CN106152879A - 智能防御装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了智能防御装置及其使用方法，该装置包括马甲、升降杆、火力系统、头盔和遥控器，马甲后设置一个马甲包，马甲包内设置火力控制器和升降电机，升降电机与火力控制器相连，另一端连接固定在马甲包内的升降杆，升降杆的顶端设置火力系统，头盔用于使用者戴在头上，头盔前部设置单目头盔显示器，遥控器与火力系统相连，用于控制火力系统的开火；火力系统的顶端设置摄像机；单目头盔显示器、火力系统和摄像机分别与火力控制器相连，遥控器设置在一个突击步枪上，本发明的有益效果是解决身后偷袭的隐患，对身后进行观察、防御和攻击；在特殊的情况下可以帮助使用者进攻敌人，提供火力支援，士兵可以避免身体暴露而对四周进行观察和攻击。

Description

智能防御装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及智能防御装置及使用方法。

背景技术

随着全球经济的高速发展，各国的军事实力也日益增强，为维护本国的利益，各国都在提升本国的武器装备。纵观人类战争的发展趋势，在未来战争中，单兵作战更加重要。那么，单兵的武器装备也越来越重要，先进的武器装备可以在战场上取得绝对优势，但现有的单兵装备只注重正面攻击和防御，而忽视了身后的偷袭，士兵不得不在作战时回头观察身后的情况，战场上的战机稍纵即逝，有时回头一会儿也可断送性命；同时单兵在个人作战时缺乏火力支援。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种士兵不必再回头便可360度全方位观察周围环境，提供火力支援的智能防御装置及其使用方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

智能防御装置，包括马甲、升降杆、火力系统、头盔和遥控器，所述马甲的后部设置一个马甲包，所述马甲包内设置火力控制器和升降电机，所述升降电机的一端与所述火力控制器相连，另一端连接固定在所述马甲包内的升降杆，所述升降杆的顶端设置火力系统，所述头盔用于使用者戴在头上，所述头盔前部设置单目头盔显示器，所述遥控器与所述火力系统相连，用于控制火力系统的开火；所述火力系统的顶端设置摄像机；所述单目头盔显示器、所述火力系统和所述的摄像机分别与所述的火力控制器单独相连，所述遥控器设置在一个突击步枪上。

进一步地，火力系统包括机枪、机枪架和旋转电机，所述机枪通过机枪架设置在一个旋转盘上，所述旋转盘底端连接设置在所述升降杆顶端内部的旋转电机，所述机枪和所述旋转电机分别与所述火力控制器单独相连。

进一步地，摄像机为带全息式瞄准镜头的摄像机。

进一步地，机枪架的侧面设置多普勒微波传感器，所述多普勒微波传感器与所述的火力控制器相连。

进一步地，马甲包的外部设置报警器，所述报警器与所述的火力控制器相连。

进一步地，火力控制器为DSP控制器。

进一步地，马甲的背部设置钛合金板，所述升降杆与所述钛合金板固定。

进一步地，马甲为防弹衣。

进一步地，遥控器通过无线模块或者连接线与火力系统相连。

单目头盔显示器除显示摄像机所拍摄的内容外，还用于显示机枪剩余子弹的数目，是通过机枪的总子弹数减去所发子弹数即为所显示的数目。

智能防御装置的使用方法是：

1)将带有火力系统的马甲穿在身上，将头盔戴在使用者的头上；

2)打开多普勒微波传感器、摄像机、报警器、遥控器和控制器，在无线环境下，遥控器通过无线模块与火力系统相连，在遇到电磁干扰的情况下，通过连接连接线以连接遥控器和火力系统；

3)遥控器上有旋转电机、升降电机的开关，使用者根据需要按下旋转电机和升降电机的开关，摄像机转动，以便观察四周的情况；

4)多普勒微波传感器检测以其为中心，0-50m范围内的异常物体，当多普勒微波传感器检测到异常物体时，其输出端产生低频电压，并将该低频电压发送到火力控制器；

5)火力控制器控制报警器进行报警，以使使用者提高警惕；

6)同时，带全息式瞄准镜头的摄像机在捕捉到以摄像机为中心，0-50m范围内的异常物体时，将该信号传送到火力控制器；

7)火力控制器控制旋转电机旋转，根据需要控制升降电机带动升降杆升降，使得机枪随时瞄准出现的异常物体；

8)摄像机将拍摄到的画面经火力控制器处理后传送到单目头盔显示器，使得使用者随时观察到摄像机拍摄到的画面，并掌握机枪剩余的子弹数；

9)使用者通过单目头盔显示器看到异常物体是否为敌人，当确定是敌人时，使用者仅需要按下遥控器上的与火力系统的开火开关相连的按钮，即可完成目标的消灭。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1)解决身后偷袭的隐患，对身后进行观察、防御和攻击；

