CN104219499B - 一种飞机座舱全景监视摄像系统 - Google Patents

Abstract

一种飞机座舱全景监视摄像系统，其特征在于，包括视频采集子系统和无线光传输子系统；视频采集子系统包括：广角摄像模块(1)，长焦局部摄像模块(2)，固定支架(3)，光端机发射模块(4)，一体化电源模块(5)，外部固定把手(6)，弧形透光材料与金属网复合结构(7)，大容量电池组(8)，光纤接口(9)，电磁屏蔽壳体(10)，屏蔽小门(12)，铍铜簧片(13)；无线光传输子系统包括无线传输模块壳体(14)，橡胶软垫(15)，光学天线(16)，固定磁铁组(17)，光纤接口(18)和通信光纤(19)；本发明保证整个视频采集系统工作正常的同时保护电路不受强射频电磁辐射的影响。

Description

一种飞机座舱全景监视摄像系统

技术领域

本发明涉及监视摄像装置的结构设计和应用领域，特别提供了一种在高强度电磁场环境下工作的抗强射频辐射的飞机座舱全景监视系统。

背景技术

目前，在对一些特殊机载航空产品进行高场强电磁辐射敏感测试时，需要对整个飞机座舱系统进行实时监视。现有能够承受一定强度的射频电磁辐射的监视系统都是单摄像系统，不能对监视对象进行大视角全景观测，即使通过监视系统的控制云台转动，但对于多目标差异化监视需求的情况，不仅不能对座舱众多监视对象同时进行观察比较，而且耗时长效率低下。并且由于其采用外部供电，电源线仍然容易受到外界电磁环境的干扰。最后，由于试验精度的需求，飞机座舱需要保持封闭。而无线电收发装置会受到外界高强度电磁波的干扰，故而只能通过无线光传输来进行信息的传递。

发明内容：

本发明的目的是提供一种使用方便，能够在高电磁场强度环境下工作的抗强射频辐射的飞机座舱全景监视装置。

本发明通过设计，满足了上述所有需求。实现了在高场强电磁环境下对封闭座舱腔体内的多目标差异化监视。

一种飞机座舱全景监视摄像系统，其特征在于，包括视频采集子系统和无线光传输子系统。

其中视频采集子系统包括：广角摄像模块1，长焦局部摄像模块2，固定支架3，光端机发射模块4，一体化电源模块5，外部固定把手6，弧形透光材料与金属网复合结构7，大容量电池组8，光纤接口9，电磁屏蔽壳体10，结构加强筋11，屏蔽小门12，铍铜簧片13；

广角摄像模块1:为配置了广角镜头的小型摄像机，数量依据视角覆盖要求而定，每个广角摄像模块都与固定支架3连接固定。

长焦局部摄像模块2：为配置了局部长焦镜头的小型摄像机，数量依据局部监视区域个数而定，每个长焦局部摄像模块都与固定支架3连接固定。

固定支架3：为所有摄像模块的内部固定支架，整体与电磁屏蔽壳体10连接，其层数视具体情况而定。

光端机发射模块4：为光端机发射和接收模块中的光纤信号发射模块，其功能是将视频信号转化为光信号，并通过光纤传输。所以全部的广角摄像模块1和长焦局部摄像模块2都与其通过同轴线缆相连。且通过光纤与光纤接口9相连。

一体化电源模块5：为整个视频采集子系统提供各种电源电压的转换。并通过电源线与全部的广角摄像模块1、长焦局部摄像模块2和光端机发射模块4相连。

外部固定把手6：为整个视频采集子系统的固定受力点，与电磁屏蔽壳体10牢固连接。通过两条宽条固定带与飞行员座椅背部固定。

弧形透光材料与金属网复合结构7：为弧形透明材料典型为玻璃或塑料与金属网的双层结构。其中金属网与电磁屏蔽壳体10良好连接，达到屏蔽电磁波的作用。而所有的广角摄像模块1和长焦局部摄像模块2都透过此弧形双层材料对座舱进行监视。

