CN106019211A - 一种基于无线紫外光的坦克定位通信系统及通信方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于无线紫外光的坦克定位通信系统，包括安装在坦克上的四棱立方体的收发装置，收发装置的四面分别安装有发射端和接收端，发射端和接收端分别在互为相邻的面上，收发装置的底端安装有用于控制步进电机的单片机，步进电机带动收发装置同步转动。本发明还公开了利用上述通信系统的通信方法。本发明一种基于无线紫外光的坦克定位通信系统，利用无线紫外光通信技术，具有宽视场接收、抗干扰能力强、低窃听率、无需捕获、对准和跟踪等优点，解决坦克在军事作战中相互通信的问题，主从坦克互相知道彼此的相对位置，进而达到避免相互碰撞的目的。

Description

一种基于无线紫外光的坦克定位通信系统及通信方法

技术领域

本发明属于光电通信技术领域，具体涉及一种基于无线紫外光的坦克定位通信系统，还涉及利用上述通信系统的通信方法。

背景技术

在现代战争中，军事通信的中枢神经作用显得格外突出。军事通信是为军事目的而综合运用各种通信手段进行的信息传递活动，军事通信技术是军队实施通信保障的技术，是军事体系对抗的重要工具。坦克在火炮战场上，可以做到不慌乱，不退却，成为阻挡对方机械化部队快速推进的有力兵种，而为了在战场上能更好的作战，坦克间需通过相互通信来实现各自坐标的定位，从而进行战术交流、任务调整以及其他信息的传递。

目前现代化军事战争中常用到的通信有无线电通信，有线电通信，光通信等。无线电通信虽然作为保障现代作战指挥的主要通信手段，其信号易受干扰或易被截获，易受自然因素影响，保密性差，不能保证坦克作战时的隐蔽性；有线电通信虽然传输性能稳定，通信质量也较高，但通信线路建设时间长，投资大，维护困难，机动性差，易遭受破坏，并且坦克在作战中属于不断的移动过程，有线电通信显然不合适；而无线光通信中的可见光受自然光的影响很大，通信时不能保证通信质量和通信效率，并且易被敌方探测，容易暴露目标，对自身处境非常不利。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于无线紫外光的坦克定位通信系统，解决了现有的坦克之间通信保密性差、抗干扰能力弱的问题。

本发明的目的还在于提供一种利用上述通信系统的通信方法。

本发明所采用的第一种技术方案是，一种基于无线紫外光的坦克定位通信系统，包括安装在坦克上的四棱立方体的收发装置，收发装置的四面分别安装有发射端和接收端，发射端和接收端分别在互为相邻的面上，收发装置的底端安装有用于控制步进电机的单片机，步进电机带动收发装置同步转动；其中，发射端包括语音数据图像输入设备，语音数据图像输入设备依次与编码器、驱动电路、紫外LED灯连接；接收端包括光电探测器，光电探测器依次与光电转换器、解码器、语音数据图像输出设备连接。

本发明的第一种技术方案的特点还在于：

语音数据图像输入设备包括数字键盘、小型摄像头、温度传感器、坡度传感器。

紫外LED灯发出光的波长在200～280nm之间。

光电探测器采用日盲型光电倍增管。

语音数据图像输出设备包括声光设备及数字液晶屏幕，数字液晶屏幕中设置有接收光强指示灯阵列。

本发明所采用的第二种技术方案是，一种基于无线紫外光的坦克定位通信系统的通信方法，按照以下步骤实施：

步骤1：布置收发装置

将收发装置统一安装在所有作战坦克车身最高处无障碍的相同位置，启动所有坦克上的收发装置，检查各个坦克上的收发装置是否能正常工作，把不能正常工作的进行更换，所有收发装置都正常工作后，设定一辆坦克为主坦克，称为主节点，其他坦克为从坦克，称为从节点，每辆坦克都设置固定编号；

步骤2：主节点发射端发送信号

主节点收发装置以恒定速度V₁顺时针旋转，一周期内分N个时间间隙发送数据包，数据包中每个数据帧包括主节点发射功率、转速、与参考方向的夹角度数、编号及所要传输的数据，数据帧结构按上述依次排列，同时，主节点接收端不断搜索，等待接收从节点的信号；

