CN108225112B - 一种光电式预警跟踪打击系统 - Google Patents

一种光电式预警跟踪打击系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种光电式预警跟踪打击系统，属于无人机安全系统技术领域，光电式预警跟踪打击系统包括：PC机、红外视频观测装置、电磁拒止枪和预警视频观测系统四部分，PC机包括，图像处理器、CPU、软件程序、输入端口、输出端口，用于进行数字信号的分析，所述红外视频观测装置包括：云台和高清红外视频装置；用来跟踪观测无人机。所述电磁拒止系统包括：伺服装置系统，电磁拒止枪，可有效打击无人机，除此之外，预警视频观测系统包含16个4K激光补光装置，所述装置具有监测，追踪和打击三位一体功能，能够适应多种环境下的对无人机监测，为航线的安全、避免特殊环境受到无人机的干扰提供有力的保障。

Description

一种光电式预警跟踪打击系统
技术领域
本发明属于无人机安全系统技术领域，具体是涉及一种光电式预警跟踪打击系统。
背景技术
目前，随着无人机产业的迅速发展，越来越多的人拥有无人机，爱好无人机航拍。但是，随着无人机的普及，如何有效的监管无人机，如何不让无人机干扰正常的航空秩序，做到禁飞区内杜绝无人机的出现，及时发现并处理禁区内的无人机越来越成为大家关注的焦点，然而法律对关于小型遥控无人机的监管松散，民众对关于无人机的使用范围了解甚少，有关的法律更是不懂，所以造就了现在无人机对机场周边的禁飞区形成骚扰，然而大部分玩无人机的人心里也不知道那些地方该飞，那些地方不该飞。
对待无人机不能用常规的炮弹击落，因为炮弹击落会产生明火，在无人机坠落后的地方，有极大的可能引起火灾，所以如何安全有效的击落无人机，就需要一种电磁设备，只需要干扰其遥控信号就可以使无人机坠落，就目前而言就电磁拒止枪来说仅应用于军事领域，但是对于民航来说这种电磁拒止设备也很需要应用，然而针对民航的这种系统类的发明少之又少，所以针对于民航来说很需要一种安全性、可靠性高的电磁拒止系统，解决飞机起飞和降落的过程中受到民用无人机的干扰，一般的电磁枪虽说可以达到击落无人机的目的，但是其反应速度和准确度太低，针对移动中的无人机，效果太差。
发明内容
针对以上为问题进而提供一种安全性和可靠性高的光电式预警跟踪打击系统。
本发明的技术方案是：
一种光电式预警跟踪打击系统，包括PC机、预警视频观测系统、红外视频观测装置、电磁拒止系统；
所述PC机包括CPU、存储设备、图像处理器、软件程序、输入端口、输出端口，所述输入端口用于接收预警视频观测系统和红外视频观测装置对PC机传输的图像信号，所述软件程序用于人为输入真假无人机的判断标准及打击方案，所述图像处理器用于将从输入端口接收到的图像信号转换成数字信号，所述存储设备用于备份所述图像信号和存储软件程序，所述CPU用于将软件程序中的编写的数字信号和从图像接收器传送的数字信号进行对比，以此判断无人机的真假，所述输出端口用于将CPU判断的结果输送到红外视频观测装置和电磁拒止系统；
所述预警视频观测系统包括4k激光补光装置、成像装置、报警灯一，所述激光补光装置有16个，16个4k激光补光装置在预警视频观测系统上排列成一周，所述成像装置包括摄像机和红外感光芯片；
所述红外视频观测装置包括云台、高清红外摄像头、报警灯二，所述云台用来搭载高清红外摄像头，所述高清红外摄像头用于第二次确认目标是否为真目标，所述报警二用于二次目标确认后闪烁红灯进行警示；
所述电磁拒止系统包括电磁拒止枪和伺服系统，所述电磁拒止枪用于产生和发射电磁波，所述伺服系统包括旋转轴和电子开关，所述旋转轴用于带动电磁拒止枪瞄准和追踪目标，所述电子开关用于控制电磁拒止枪发射电磁波。
进一步地，所述云台可带动高清红外摄像头360°旋转，云台31承重范围 20KG-100KG,对可疑目标做出360°全方位跟踪，可以持续的为CPU提供图像支持，增加了CPU对目标判断的准确性。
