中的显控终端8，然后进入S3阶段；

在S3阶段中，显控终端8接收并解析中心站发来的上述命令，得到红外控制命令信息，并提取命令结构体中的飞行目标的航迹源号，将航迹源号通过远端站内部网络发送至数据融合终端7；数据融合终端7根据接收到的航迹源号，在融合航迹数据链表中检索，得到与航迹源号一致的航迹目标，确定为红外引导目标，并根据航迹信息中的坐标、高度、速度等航行信息确定目标航迹的确切位置，然后引导红外光电设备5调整方位角、仰角和焦点，以将红外光电设备5的采集范围覆盖目标航迹，达到相应的采集状态；之后红外光电设备5利用视频采集硬件设备实时采集对应方位的红外视频数据，并将红外视频数据实时发送至硬盘录像机6，然后进入S4阶段；

在S4阶段中，硬盘录像机6将采集到的原始视频红外数据压缩成便于传输的H.264格式流媒体数据，利用透传技术将流媒体数据实时传输至中心站1中的综合数据显示终端3；综合数据显示终端3对接收到的流媒体数据进行解码，并实时显示在其上的红外视频窗口上。

如图2所示，在S2阶段中，所述的红外控制命令发送的方法包括按顺序执行的下列步骤：

步骤一，中心站提取飞行目标航迹远端站批号和航迹源号的S201阶段：中心站1中的综合数据显示终端3根据飞行目标航迹信息，从航迹信息中提取出飞行目标航迹的远端站批号和航迹源号，根据远端站批号从远端站配置文件提取对应远端站的IP地址，作为红外控制命令发送的目的地址，并将IP地址和航迹源号赋值于红外控制命令，然后进入下一步S202阶段；

步骤二，发送红外控制命令至综合监控终端的S202阶段：综合数据显示终端3将红外控制命令由中心站内部网络发送至综合监控终端4，然后进入下一步S203阶段；

步骤三，判断发送目的地的S203阶段：中心站1中的综合监控终端4接收到红外控制命令，解析命令并得到远端站IP地址，即红外视频命令发送目的地址，然后进入下一步S204阶段；

步骤四，发送命令至远端站显控终端的S204阶段：中心站1中的综合监控终端4根据S203阶段判断出的目标IP地址，利用透传技术将上述红外控制命令远程发送至远端站2中的显控终端3。

Claims (1)

1.一种敏感地区低空飞行目标的红外监视系统的红外监视方法，系统包括：通过外部网络相连的中心站(1)和远端站(2)；其中中心站(1)包括通过内部网络相连的综合数据显示终端(3)和综合监控终端(4)；远端站(2)包括红外光电设备(5)、硬盘录像机(6)、数据融合终端(7)和显控终端(8)，其中红外光电设备(5)、数据融合终端(7)和显控终端(8)通过内部网络相连，红外光电设备(5)同时与硬盘录像机(6)相接；综合数据显示终端(3)用于发送红外控制命令和显示红外视频，综合监控终端(4)接收综合数据显示终端(3)发送的红外控制命令并转发至远端站(2)；远端站(2)中的显控终端(8)接收到上述红外控制命令后转发至数据融合终端(7)，数据融合终端(7)根据红外控制命令引导红外光电设备(5)调整采集状态并实时采集红外视频数据，硬盘录像机(6)接收红外视频数据并传输至中心站(1)；

所述的红外监视方法整个过程分为四个阶段，即：红外控制命令发送的S1阶段、红外控制命令传输的S2阶段、视频数据采集的S3阶段和视频数据传输及显示的S4阶段；其中，

在S1阶段中，综合数据显示终端(3)选中飞行目标航迹，并通过中心站内部网络将红外控制命令发送至综合监控终端(4)，然后进入S2阶段；

在S2阶段中，综合监控终端(4)接收到上述红外控制命令后通过透传技术转发至远端站(2)中的显控终端(8)，然后进入S3阶段；

在S3阶段中，显控终端(8)接收并解析上述红外控制命令，获得飞行目标的航迹源号，并将航迹源号通过远端站内部网络发送至数据融合终端(7)；数据融合终端(7)根据接收到的航迹源号引导红外光电设备(5)调整方位角、仰角和焦点，以将红外光电设备(5)调整到相应的采集状态；之后红外光电设备(5)实时采集对应方位的红外视频数据，并将红外视频数据实时发送至硬盘录像机(6)，然后进入S4阶段；

在S4阶段中，硬盘录像机(6)利用透传技术将采集到的红外视频数据压缩成流媒体数据，然后传输至中心站(1)中的综合数据显示终端(3)；综合数据显示终端(3)对接收到的流媒体数据进行解码，并实时显示在其上的红外视频窗口上；

其特征在于：在S2阶段中，所述的红外控制命令发送的方法包括按顺序执行的下列步骤：

步骤一，中心站提取飞行目标航迹远端站批号和航迹源号的S201阶段：中心站(1)中的综合数据显示终端(3)根据飞行目标航迹信息从红外控制命令中提取出飞行目标航迹的远端站批号和航迹源号，并赋值于红外控制命令，然后进入下一步S202阶段；

步骤二，发送红外控制命令至综合监控终端的S202阶段：综合数据显示终端(3)将红外控制命令发送至综合监控终端(4)，然后进入下一步S203阶段；

步骤三，判断发送目的地的S203阶段：中心站(1)中的综合监控终端(4)通过接收到的红外控制命令的内容判断命令发送的目的地为哪一个远端站，并根据远端站批号判断接收方的目标IP地址，然后进入下一步S204阶段；

步骤四，发送命令至远端站显控终端的S204阶段：中心站(1)中的综合监控终端(4)根据S203阶段判断出的目标IP地址，利用透传技术将上述红外控制命令远程发送至远端站(2)中的显控终端(3)。