步骤3：从节点接收端搜索主节点信号

步骤3.1：从节点收发装置以恒定速度V₂顺时针方向旋转，声光设备及接收光强指示灯阵列开始工作，接收端不断搜索信号，某一时刻接收到主节点发出的信号，此时主节点的发射端与从节点的接收端之间有公共散射区域，从节点根据信号的接收能量计算出主节点与自身距离，非直视紫外光单次散射链路的接收能量可由下式得出：

$P_r=\frac{P_t{A}_r{K}_s{P}_s{\mathrm{\Φ}}_2{{\mathrm{\Φ}}_1}^2\sin ({\mathrm{\θ}}_1+{\mathrm{\θ}}_2)}{32{\mathrm{\π}}^{3}r{\mathrm{sin\θ}}_1(1-\cos \frac{{\mathrm{\Φ}}_1}{2})}{e}^{-\frac{K_{e}r({\mathrm{sin\θ}}_1+{\mathrm{sin\θ}}_2)}{\sin ({\mathrm{\θ}}_1+{\mathrm{\θ}}_2)}}---\left(1\right)$

其中，θ₁为主节点发射端的仰角，θ₂为从节点接收端仰角，Φ₁为主节点发射端发散角，Φ₂为从节点接收端的接收视场角，P_r为接受能量，P_t为发射能量，P_s为散射相函数，A_r是接收端孔径面积，K_e是大气衰减系数，K_e由大气散射系数K_s和大气吸收系数K_a组成：K_e＝K_s+K_a，r为主从节点之间的距离；

由上式得主从节点之间的距离r为：

$r=\frac{\sin ({\mathrm{\θ}}_1+{\mathrm{\θ}}_2)}{K_e({\mathrm{sin\θ}}_1+{\sin }_2)}\ln \[\frac{1}{P_r}\frac{P_t{A}_r{K}_s{P}_s{\mathrm{\Φ}}_2{{\mathrm{\Φ}}_1}^2\sin ({\mathrm{\θ}}_1+{\mathrm{\θ}}_2)}{32{\mathrm{\π}}^{3}r{\mathrm{sin\θ}}_1(1-\cos \frac{{\mathrm{\Φ}}_1}{2})}\·\frac{-K_e({\mathrm{sin\θ}}_1+{\mathrm{sin\θ}}_2)}{\sin ({\mathrm{\θ}}_1+{\mathrm{\θ}}_2)}\]---\left(2\right)$

步骤3.2：以主节点所在位置为坐标原点，从节点在主节点的θ方向处，则此时从节点所处坐标为(rsinθ,rcosθ)；

步骤3.3：从节点根据接收到的信息得知主节点的旋转速度，然后根据接收光强指示灯阵列调整自身速度，具体为：观察接收光强指示灯阵列，若三个指示灯都亮，此时主从节点发射端与接收端已精确对准；当只有两个灯亮时，主从节点发射端与接收端接近对准，并不影响正常的通信；当只有一个灯亮时，主从节点间存在较小公共散射体，接收到的信号较微弱，勉强能完成通信；当三个灯都不亮时，此时主从节点间不存在公共散射体，无法通信；根据接收光强指示灯阵列的亮灯情况，最后使从节点接收端与主节点发射端同步，即三个指示灯都亮，使得主从节点以相同转速运行；

步骤3：从节点发射端将实时信息发送给主节点接收端

在实现从节点对主节点位置坐标的定位后，从节点发射端发给主节点一个数据包，数据包的帧头包括以主节点为参考的从节点当前的相对位置、与自身参考方向的夹角度数、与主节点的距离、目标主节点的编号、自身编号及所要传输的数据，从节点接收端等待接收主节点信息；

步骤4：当主节点接收端收到从节点所发出的信息后，此时主从节点已建立通信链路，并最终实现主从节点位置坐标的相互定位。

本发明的第二种技术方案的特点还在于：

收发装置的具体结构为：

收发装置为四棱立方体，收发装置的四面分别安装有发射端和接收端，发射端和接收端分别在互为相邻的面上，收发装置的底端安装有用于控制步进电机的单片机，步进电机带动收发装置同步转动；