2)士兵可以避免身体暴露而对四周进行观察和攻击；

3)提高作战火力，增强单兵作战能力；

4)普通防弹衣与智能防御装置结合成一个整体，即在防弹衣的背后含有钛合金属板，钛合金起固定升降杆同时又提高了防弹效果；

5)在特殊的情况下可以帮助使用者进攻敌人，提供火力支援，穿着该装置使一个士兵拥有至少两个人的战斗力，实现真正意义上的单兵作战。

附图说明

图1为本发明穿戴在人身上时的结构图；

图2为本发明火力系统的放大图；

图3为本发明的结构透视图；

1.马甲包，2.升降杆，3.机枪，4.头盔，5.单目头盔显示器，6.马甲，7.机枪架，8.摄像机，9.升降电机，10.遥控器，11.火力控制器，12.多普勒微波传感器，13.旋转盘，14.报警器，15.突击步枪。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

如图1、2和3所示，智能防御装置，包括马甲6、升降杆2、火力系统、头盔4和遥控器10，所述马甲6的后部设置一个马甲包1，所述马甲包1内设置火力控制器11和升降电机9，所述升降电机9的一端与所述火力控制器11相连，另一端连接固定在所述马甲包1内的升降杆2，所述升降杆2的顶端设置火力系统，所述头盔4用于使用者戴在头上，所述头盔4前部设置单目头盔显示器5，所述遥控器10与所述火力系统相连，用于控制火力系统的开火；所述火力系统的顶端设置摄像机8；所述单目头盔显示器5、所述火力系统和所述的摄像机8分别与所述的火力控制器11单独相连，所述遥控器10设置在一个突击步枪15上。

进一步地，火力系统包括机枪3、机枪架7和旋转电机，所述机枪3通过机枪架7设置在一个旋转盘13上，所述旋转盘13底端连接设置在所述升降杆2顶端内部的旋转电机，所述机枪3和所述旋转电机分别与所述火力控制器11单独相连。

进一步地，摄像机8为带全息式瞄准镜头的摄像机。

进一步地，机枪架7的侧面设置多普勒微波传感器12，所述多普勒微波传感器12与所述的火力控制器11相连。

进一步地，马甲包1的外部设置报警器，所述报警器14与所述的火力控制器11相连。

进一步地，火力控制器11为DSP控制器。

进一步地，马甲6的背部设置钛合金板，所述升降杆2与所述钛合金板固定。

进一步地，马甲6为防弹衣。

进一步地，遥控器10通过无线模块或者连接线与火力系统相连。

单目头盔显示器5除显示摄像机所拍摄的内容外，还用于显示机枪3剩余子弹的数目， 是通过机枪3的总子弹数减去所发子弹数即为所显示的数目，由火力控制器11控制实现。

将遥控器10通过无线模块或者连接线与火力系统相连，在无线情况下，可以通过无线模块传递信号，在有电磁干扰的情况下，可以通过连接线连接；同时将遥控器10设置在使用者拿着的突击步枪15上，完全不会影响到使用者操作突击步枪15；另外，遥控器10上设置开火按钮、升降电机按钮和旋转电机的按钮。

在实际应用中，火力控制器11采用的型号是TMS320LF2407，可以接收多普勒微波传感器12的信号，控制升降电机9的升降、旋转电机的旋转和报警器14的报警。

另外，火力控制中心中用到的算法是CamShift算法，该算法的全称是"Continuously Apaptive Mean-SHIFT"，它的基本思想是视频图像的所有帧作MeanShift运算，并将上一帧的结果(即Search Window的中心和大小)作为下一帧MeanShift算法的Search Window的初始，如此迭代下去，就可以实现对目标的跟踪。整个算法的具体步骤分5步：

Step 1:将整个图像设为搜寻区域；

Step 2:初始化Search Window的大小和位置；

Step 3:计算Search Window内的彩色概率分布，此区域的大小比Search Window要稍微大一点；

Step 4:运行MeanShift。获得Search Window新的位置和大小。

Step 5:在下一帧视频图像中，用Step 3获得初始化Search Window的位置和大小。跳转到Step 3继续运行。

单目头盔显示器5采用的是SIMUNION-DS系列。

多普勒微波传感器12应用Doppler雷达定理传送低功率微波并接收物体反射回的能量。若物体的运动被传感器检测到，其反射微波频率与传送频率产生偏移，该传感器可以在输出端产生一低频电压。

带全息式瞄准镜头的摄像机8，该镜头为激光全息衍射式瞄准镜，是一种直接观察弹着点并用弹着点作为瞄准标志的速瞄瞄具。

马甲6的背部设置钛合金板，升降杆2的四周与钛合金板固定，这样既双重固定了升降杆2，又为保证使用者的安全提供了又一层防护。

智能防御装置的使用方法是：

1)将带有火力系统的马甲6穿在身上，将头盔4戴在使用者的头上；

2)打开多普勒微波传感器12、摄像机8、报警器14、遥控器10和火力控制器11，在无线环境下，遥控器10通过无线模块与火力系统相连，在遇到电磁干扰的情况下，通过连接连 接线以连接遥控器10和火力系统；

