CN104361700A - 一种智能光电雷达警戒仪及警戒方法 - Google Patents

一种智能光电雷达警戒仪及警戒方法 Download PDF

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槐以良
王鹏
李秀
兰金堂
朱守义
许家勤
曹俊
付娜
孙少春
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Abstract

一种智能光电雷达警戒仪及警戒方法，警戒仪包括前端和后端系统，前、后端通过通讯传输系统进行通讯连接，前端包括光电、雷达与控制、终端显控系统，光电系统包含带有变焦镜头的昼光电视以及红外探测仪；雷达与控制系统包含雷达分系统、透波罩、光电伺服控制单元以及电源控制单元，终端显控系统包含工作站计算机，通讯传输系统包含高速光端发送机、高速光端接收机、通讯电缆及操控单元。本发明将传统的雷达和光电系统有机的结合在一起，设备具有远程操控、全天候、系统集成度高、操控简单易用、系统智能化、安装方便的特点，可应用于各种领域的警戒，实现了雷达与光电系统的高度集成与优势互补提高了其光电雷达警戒的技术水平和效能。

Description

一种智能光电雷达警戒仪及警戒方法
技术领域
本发明属于雷达警戒技术领域，具体涉及一种集成昼光电视、红外探测、雷达探测三项探测技术的智能光电雷达警戒仪及利用。 
背景技术
传统的雷达只能发现活动的目标，却不能识别究竟是何种物体；而单一的光电系统，由于其视场有限，以及不能方便的感应活动目标，要及时快速的实现全方位搜索活动目标则比较困难。简单地将传统的雷达和单一的光电系统安装在一起，其会相互遮挡对方的视线，系统集成度不高。 
发明内容
为了克服现有技术中传统的雷达和单一的光电系统安装在一起，其会相互遮挡对方的视线，识别效果不好，系统集成度不高的缺陷，本发明提供一种全新的雷达和光电系统，并将这两者有机的结合起来，得到一种具有远程操控、全天候、系统集成度高、操控简单易用、系统智能化、安装方便、可应用于各种领域的智能光电雷达警戒仪，本发明还提供了利用这种光电雷达警戒仪对物体对待探测、警戒的方法。
本发明的目的是这样实现的：一种智能光电雷达警戒仪，包括前端和后端系统，前端与后端通过通讯传输系统进行通讯连接，前端包括光电系统、雷达与控制系统、终端显控系统，所述的光电系统包含带有变焦镜头的昼光电视以及红外探测仪；雷达与控制系统包含雷达分系统、透波罩、光电伺服控制单元以及电源控制单元，终端显控系统包含工作站计算机，通讯传输系统包含高速光端发送机、高速光端接收机、通讯电缆及操控单元。
所述的光电系统安装于雷达系统的透波罩顶部上面。
所述的透波罩采用玻璃钢与蜂窝纸的复合材料制作。
所述的昼光电视以及红外探测仪采用双通道视频采集卡采集信号，将昼光电视或红外探测器产生的模拟视频转换为数字视频。
所述的红外探测器采用波长在8～14μm中红外波段。
利用上述装置对目标进行监控的方法，通过雷达与控制系统的雷达天线发射电磁波，照射到运动目标形成反射回波，利用多谱勒效应，经过信号处理获取目标的方位、距离以及运动速度等信息，然后将所获取的信息通过通讯传输系统实时传给光电系统，光电系统以之作为引导信息，控制视频系统自动（或人工控制）去跟踪、监控运动目标，在此过程中并自动完成取证和报警，对所获取的目标位置数据信息、图像信息、运动轨迹等参数信息进行存储。
本发明提供的智能光电雷达警戒仪及警戒方法，将传统的雷达和光电系统有机的结合在一起，得到的设备具有远程操控、全天候、系统集成度高、操控简单易用、系统智能化、安装方便的特点，可应用于各种领域的警戒，实现了雷达与光电系统的高度集成与优势互补，大大地提高了其光电雷达警戒的技术水平和效能。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明的前端结构示意图。
图2是本发明的后端结构示意图。
具体实施方式
如图1－2所示：一种智能光电雷达警戒仪，包括前端和后端系统，前端与后端通过通讯传输系统4进行通讯连接，前端包括光电系统1、雷达与控制系统2、终端显控系统3，所述的光电系统1包含带有变焦镜头的昼光电视以及红外探测仪；雷达与控制系统2包含雷达分系统、透波罩、光电伺服控制单元以及电源控制单元，终端显控系统3包含工作站计算机，通讯传输系统4包含高速光端发送机、高速光端接收机、通讯电缆及操控单元5。
本发明中光电系统1安装于雷达系统的透波罩顶部上面，从而既满足了雷达与光电系统运转时，各自独立运转的要求，又满足在雷达发射和接收时能透波的需求。
透波罩采用玻璃钢与蜂窝纸的复合材料制作，既满足了雷达透波电性能的需求，又满足承重和抗风载荷的要求，同时也大大减轻了透波罩的重量，便于运输、安装及维护。
本发明的昼光电视以及红外探测仪采用双通道视频采集卡采集信号，将昼光电视或红外探测器产生的模拟视频转换为数字视频。
昼光电视采用变焦镜头，可以实现连续变焦功能，从而实现看清不同远近目标的目的。该创新发明采用的变焦镜头，具有自动连续调焦、范围宽、体积小、传动平稳等特点。能实现电动变焦、电动调焦、电动光圈、电动滤光控制等功能，实现在较大视场情况下观察总体态势，也可以在很小的视场情况对目标进行单一高清观察取证。
本发明的光电系统中所述的红外探测器采用波长在8～14μm中红外波段，昼光电视以及具有从可见光到近红外光谱波段响应能力的高分辨率CCD，确保了产品视距提高到单纯可见光成像视距的1.5～2倍。且近红外波段成像后的黑白图像，再通过像增强模块对图像轮廓细节进行增强处理，该增强幅度可根据不同使用环境的需要进行远程电动增减调节，从而使原本隐约难辨的物体轮廓也清晰可见。通过图像增强，进一步提高了白光通道的视距。
利用上述装置对目标进行警戒的方法，通过雷达与控制系统2的雷达天线发射电磁波，照射到运动目标形成反射回波，利用多谱勒效应，经过信号处理获取目标的方位、距离以及运动速度等信息，然后将所获取的信息通过通讯传输系统实时传给光电系统，光电系统以之作为引导信息，控制视频系统自动或人工控制去跟踪、监控运动目标，在此过程中并自动完成取证和报警，对所获取的目标位置数据信息、图像信息、运动轨迹等参数信息进行存储。
本发明将雷达以及光电系统通过控制软件集成到一起，实现相互间不仅界面一体化，而且快速通讯，硬件快速响应，以达到相关的功能控制要求。在上位机软件界面上，视频图像与雷达探测图像同时集成显示，根据需要可以将红外视频与CCD视频进行切换显示，相关功能按钮和参数设置在软件界面上均直接显示或在子菜单中实现。
通过对红外探测器以及昼光电视的CCD的PAL制式模拟视频信号预先进行数字化处理、字符叠加、图像融合的技术处理，实现在终端显控软件上上进行显示、存储和回放。
根据需要可以对2路经过处理的红外探测器以及昼光电视的CCD的PAL制式模拟视频信号图像视频图像在前台或后台进行长时间的同步录像，并按标准数据库格式进行存储，对警戒区域的目标活动情况进行长时间的记录、取证，通过进行系统管理实现快速查询与回放。 
光电系统中红外探测器为直接观测目标，昼光电视则先通过反光镜后再进行观测。 