发射端包括语音数据图像输入设备，语音数据图像输入设备依次与编码器、驱动电路、紫外LED灯连接；

语音数据图像输入设备包括数字键盘、小型摄像头、温度传感器、坡度传感器；

接收端包括光电探测器、光电探测器依次与光电转换器、解码器、语音数据图像输出设备连接；

光电探测器采用日盲型光电倍增管；

语音数据图像输出设备包括声光设备及数字液晶屏幕，数字液晶屏幕中设置有接收光强指示灯阵列。

本发明的有益效果是：

①本发明一种基于无线紫外光的坦克定位通信系统及通信方法，利用无线紫外光通信技术，具有隐蔽性好、宽视场接收、抗干扰能力强、低窃听率、无需捕获、对准和跟踪等优点，能够进行全天候工作；

②本发明一种基于无线紫外光的坦克定位通信系统及通信方法，收发装置体积小，便于携带和安装，坦克之间实现定位通信后，能相互保持一定间距，掌握对方情况并更好的作战，也防止坦克在移动过程中发生碰撞的问题；

③本发明一种基于无线紫外光的坦克定位通信系统及通信方法，在军事作战时，坦克之间可以进行隐蔽通信，便于战术协同。

附图说明

图1是本发明坦克定位通信系统的系统框图；

图2是本发明坦克定位通信系统的采用的分集接收技术的模型图；

图3是本发明坦克定位通信系统中主从节点发射端与接收端的相对运动关系示意；

图4是本发明坦克定位通信系统中主从节点相对位置坐标图；

图5是本发明坦克定位通信系统中接收光强指示灯阵列示意图。

图中，1.发射端，1-1.语音数据图像输入设备，1-2.编码器，1-3.驱动电路，1-4.紫外LED灯，2.接收端，2-1.光电探测器，2-2.光电转换器，2-3.解码器，2-4.语音数据图像输出设备。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明一种基于无线紫外光的坦克定位通信系统，紫外光具有隐蔽性好、宽视场接收、抗干扰能力强、低窃听率等优点，能够全天候工作。同时采用了紫外光散射通信，紫外光分集接收，调制解调等技术，使得军事作战中的坦克能够实现相互定位和通信。

如图1所示，一种基于无线紫外光的坦克定位通信系统，包括发射端1和接收端2，发射端1和接收端2通过大气信道实现通信。

如图3所示，本发明所采用的收发装置外观为四棱立方柱，其四面分别装有发射端1和接收端2，发射端1和接收端2分别在互为相邻的面上。收发装置底端安装有用于控制步进电机的单片机，步进电机带动收发装置同步旋转，间接控制收发装置转速。为避免坦克自身对光信号传输造成阻碍，收发装置统一安装在坦克机车身最高处无障碍的相同位置。

如图1所示，发射端1包括语音数据图像输入设备1-1，语音数据图像输入设备1-1包括数字键盘、小型摄像头、温度传感器、坡度传感器，语音数据图像输入设备1-1依次与编码器1-2、驱动电路1-3、紫外LED灯1-4连接，紫外LED灯1-4发出光的波长在200～280nm之间。发射端1利用数字信号处理设备实现语音和图像信号的数字化编码处理，通过驱动电路1-3的调制，采用紫外LED灯1-4光源实现信号发射；主节点(所有作战的坦克中的主坦克)发射端1一周期内分N个时间间隙发送数据包，数据包中每个数据帧都包括主节点发射功率、转速、与自身参考方向的夹角度数，编号及所要传输的数据等。

如图1所示，接收端2包括光电探测器2-1，光电探测器2-1采用日盲型光电倍增管，用于接收主坦克发射端发送的紫外光信号，光电探测器2-1依次与光电转换器2-2、解码器2-3、语音数据图像输出设备2-4连接，语音数据图像输出设备2-4包括声光设备及数字液晶屏幕，数字液晶屏幕中设置有接收光强指示灯阵列。接收端2利用光电转换器2-2将接收到的信号进行解码，并使用多功能的声光设备及数字液晶屏幕实现语音数据图像输出；从节点通过接收到的主节点角度信息掌握主节点所处方位，并根据信号的接收能量计算出主节点与自身距离，实现对主节点位置坐标的定位。数字液晶屏幕中设置有接收光强指示灯阵列，能显示所探测到紫外光信号的光强程度和表示主从节点发射与接收端的对准情况。

如图2，为本发明系统采用的分集接收技术的模型图。在紫外光无线通信过程中，分集技术不会在接收端2增加额外的复杂度和占用带宽，能最为有效地抵抗衰落引起的不良影响，因此采用该技术来提高通信链路的质量。

