CN114104128A - 一种无人车军警宣传系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无人车军警宣传系统，包括无人车移动平台、车载任务载荷、数据通信传输模块和遥操作监视控制设备；所述无人车移动平台包括履带式移动机构、传感控制系统；所述车载任务载荷包括声波驱散器、传单炮、高清摄像仪及强光爆闪灯；所述数据通信传输包括微型专用数据链；所述遥操作监视控制设备用于人机交互的关键部分，其还包括喊话器，用于实现对无人车的实时运动控制、状态反馈和监测，以及对任务载荷远程操控和远距离实时喊话。本发明的系统在指挥中心平台的控制和引导下，实现对目标人群进行心理干扰、宣传、远程喊话和驱散等，完成心理干扰和和宣传任务。

Description

一种无人车军警宣传系统

技术领域

本发明涉及无人车，具体涉及一种无人车军警宣传系统。

背景技术

目前，无人车也被称为“移动机器人”，通常被用于危险复杂的未知环境，代替人进行侦察、救援救灾、应急处置和其它特定的任务，可以大大降低甚至避免人员伤亡，提升任务的效能。军警部队在遂行任务时，心理干扰和宣传是伴随着整个任务过程不可或缺的重要环节，尤其在任务开始前，面对恶劣的环境和复杂的态势，心理干扰和对敌宣传工作显得尤为突出。为保护我方人员安全，减少不必要的损失，利用现代成熟技术，研制无人车军警宣传系统具有十分重要的现实意义。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种无人车军警宣传系统。

本发明采用的技术方案为：一种无人车军警宣传系统，包括无人车移动平台、车载任务载荷、数据通信传输模块和遥操作监视控制设备；所述无人车移动平台包括履带式移动机构、传感控制系统；所述车载任务载荷包括声波驱散器、传单炮、高清摄像仪及强光爆闪灯；所述数据通信传输包括微型专用数据链；所述遥操作监视控制设备用于人机交互的关键部分，其还包括喊话器，用于实现对无人车的实时运动控制、状态反馈和监测，以及对任务载荷远程操控和远距离实时喊话。

进一步地，所述传感控制系统包括驱动级、传感级和监视级；驱动级用于为机器人车体控制器，车体控制器主要负责接收主控器发来的控制指令，通过指令解析将控制指令转化为对左右轮的运动控制，使得机器人按照指定的速度和方向运行；传感级主要包括控制器、微型专用数据链和传感器，微型专用数据链包括图传电台和数传电台，传感器为北斗定位传感器，控制器主要由嵌入式系统构成；控制器负责接收远端遥操作控制器发来的指令，通过对控制指令进行解析获取控制信息，然后将控制信号发送给车体驱动控制器，实现对车体的控制；控制器还负责传感器信息的采集、处理，并将传感器信息通过数传电台和图传电台发送给远端的控制监视设备，为操作者提供环境感知信息，帮助操作人员了解现场状况；微型专用数据链是无人车和控制监视设备之间的桥梁，是两者之间数据传输的纽带，主要负责控制指令、图像和其他传感信息的传输；多种传感器主要用于环境感知和分析，是无人车顺利、高效完成任务的保障；监视级主要包括控制监视设备，包括遥操作监控控制设备；通过控制监视控制设备操作人员能够获取到无人车自身状态和所处环境信息，并能够实现对无人车的远程控制；遥操作监控控制设备和无人车之间通过图传电台和数传电台进行通讯；遥操作监控器数据显示直观，采用摇杆、按钮的控制方式。

更进一步地，所述车载任务载荷包括：

声波驱散器，利用高声压级换能器设计与组阵技术，实现高声压级声波的定向发射与传输，对目标进行远距离广播、喊话示警和拒止驱散，主要应用于维稳、区域警戒、海上执法、边境防护等维护国家利益和安全、保护人民群众财产和生命安全的各种场合；

传单炮，包括发射器及宣传弹，可车载或地面发射，发射器六管上下两排对称布局，用于实现单发或六发连续发射；宣传弹包括弹体和装药药筒两部分，采用高低压室发射、电底火击发；