大容量电池组8：为整个视频采集子系统提供总能源。与一体化电源模块5相连。典型放置位置是电磁屏蔽壳体10的底部，

光纤接口9：为整个视频采集子系统与传输光纤的连接接口。将电磁屏蔽壳体10内的光纤和壳体外部的光纤相连接。

电磁屏蔽壳体10：为整个视频采集子系统的外壳体，由金属制成，实现屏蔽外界高场强电磁波的作用。

结构加强筋11：为电磁屏蔽壳体10内部的两根连接上下壳体表面的金属条，实现电磁屏蔽壳体10的的结构加强作用。

屏蔽小门12：其为电磁屏蔽壳体10的上表面的一部分，在设备安装和检查时开启。

铍铜簧片13：其为屏蔽小门12与电磁屏蔽壳体10上表面其余部分的连接部分，实现屏蔽小门12与电磁屏蔽壳体10上表面的良好电连接。

广角摄像模块1和长焦局部摄像模块2固定在固定支架3上，屏蔽小门12与电磁屏蔽壳体10之间用铍铜簧片13卡装固定。铍铜簧片里层装有密封垫，从而保证整个视频采集系统工作正常的同时保护电路不受强射频电磁辐射的影响，而通过屏蔽小门可将内部各个部件和设备都安装到位，且能方便的调节镜头。其中通过对广角摄像模块1和长焦局部摄像模块2进行合理的布局调整，使得系统不仅能够覆盖整个前向监视范围，而且能够对敏感监视区域局部重点监视。摄像模块被分层固定在固定支架3上，并透过弧形透光材料与金属网复合结构7对整个前向范围进行监视。其各个视频端口都通过视频同轴线与光端机发射模块4互联，而一体化电源模块5负责为整个视频采集子系统的各个模块进行电压转换，大容量电池组8负责为整个子系统供电。所有视频信号通过光端机发射模块进行电光转换，然后通过光纤接口9使用光纤传输到无线光传输子系统，而后再传输到试验区域外的光端机接收模块。

无线光传输子系统构成如下：无线传输模块壳体14，橡胶软垫15，光学天线16，固定磁铁组17，光纤接口18，通信光纤19；

所述固定磁铁组17为无线光传输发送和接收模块的固定提供吸力。橡胶软垫15在工作中发生一定的形变，为无线光传输系统在座舱玻璃表面的固定提供摩擦力。光纤信号通过光学天线16发送和接收，后通过光纤接口18连接到通信光纤19上，从而实现飞机密闭座舱内视频信号透过玻璃表面无线传输到外面。

功能简述：

其中，所述广角摄像模块1为多个或单个广角小型摄像机，通过位置组合，广角摄像模块1可达到无死角全景监视的目的；所述长焦局部摄像模块2为不同规格镜头的小型摄像机，可以根据需要调节焦距，达到对局部区域重点监视的目的，监视装置整体由多个长焦局部摄像模块2组成，可以全方位同时多点进行局部区域重点监视；所述固定支架3用于固定各广角摄像模块1和长焦局部摄像模块2；所述光端机发射模块4为光端机，可以将视频信号进行电光转换成光纤信号；所述一体化电源模块5为整个视频采集子系统的各个模块进行电压转换；所述外部固定把手6可以方便固定整个视频采集子系统；所述弧形透光材料与金属网复合结构7实现保护电路不受强射频电磁辐射干扰的同时又不影响视频监视效果；所述大容量电池组8为整个系统供电；所述光纤接口9用于连接外界光纤；所述电磁屏蔽壳体10为金属壳体，可以有效屏蔽外界的电磁辐射，屏蔽小门12为维护维修口盖，其与电磁屏蔽壳体10之间用铍铜簧片13卡装固定；所述结构加强筋11用于对视频采集子系统外结构的加强。

本发明的有益效果在于：

1.在强射频电磁辐射环境下系统的可靠性和耐受性，采用了前端为弧形的透光材料与金属网复合结构，壳体上方装有屏蔽门，其接合处用铍铜簧片卡装固定，有效防止电磁波从门缝里进入屏蔽壳体内，在保证整个视频采集系统工作正常的同时保护电路不受强射频电磁辐射的影响。

2.多目标差异化监视需求的情况下的高效实时监视，采用多种规格摄像模块和镜头，整个系统不仅能够覆盖整个前向监视范围，而且能够对敏感监视区域局部重点监视，从而实现对复杂目标的高效实时监视。

3.小型化视频采集子系统使用方便，由于采用了小型摄像模块和一体化电源等，有效降低了视频采集子系统的物理尺寸，通过屏蔽壳体外部的固定把手，可以方便的通过固定带将视频采集子系统固定在特殊监视区域进行工作。

4.无线光传输子系统方便布置在飞机座舱曲面玻璃表面，实现了光纤信号从飞机密闭座舱内传送至座舱外。满足了飞机座舱在强射频电磁辐射环境下的密闭试验条件。

附图说明：

图1是视频采集子系统的正视图；

图2是视频采集子系统的侧视图；

图3是视频采集子系统的俯视图；

图4是视频采集子系统的立体图

图5是无线光传输子系统正视图

图6是无线光传输子系统侧视图

图7是无线光传输子系统使用图

图8是抗强射频辐射全景监视系统的工作构架图

图9是抗强射频辐射全景监视系统的工作环境图

图中1、广角摄像模块；2、长焦局部摄像模块；3、固定支架；4、光端机发射模块；5、一体化电源模块；6、外部固定把手；7、弧形透光材料与金属网复合结构；8、大容量电池组；9、光纤接口；10、电磁屏蔽壳体；11、结构加强筋；12、屏蔽小门；13、铍铜簧片。14、无线传输模块壳体；15、橡胶软垫；16、光学天线；17、固定磁铁组；18、光纤接口；19、通信光纤。