本发明一种基于无线紫外光的坦克定位通信系统的通信方法，按照以下步骤实施：

步骤1：布置收发装置

将收发装置统一安装在所有作战坦克车身最高处无障碍的相同位置，启动所有坦克上的收发装置，检查各个坦克上的收发装置是否能正常工作，把不能正常工作的进行更换，所有收发装置都正常工作后，设定一辆坦克(中间坦克)为主坦克，称为主节点，其他坦克为从坦克，称为从节点，如图3为主从节点发射端与接收端的相对运动关系示意图，每辆坦克都设置固定编号，例如主节点对应00000001，从节点A对应00000010，从节点B对应于00000011，从节点C对应于00000100等；

步骤2：主节点发射端发送信号

主节点收发装置以恒定速度V₁顺时针旋转，一周期内分N个时间间隙发送数据包，数据包中每个数据帧包括主节点发射功率、转速、与本节点自身参考方向的夹角度数、本节点的编号及所要传输的数据，数据帧结构按上述依次排列，同时，主节点接收端不断搜索，等待接收从节点的信号；

步骤3：从节点接收端搜索主节点信号

步骤3.1：从节点收发装置以恒定速度V₂顺时针方向旋转，声光设备及接收光强指示灯阵列开始工作，接收端2不断搜索信号，某一时刻接收到主节点发出的信号，此时主节点的发射端1与从节点的接收端2之间有公共散射区域，从节点根据信号的接收能量计算出主节点与自身距离，非直视紫外光单次散射链路的接收能量可由下式得出：

$P_r=\frac{P_t{A}_r{K}_s{P}_s{\mathrm{\Φ}}_2{{\mathrm{\Φ}}_1}^2\sin ({\mathrm{\θ}}_1+{\mathrm{\θ}}_2)}{32{\mathrm{\π}}^{3}r{\mathrm{sin\θ}}_1(1-\cos \frac{{\mathrm{\Φ}}_1}{2})}{e}^{-\frac{K_{e}r({\mathrm{sin\θ}}_1+{\mathrm{sin\θ}}_2)}{\sin ({\mathrm{\θ}}_1+{\mathrm{\θ}}_2)}}---\left(1\right)$

其中，θ₁为主节点发射端1的仰角，θ₂为从节点接收端2仰角，Φ₁为主节点发射端1发散角，Φ₂为从节点接收端2的接收视场角，P_r为接受能量，P_t为发射能量，P_s为散射相函数，A_r是接收端孔径面积，K_e是大气衰减系数，K_e由大气散射系数K_s和大气吸收系数K_a组成：K_e＝K_s+K_a，r为主从节点之间的距离；

由上式得主从节点之间的距离r为：

$r=\frac{\sin ({\mathrm{\θ}}_1+{\mathrm{\θ}}_2)}{K_e({\mathrm{sin\θ}}_1+{\sin }_2)}\ln \[\frac{1}{P_r}\frac{P_t{A}_r{K}_s{P}_s{\mathrm{\Φ}}_2{{\mathrm{\Φ}}_1}^2\sin ({\mathrm{\θ}}_1+{\mathrm{\θ}}_2)}{32{\mathrm{\π}}^{3}r{\mathrm{sin\θ}}_1(1-\cos \frac{{\mathrm{\Φ}}_1}{2})}\·\frac{-K_e({\mathrm{sin\θ}}_1+{\mathrm{sin\θ}}_2)}{\sin ({\mathrm{\θ}}_1+{\mathrm{\θ}}_2)}\]---\left(2\right)$

步骤3.2：从节点根据主节点发出信息内容中参考方向的夹角度数确定主节点所处的具体方位，如图4所示，为主从节点相对位置坐标图(图中主表示主节点，从表示从节点)，以主节点所在位置为坐标原点(0,0)，某时刻从节点接收到主节点发出的信号后，掌握主节点的发射功率、转速、与主节点参考方向的夹角度数θ、编号等信息。把接收能量P_r代入公式(2)估算出主坦克与自身的距离r，图中从节点B在主节点的θ方向处，则此时从节点B所处坐标为(rsinθ,rcosθ)；