进一步地，所述CPU采用Intel酷睿i7处理器，CPU的主频为3.2Hz，为现有处理器性能最好的处理器，强大的处理能力可在减少CPU对目标分析所用的时间。
进一步地，所述电磁拒止枪所发出的电磁波的频段处于2.4-5.8Hz，可以更加准确的击落目标，大大的增加了拒止枪的工作效率。
进一步地，所述高清红外摄像头为700线FPV摄像头，有效像素为976*496，属于高倍外变焦摄像头，可大大增加目标的清晰度，从而更快速准确的判断目标是否为真目标。
进一步地，所述电磁拒止枪在CPU下达攻击信号后，会产生持续性的电磁波，直到目标被击落，可靠性增强。
进一步地，所述电磁拒止枪有四个，四个电磁拒止枪围成一周，每个电磁拒止枪管控范围为0°-90°，针对多目标的合理打击方法，可增加本发明的实用性。
进一步地，所述4k激光补光装置为单芯片发光的激光器，光功率为2-20 瓦，激光补光装置用于辅助成像装置夜间视频预警，所述摄像机为高清旋转摄像机，用于天气较好时对目标的捕捉，所述红外感光芯片用于雾天或雨天对目标的捕捉。
一种光电式预警跟踪打击系统的工作方法包括以下步骤：
S1：预警视频观测系统发现目标，将拍摄的图像数据通过输入端口传送给图像处理器，同时预警视频观测系统上设有的报警灯一闪烁黄色灯光；
S2：图像处理器将图像信号转换为数字信号并传送给CPU，再由CPU判断是否为可疑目标，若判断为假目标，则警报灯一熄灭，若判断为可疑目标CPU发出信号给红外视频观测装置，由红外视频观测装置的高清红外摄像头进行二次拍摄；
S3：高清红外摄像头将拍摄后的图像经图像处理器处理后再次传送至CPU，并由CPU判断是否为真目标，若判断为假目标，警报灯一熄灭，若判断为真目标，由CPU发出信号给电磁拒止系统，同时报警灯二闪烁红色灯光，再由电磁拒止系统控制电磁拒止枪实施打击，当一个电磁拒止枪所管控的0°-90°范围内出现多个目标时，其他区域闲置的电磁拒止枪会移动到目标区域，当多个目标被击落后，各电磁拒止枪移动回各自管控区域。
本发明的有益效果是：
本发明的预警视频观测系统设有16个4k激光补光装置可以360度全方位高清捕捉目标做到全方位预警，本发明红外红外视频观测装置中所采用的高清红外摄像为高倍红外变焦摄像头，可以清晰识别目标，装置上的云台可以实时跟踪目标，本发明采用光电式，将预警、跟踪、打击相结合系统，做到第一时间预警，第一时间跟踪，第一时间打击，相比认为预警的范围更广，相比传统电磁攻击，更准确，打击效果会更好，面对多个无人机目标时，控制系统还可同时调整进行多目标同时打击。
附图说明
图1是本发明的逻辑流程图；
图2是本发明的结构框图。
其中，1-PC机、2-预警观测系统、3-红外视频观测装置、4-电磁拒止系统、 11-CPU、12-存储设备、13-图像处理器、14-软件程序、15-输入端口、16-输出端口、21-4k激光补光装置、22-成像装置、23-报警灯一、221-摄像机、222-红外感光芯片、31-云台、32-高清红外摄像头、33-报警灯二、41-电磁拒止枪、42- 伺服系统、421-旋转轴、422-电子开关。
具体实施方式
下面结合附图1-2及具体实施例来对本发明进行更进一步详细的说明。
如附图2所示，一种光电式预警跟踪打击系统，包括PC机1、预警视频观测系统2、红外视频观测装置3、电磁拒止系统4；
如附图1所示，所述PC机1包括CPU11、存储设备12、图像处理器13、软件程序14、输入端口15、输出端口16，所述输入端口15用于接收预警视频观测系统2和红外视频观测装置3对PC机1传输的图像信号，所述软件程序14 用于人为输入真假无人机的判断标准及打击方案，所述图像处理器13用于将从输入端口15接收到的图像信号转换成数字信号，所述存储设备12用于备份所述图像信号和存储软件程序14，所述CPU11用于将软件程序14中的编写的数字信号和从图像接收器13传送的数字信号进行对比，以此判断无人机的真假，CPU11采用Intel酷睿i7处理器，CPU11的主频为3.2Hz，为现有处理器性能最好的处理器，强大的处理能力可在减少CPU对目标分析所用的时间，所述输出端口16 用于将CPU11判断的结果输送到红外视频观测装置3和电磁拒止系统4；