Claims (9)

1.一种智能光电雷达警戒仪，包括前端和后端系统，其特征在于：前端与后端通过通讯传输系统（4）进行通讯连接，前端包括光电系统（1）、雷达与控制系统（2）、终端显控系统（3），所述的光电系统（1）包含带有变焦镜头的昼光电视以及红外探测仪；雷达与控制系统（2）包含雷达分系统、透波罩、光电伺服控制单元以及电源控制单元，终端显控系统（3）包含工作站计算机，通讯传输系统（4）包含高速光端发送机、高速光端接收机、通讯电缆及操控单元（5）。
2.根据权利要求1所述的智能光电雷达警戒仪，其特征在于：所述的光电系统（1）安装于雷达系统的透波罩顶部上面。
3.根据权利要求2所述的智能光电雷达警戒仪，其特征在于：所述的透波罩采用玻璃钢与蜂窝纸的复合材料制作。
4.根据权利要求1所述的智能光电雷达警戒仪，其特征在于：所述的昼光电视以及红外探测仪采用双通道视频采集卡采集信号，将昼光电视或红外探测器产生的模拟视频转换为数字视频。
5.根据权利要求1或4所述的智能光电雷达警戒仪，其特征在于：所述的红外探测器采用波长在8～14μm中红外波段。
6.利用权利要求1所述的装置对目标进行警戒的方法，其特征在于：通过雷达与控制系统（2）的雷达天线发射电磁波，照射到运动目标形成反射回波，利用多谱勒效应，经过信号处理获取目标的方位、距离以及运动速度等信息，然后将所获取的信息通过通讯传输系统实时传给光电系统，光电系统以之作为引导信息，控制视频系统自动（或人工控制）去跟踪、监控运动目标，在此过程中并自动完成取证和报警，对所获取的目标位置数据信息、图像信息、运动轨迹等参数信息进行存储。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：通过对红外探测器以及昼光电视的CCD的PAL制式模拟视频信号预先进行数字化处理、字符叠加、图像融合的技术处理，实现在终端显控软件上上进行显示、存储和回放。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：根据需要可以对2路经过处理的红外探测器以及昼光电视的CCD的PAL制式模拟视频信号图像视频图像在前台或后台进行长时间的同步录像，并按标准数据库格式进行存储，对警戒区域的目标活动情况进行长时间的记录、取证，通过进行系统管理实现快速查询与回放。 
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：光电系统中红外探测器为直接观测目标，昼光电视则先通过反光镜后再进行观测。
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