步骤3.3：从节点根据接收到的信息得知主节点的旋转速度，然后根据接收光强指示灯阵列调整自身速度，如图5所示，具体为：观察接收光强指示灯阵列，若三个指示灯都亮，此时主从节点发射端1与接收端2已精确对准；当只有两个灯亮时，主从节点发射端1与接收端2接近对准，并不影响正常的通信；当只有一个灯亮时，主从节点间存在较小公共散射体，接收到的信号较微弱，勉强能完成通信；当三个灯都不亮时，此时主从节点间不存在公共散射体，无法通信；根据接收光强指示灯阵列的亮灯情况，最后使从节点接收端2与主节点发射端1同步，即三个指示灯都亮，使得主从节点以相同转速运行；

步骤3：从节点发射端1将实时信息发送给主节点接收端2

在实现从节点对主节点位置坐标的定位后，从节点发射端1发给主节点一个数据包，数据包的帧头包括以主节点为参考的从节点当前的相对位置、与自身参考方向的夹角度数、与主节点的距离、目标主节点的编号、自身编号及所要传输的数据，从节点接收端2等待接收主节点信息；

步骤4：当主节点接收端2收到从节点所发出的信息后，此时主从节点已建立通信链路，并最终实现主从节点位置坐标的相互定位。

Claims (7)

1.一种基于无线紫外光的坦克定位通信系统，其特征在于，包括安装在坦克上的四棱立方体的收发装置，收发装置的四面分别安装有发射端(1)和接收端(2)，发射端(1)和接收端(2)分别在互为相邻的面上，收发装置的底端安装有用于控制步进电机的单片机，步进电机带动收发装置同步转动；

其中，发射端(1)包括语音数据图像输入设备(1-1)，语音数据图像输入设备(1-1)依次与编码器(1-2)、驱动电路(1-3)、紫外LED灯(1-4)连接；

接收端(2)包括光电探测器(2-1)，光电探测器(2-1)依次与光电转换器(2-2)、解码器(2-3)、语音数据图像输出设备(2-4)连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于无线紫外光的坦克定位通信系统，其特征在于，所述语音数据图像输入设备(1-1)包括数字键盘、小型摄像头、温度传感器、坡度传感器。

3.根据权利要求1所述的一种基于无线紫外光的坦克定位通信系统，其特征在于，所述紫外LED灯(1-4)发出光的波长在200～280nm之间。

4.根据权利要求1所述的一种基于无线紫外光的坦克定位通信系统，其特征在于，所述光电探测器(2-1)采用日盲型光电倍增管。

5.根据权利要求1所述的一种基于无线紫外光的坦克定位通信系统，其特征在于，所述语音数据图像输出设备(2-4)包括声光设备及数字液晶屏幕，数字液晶屏幕中设置有接收光强指示灯阵列。

6.一种基于无线紫外光的坦克定位通信系统的通信方法，其特征在于，按照以下步骤实施：

步骤1：布置收发装置

将收发装置统一安装在所有作战坦克车身最高处无障碍的相同位置，启动所有坦克上的收发装置，检查各个坦克上的收发装置是否能正常工作，把不能正常工作的进行更换，所有收发装置都正常工作后，设定一辆坦克为主坦克，称为主节点，其他坦克为从坦克，称为从节点，每辆坦克都设置固定编号；

步骤2：主节点发射端发送信号

主节点收发装置以恒定速度V₁顺时针旋转，一周期内分N个时间间隙发送数据包，数据包中每个数据帧包括主节点发射功率、转速、与参考方向的夹角度数、编号及所要传输的数据，数据帧结构按上述依次排列，同时，主节点接收端不断搜索，等待接收从节点的信号；

步骤3：从节点接收端搜索主节点信号

步骤3.1：从节点收发装置以恒定速度V₂顺时针方向旋转，声光设备及接收光强指示灯阵列开始工作，接收端不断搜索信号，某一时刻接收到主节点发出的信号，此时主节点的发射端(1)与从节点的接收端(2)之间有公共散射区域，从节点根据信号的接收能量计算出主节点与自身距离，非直视紫外光单次散射链路的接收能量可由下式得出：