所述预警视频观测系统2包括4k激光补光装置21、成像装置22、报警灯一 23，所述激光补光装置21有16个，16个4k激光补光装置21在预警视频观测系统2上排列成一周，4k激光补光装置21为单芯片发光的激光器，光功率为2-20 瓦，激光补光装置21用于辅助成像装置22夜间视频预警，所述摄像机211为高清旋转摄像机，用于天气较好时对目标的捕捉，所述红外感光芯片222用于雾天或雨天对目标的捕捉。所述成像装置22包括摄像机221和红外感光芯片222；
所述红外视频观测装置3包括云台31、高清红外摄像头32、报警灯二33，所述云台31用来搭载高清红外摄像头32，云台31可带动高清红外摄像头32360°旋转，云台31承重范围20KG-100KG，对可疑目标做出360°全方位跟踪，可以持续的为CPU提供图像支持，增加了CPU对目标判断的准确性。所述高清红外摄像头32用于第二次确认目标是否为真目标，高清红外摄像头32为700线FPV 摄像头，有效像素为976H*496V，属于高倍外变焦摄像头，可大大增加目标的清晰度，从而更快速准确的判断目标是否为真目标，所述报警二33用于二次目标确认后闪烁红灯进行警示；
所述电磁拒止系统4包括电磁拒止枪41和伺服系统42，所述电磁拒止枪41 用于产生和发射电磁波，所述伺服系统42包括旋转轴421和电子开关422，所述旋转轴421用于带动电磁拒止枪41瞄准和追踪目标，所述电子开关422用于控制电磁拒止枪41发射电磁波，电磁拒止枪41所发出的电磁波的频段处于 2.4-5.8Hz，可以更加准确的击落目标，大大的增加了拒止枪的工作效率，电磁拒止枪41有四个，四个电磁拒止枪41围成一周，每个电磁拒止枪41管控范围为0°-90°，针对多目标的合理打击方法，可增加本发明的实用性，电磁拒止枪41在CPU11下达攻击信号后，会产生持续性的电磁波，直到目标被击落，可靠性增强。
本实施例的工作方法包括以下步骤：
S1：预警视频观测系统2发现目标，将拍摄的图像数据通过输入端口15传送给图像处理器13，同时预警视频观测系统2上设有的报警灯一23闪烁黄色灯光；
S2：图像处理器13将图像信号转换为数字信号并传送给CPU11，再由CPU11 判断是否为可疑目标，若判断为假目标，则警报灯一23熄灭，若判断为可疑目标CPU11发出信号给红外视频观测装置3，由红外视频观测装置3的高清红外摄像头32进行二次拍摄；
S3：高清红外摄像头32将拍摄后的图像经图像处理器13处理后再次传送至CPU11，并由CPU11判断是否为真目标，若判断为假目标，警报灯一23熄灭，若判断为真目标，由CPU11发出信号给电磁拒止系统4，同时报警灯二33闪烁红色灯光，再由电磁拒止系统4控制电磁拒止枪41实施打击，当一个电磁拒止枪 41所管控的0°-90°范围内出现多个目标时，其他区域闲置的电磁拒止枪41 会移动到目标区域，当多个目标被击落后，各电磁拒止枪41移动回各自管控区域。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种光电式预警跟踪打击系统，包括PC机(1)、预警视频观测系统(2)、红外视频观测装置(3)、电磁拒止系统(4)，其特征在于，所述PC机(1)包括CPU(11)、存储设备(12)、图像处理器(13)、软件程序(14)、输入端口(15)、输出端口(16)，所述输入端口(15)用于接收预警视频观测系统(2)和红外视频观测装置(3)对PC机(1)传输的图像信号，所述软件程序(14)用于人为输入真假无人机的判断标准及打击方案，所述图像处理器(13)用于将从输入端口(15)接收到的图像信号转换成数字信号，所述存储设备(12)用于备份所述图像信号和存储软件程序(14)，所述CPU(11)用于将软件程序(14)中的编写的数字信号和从图像接收器(13)传送的数字信号进行对比，以此判断无人机的真假，所述输出端口(16)用于将CPU(11)判断的结果输送到红外视频观测装置(3)和电磁拒止系统(4)；