3)遥控器上有旋转电机、升降电机的开关，使用者根据需要按下旋转电机和升降电机的开关，摄像机8转动，以便观察四周的情况；

4)多普勒微波传感器12检测以其为中心，0-50m范围内的异常物体，当多普勒微波传感器12检测到异常物体时，其输出端产生低频电压，并将该低频电压发送到火力控制器11；

5)火力控制器11控制报警器14进行报警，以使使用者提高警惕；

6)同时，带全息式瞄准镜头的摄像机8在捕捉到以摄像机8为中心，0-50m范围内的异常物体时，将该信号传送到火力控制器11；

7)火力控制器11控制旋转电机旋转，根据需要控制升降电机9带动升降杆2升降，使得机枪3随时瞄准出现的异常物体；

8)摄像机8将拍摄到的画面经火力控制器11处理后传送到单目头盔显示器5，使得使用者随时观察到摄像机拍摄到的画面，并掌握机枪3剩余的子弹数；

9)使用者通过单目头盔显示器5看到异常物体是否为敌人，当确定是敌人时，使用者仅需要按下遥控器10上的与火力系统的开火开关相连的按钮，即可完成目标的消灭。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.智能防御装置，其特征在于，包括马甲、升降杆、火力系统、头盔和遥控器，所述马甲的后部设置一个马甲包，所述马甲包内设置火力控制器和升降电机，所述升降电机的一端与所述火力控制器相连，另一端连接固定在所述马甲包内的升降杆，所述升降杆的顶端设置火力系统，所述头盔用于使用者戴在头上，所述头盔前部设置单目头盔显示器，所述遥控器与所述火力系统相连，用于控制火力系统的开火；所述火力系统的顶端设置摄像机；所述单目头盔显示器、所述火力系统和所述的摄像机分别与所述的火力控制器单独相连，所述遥控器设置在一个突击步枪上。

2.如权利要求1所述的智能防御装置，其特征在于，所述火力系统包括机枪、机枪架和旋转电机，所述机枪通过机枪架设置在一个旋转盘上，所述旋转盘底端连接设置在所述升降杆顶端内部的旋转电机，所述机枪和所述旋转电机分别与所述火力控制器单独相连。

3.如权利要求1所述的智能防御装置，其特征在于，所述摄像机为带全息式瞄准镜头的摄像机。

4.如权利要求1所述的智能防御装置，其特征在于，所述机枪架的侧面设置多普勒微波传感器，所述多普勒微波传感器与所述的火力控制器相连。

5.如权利要求1所述的智能防御装置，其特征在于，所述马甲包的外部设置报警器，所述报警器与所述的火力控制器相连。

6.如权利要求1所述的智能防御装置，其特征在于，所述火力控制器为DSP控制器。

7.如权利要求1所述的智能防御装置，其特征在于，所述马甲的背部设置钛合金板，所述升降杆与所述钛合金板固定。

8.如权利要求1所述的智能防御装置，其特征在于，所述马甲为防弹衣。

9.如权利要求1所述的智能防御装置，其特征在于，所述遥控器通过无线模块或者连接线与所述火力系统相连。

10.智能防御装置的使用方法，其特征在于，智能防御装置的具体使用方法是：

1)将带有火力系统的马甲穿在身上，将头盔戴在使用者的头上；

2)打开多普勒微波传感器、摄像机、报警器、遥控器和控制器，在无线环境下，遥控器通过无线模块与火力系统相连，在遇到电磁干扰的情况下，通过连接连接线以连接遥控器和火力系统；

3)遥控器上有旋转电机、升降电机的开关，使用者根据需要按下旋转电机和升降电机的开关，摄像机转动，以便观察四周的情况；

4)多普勒微波传感器检测以其为中心，0-50m范围内的异常物体，当多普勒微波传感器检测到异常物体时，其输出端产生低频电压，并将该低频电压发送到火力控制器；

5)火力控制器控制报警器进行报警，以使使用者提高警惕；

6)同时，带全息式瞄准镜头的摄像机在捕捉到以摄像机为中心，0-50m范围内的异常物体时，将该信号传送到火力控制器；

7)火力控制器控制旋转电机旋转，根据需要控制升降电机带动升降杆升降，使得机枪随时瞄准出现的异常物体；

8)摄像机将拍摄到的画面经火力控制器处理后传送到单目头盔显示器，使得使用者随时观察到摄像机拍摄到的画面，并掌握机枪剩余的子弹数；

9)使用者通过单目头盔显示器看到异常物体是否为敌人，当确定是敌人时，使用者仅需要按下遥控器上的与火力系统的开火开关相连的按钮，即可完成目标的消灭。