$P_r=\frac{P_t{A}_r{K}_s{P}_s{\mathrm{\Φ}}_2{{\mathrm{\Φ}}_1}^2\sin \left({\mathrm{\θ}}_1+{\mathrm{\θ}}_2\right)}{32{\mathrm{\π}}^{3}r{\mathrm{sin\θ}}_1\left(1-\cos \frac{{\mathrm{\Φ}}_1}{2}\right)}{e}^{-\frac{K_{e}r\left({\mathrm{sin\θ}}_1+{\mathrm{sin\θ}}_2\right)}{\sin \left({\mathrm{\θ}}_1+{\mathrm{\θ}}_2\right)}}---\left(1\right)$

其中，θ₁为主节点发射端(1)的仰角，θ₂为从节点接收端(2)仰角，Φ₁为主节点发射端(1)发散角，Φ₂为从节点接收端(2)的接收视场角，P_r为接受能量，P_t为发射能量，P_s为散射相函数，A_r是接收端孔径面积，K_e是大气衰减系数，K_e由大气散射系数K_s和大气吸收系数K_a组成：K_e＝K_s+K_a，r为主从节点之间的距离；

由上式得主从节点之间的距离r为：

$r=\frac{sin({\mathrm{\θ}}_1+{\mathrm{\θ}}_2)}{K_e({\mathrm{sin\θ}}_1+{\mathrm{sin\θ}}_2)}ln\[\frac{1}{P_r}\frac{P_t{A}_r{K}_s{P}_s{\mathrm{\Φ}}_2{{\mathrm{\Φ}}_1}^{2}sin({\mathrm{\θ}}_1+{\mathrm{\θ}}_2)}{32{\mathrm{\π}}^{3}r{\mathrm{sin\θ}}_1(1-\cos \frac{{\mathrm{\Φ}}_1}{2})}\·\frac{-K_e({\mathrm{sin\θ}}_1+{\mathrm{sin\θ}}_2)}{sin({\mathrm{\θ}}_1+{\mathrm{\θ}}_2)}\]---\left(2\right)$

步骤3.2：以主节点所在位置为坐标原点，从节点在主节点的θ方向处，则此时从节点所处坐标为(rsinθ,rcosθ)；

步骤3.3：从节点根据接收到的信息得知主节点的旋转速度，然后根据接收光强指示灯阵列调整自身速度，具体为：观察接收光强指示灯阵列，若三个指示灯都亮，此时主从节点发射端(1)与接收端(2)已精确对准；当只有两个灯亮时，主从节点发射端(1)与接收端(2)接近对准，并不影响正常的通信；当只有一个灯亮时，主从节点间存在较小公共散射体，接收到的信号较微弱，勉强能完成通信；当三个灯都不亮时，此时主从节点间不存在公共散射体，无法通信；根据接收光强指示灯阵列的亮灯情况，最后使从节点接收端(2)与主节点发射端(1)同步，即三个指示灯都亮，使得主从节点以相同转速运行；

步骤3：从节点发射端(1)将实时信息发送给主节点接收端(2)

在实现从节点对主节点位置坐标的定位后，从节点发射端(1)发给主节点一个数据包，数据包的帧头包括以主节点为参考的从节点当前的相对位置、与自身参考方向的夹角度数、与主节点的距离、目标主节点的编号、自身编号及所要传输的数据，从节点接收端(2)等待接收主节点信息；

步骤4：当主节点接收端(2)收到从节点所发出的信息后，此时主从节点已建立通信链路，并最终实现主从节点位置坐标的相互定位。

7.根据权利要求6所述的一种基于无线紫外光的坦克定位通信系统的通信方法，其特征在于，所述收发装置的具体结构为：

收发装置为四棱立方体，收发装置的四面分别安装有发射端(1)和接收端(2)，发射端(1)和接收端(2)分别在互为相邻的面上，收发装置的底端安装有用于控制步进电机的单片机，步进电机带动收发装置同步转动；

发射端(1)包括语音数据图像输入设备(1-1)，语音数据图像输入设备(1-1)依次与编码器(1-2)、驱动电路(1-3)、紫外LED灯(1-4)连接；

语音数据图像输入设备(1-1)包括数字键盘、小型摄像头、温度传感器、坡度传感器；

接收端(2)包括光电探测器(2-1)、光电探测器(2-1)依次与光电转换器(2-2)、解码器(2-3)、语音数据图像输出设备(2-4)连接；

光电探测器(2-1)采用日盲型光电倍增管；

语音数据图像输出设备(2-4)包括声光设备及数字液晶屏幕，数字液晶屏幕中设置有接收光强指示灯阵列。