具体实施方式：

根据对象显示信息的不同监视要求，选取不同规格的镜头和各种小型摄像机，将其固定在双层或多层支架上，调整各个摄像模块的角度和镜头，使其不仅能够覆盖整个前向监视范围，而且能够对敏感监视区域局部重点监视，所有视频信号通过光端机发射模块进行电光转换，然后通过光纤传输到试验区域外的光端机接收模块，通过相应的光电转换，即可在各个显示器中显示大角度全景图像和局部重点监视图像，所有监视设备和配套设备都被放置在小型屏蔽壳体内，且其前端为弧形透光材料与金属网复合结构，在保证整个视频采集系统工作正常的同时保护电路不受强射频电磁辐射的影响，壳体上方装有屏蔽门，其接合处用铍铜簧片卡装固定，有效防止电磁波从门缝里进入屏蔽壳体内，提高屏蔽壳体的屏蔽效果。

无线光传输子系统的传送和接收模块，分别被布置在飞机密闭座舱的玻璃内外两侧。两个模块通过固定磁铁组和橡胶软垫固定位置。座舱内监视光纤信号通过一对光学天线被传输到外侧光纤中。满足了飞机座舱在强射频电磁辐射环境下的密闭试验条件。

通过附图可见，装有屏蔽小门把手12的屏蔽小门与电磁屏蔽壳体10之间用铍铜簧片13卡装固定。铍铜簧片里层装有密封垫，从而保证整个视频采集系统工作正常的同时保护电路不受强射频电磁辐射的影响，而通过屏蔽小门可将内部各个部件和设备都安装到位，且能方便的调节镜头。其中通过对广角摄像模块1和长焦局部摄像模块2进行合理的布局调整，使得系统不仅能够覆盖整个前向监视范围，而且能够对敏感监视区域局部重点监视。摄像模块被分层固定在固定支架3上。其各个视频端口都通过视频同轴线与光端机发射模块4互联，而一体化电源模块5负责为整个视频采集子系统的各个模块进行电压转换，大容量电池组8负责为整个子系统供电。所有视频信号通过光端机发射模块进行电光转换，然后通过光纤接口9使用光纤传输到试验区域外的光端机接收模块。由于飞机座舱在实验过程中需要保持密闭，光纤信息通过无线光传输子系统传输到座舱外。然后经过反向的光电转换，即可在各个显示器中显示大角度全景图像和局部重点监视图像。

Claims (5)

1.一种飞机座舱全景监视摄像系统，其特征在于，包括视频采集子系统和无线光传输子系统；

视频采集子系统包括：广角摄像模块(1)，长焦局部摄像模块(2)，固定支架(3)，光端机发射模块(4)，一体化电源模块(5)，外部固定把手(6)，弧形透光材料与金属网复合结构(7)，大容量电池组(8)，光纤接口(9)，电磁屏蔽壳体(10)，屏蔽小门(12)，铍铜簧片(13)；

广角摄像模块(1)和长焦局部摄像模块(2)固定在固定支架(3)上，屏蔽小门(12)与电磁屏蔽壳体(10)之间用铍铜簧片(13)卡装固定；铍铜簧片里层装有密封垫；摄像模块被分层固定在固定支架(3)上，并透过弧形透光材料与金属网复合结构(7)对整个前向范围进行监视；其各个视频端口都通过视频同轴线与光端机发射模块(4)互联，而一体化电源模块(5)为整个视频采集子系统的各个模块进行电压转换，大容量电池组(8)负责为整个子系统供电；所有视频信号通过光端机发射模块进行电光转换，然后通过光纤接口(9)使用光纤传输到无线光传输子系统，而后再传输到试验区域外的光端机接收模块；

无线光传输子系统包括无线传输模块壳体(14)，橡胶软垫(15)，光学天线(16)，固定磁铁组(17)，光纤接口(18)和通信光纤(19)；

所述固定磁铁组(17)为无线光传输发送和接收模块的固定提供吸力；橡胶软垫(15)在工作中发生形变，为无线光传输系统在座舱玻璃表面的固定提供摩擦力；光纤信号通过光学天线(16)发送和接收，后通过光纤接口(18)连接到通信光纤(19)上，从而实现飞机密闭座舱内视频信号透过玻璃表面无线传输到外面。

2.根据权利要求1所述的飞机座舱全景监视摄像系统，其特征在于，所述广角摄像模块(1):为配置了广角镜头的小型摄像机，长焦局部摄像模块(2)：为配置了局部长焦镜头的小型摄像机。

3.根据权利要求1所述的飞机座舱全景监视摄像系统，其特征在于，所述固定支架(3)：为所有摄像模块的内部固定支架，整体与电磁屏蔽壳体(10)连接。

4.根据权利要求1所述的飞机座舱全景监视摄像系统，其特征在于，所述弧形透光材料与金属网复合结构(7)为弧形透明材料与金属网的双层结构。

5.根据权利要求1所述的飞机座舱全景监视摄像系统，其特征在于，所述铍铜簧片(13)为屏蔽小门(12)与电磁屏蔽壳体(10)上表面其余部分的连接部分，实现屏蔽小门(12)与电磁屏蔽壳体(10)上表面的电连接。