所述预警视频观测系统(2)包括4k激光补光装置(21)、成像装置(22)、报警灯一(23)，所述激光补光装置(21)有16个，16个4k激光补光装置(21)在预警视频观测系统(2)上排列成一周，所述成像装置(22)包括摄像机(221)和红外感光芯片(222)；
所述红外视频观测装置(3)包括云台(31)、高清红外摄像头(32)、报警灯二(33)，所述云台(31)用来搭载高清红外摄像头(32)，所述高清红外摄像头(32)用于第二次确认目标是否为真目标，所述报警灯二(33)用于二次目标确认后闪烁红灯进行警示；
所述电磁拒止系统(4)包括电磁拒止枪(41)和伺服系统(42)，所述电磁拒止枪(41)用于产生和发射电磁波，所述伺服系统(42)包括旋转轴(421)和电子开关(422)，所述旋转轴(421)用于带动电磁拒止枪(41)瞄准和追踪目标，所述电子开关(422)用于控制电磁拒止枪(41)发射电磁波。
2.如权利要求1所述的一种光电式预警跟踪打击系统，其特征在于，所述云台(31)可带动高清红外摄像头(32)360°旋转，云台(31)承重范围20KG-100KG。
3.如权利要求1所述的一种光电式预警跟踪打击系统，其特征在于，所述云台(31)承重范围20KG-100KG，云台(31)可带动高清红外摄像头(32)360°旋转监测。
4.如权利要求1所述的一种光电式预警跟踪打击系统，其特征在于，所述CPU(11)采用Intel酷睿i7处理器，CPU(11)的主频为3.2Hz。
5.如权利要求1所述的一种光电式预警跟踪打击系统，其特征在于，所述电磁拒止枪(41)所发出的电磁波的频段处于2.4-5.8Hz。
6.如权利要求1所述的一种光电式预警跟踪打击系统，其特征在于，所述高清红外摄像头(32)为700线FPV摄像头，有效像素为976(H)*496(V)。
7.如权利要求书1所述的一种光电式预警跟踪打击系统，其特征在于，所述电磁拒止枪(41)有四个，四个电磁拒止枪(41)围成一周，每个电磁拒止枪(41)管控范围为0°-90°。
8.如权利要求1所述的一种光电式预警跟踪打击系统，其特征在于，所述4k激光补光装置(21)为单芯片发光的激光器，光功率为2-20瓦，激光补光装置(21)用于辅助成像装置(22)夜间视频预警，所述摄像机(211)为高清旋转摄像机，用于天气较好时对目标的捕捉，所述红外感光芯片(222)用于雾天或雨天对目标的捕捉。
9.如权利要求1-7任意一项所述的一种光电式预警跟踪打击系统，其特征在于，所述跟踪打击系统的工作方法包括以下步骤：
S1：预警视频观测系统(2)发现目标，将拍摄的图像数据通过输入端口(15)传送给图像处理器(13)，同时预警视频观测系统(2)上设有的报警灯一(23)闪烁黄色灯光；
S2：图像处理器(13)将图像信号转换为数字信号并传送给CPU(11)，再由CPU(11)判断是否为可疑目标，若判断为假目标，则警报灯一(23)熄灭，若判断为可疑目标CPU(11)发出信号给红外视频观测装置(3)，由红外视频观测装置(3)的高清红外摄像头(32)进行二次拍摄；
S3：高清红外摄像头(32)将拍摄后的图像经图像处理器(13)处理后再次传送至CPU(11)，并由CPU(11)判断是否为真目标，若判断为假目标，警报灯一(23)熄灭，若判断为真目标，由CPU(11)发出信号给电磁拒止系统(4)，同时报警灯二(33)闪烁红色灯光，再由电磁拒止系统(4)控制电磁拒止枪(41)实施打击，当一个电磁拒止枪(41)所管控的0°-90°范围内出现多个目标时，其他区域闲置的电磁拒止枪(41)会移动到目标区域，当多个目标被击落后，各电磁拒止枪(41)移动回各自管控区域。
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