宣传弹包括装药药筒和弹丸，装药药筒包括电底火、铝合金药筒、盖盂、延期雷管、小粒黑火药；弹丸包括弹体、小粒黑火药、宣传品、推板、隔板；

高清云台摄像仪，用于实时观察和采集目标区域的视频图像信息；

强光爆闪灯，主要包括控制部分、功率驱动部分、LED灯光路及系统散部件；控制部分连接功率驱动部分，功率驱动部分连接系统散热部件，LED灯光路连接系统散热部件。

更进一步地，所述数据通信传输模块包括控制数据传输和音视频数据传输；控制数据传输主要用于无人车及其载荷的遥操作控制以及传感数据和状态信息的接收；音视频数据传输主要用于将无人车摄像仪的图像信息传送给遥操作监视器，将遥操作监视器端的音频数据发送至声波驱散器；系统以遥操作监视器作为服务端，无人车作为客户端；服务端将控制指令推送给客户端，并接收客户端发来的视频、传感器数据和运行状态信息，服务端将视频、传感器信息和运行状态信息进行处理和显示；无人车和遥操作监视器之间采用微型专用数据链通过无线通讯的方式进行数据传输。

更进一步地，所述遥操作监视控制设备包括遥操作监视器，用于实现对无人车实时监控；所述遥操作监视器包括工控机、显示屏、操作控制面板及微型专用数据链；遥操作监视器设有监视控制软件，用于无人车的运动控制、状态反馈、环境监测和任务载荷控制；所述监视控制软件包括：串口通信模块，用于电台数据的收发、机器人运动的面板控制；视频采集模块，用于视觉信息的实时获取；状态反馈模块，用于采集的信息的状态反馈；环境监测模块，用于环境感知信息的监测；用户界面，用于环境感知信息和状态信息的显示；任务载荷控制模块，用于任务载荷的远程面板控制；所述遥操作监视控制设备还包括智能喊话器，用于拾音降噪、语音识别、机器翻译。

本发明的优点：本发明的无人车军警宣传系统采用履带式车体作为无人车移动平台，搭载声波驱散器、传单炮、高清摄像仪、强光爆闪灯等任务载荷，在指挥中心平台的控制和引导下，实现对目标人群进行心理干扰、宣传、远程喊话和驱散等，完成心理干扰和和宣传任务。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明的无人车工作原理框图；

图2 是本发明的无人车传感控制系统框图；

图3 是本发明的传单炮宣传弹结构示意图；

图4 是本发明的强光爆闪灯组成示意图。

附图标记：

1为母弹弹体、2为药剂、3为点火药、4为宣传纸、5为隔板、6为连接体、7为延期管、8为低压室、9为盖盂、10为高压室、11为底火座、12为底火。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参考图1至图4，一种无人车军警宣传系统，包括无人车移动平台、车载任务载荷、数据通信传输模块和遥操作监视控制设备；所述无人车移动平台包括履带式移动机构、传感控制系统；所述车载任务载荷包括声波驱散器、传单炮、高清摄像仪及强光爆闪灯；所述数据通信传输包括微型专用数据链；所述遥操作监视控制设备用于人机交互的关键部分，其还包括喊话器，用于实现对无人车的实时运动控制、状态反馈和监测，以及对任务载荷远程操控和远距离实时喊话。

所述传感控制系统包括驱动级、传感级和监视级；自底向上分别为驱动级、传感级和监视级，具有模块化、松散耦合、层次化和高可用等特点。

驱动级用于为机器人车体控制器，车体控制器主要负责接收主控器发来的控制指令，通过指令解析将控制指令转化为对左右轮（履带）的运动控制，使得机器人按照指定的速度和方向运行；传感级主要包括控制器、微型专用数据链和传感器，微型专用数据链包括图传电台和数传电台，传感器为北斗定位传感器，控制器主要由嵌入式系统构成；控制器负责接收远端遥操作控制器发来的指令，通过对控制指令进行解析获取控制信息，然后将控制信号发送给车体驱动控制器，实现对车体的控制；控制器还负责传感器信息的采集、处理，并将传感器信息通过数传电台和图传电台发送给远端的控制监视设备，为操作者提供环境感知信息，帮助操作人员了解现场状况；微型专用数据链是无人车和控制监视设备之间的桥梁，是两者之间数据传输的纽带，主要负责控制指令、图像和其他传感信息的传输；多种传感器主要用于环境感知和分析，是无人车顺利、高效完成任务的保障；其中，摄像仪相当于操作人员的眼睛，通过摄像仪操作人员能够看到无人车所处的环境，具有较好的视觉临场感。

监视级主要包括控制监视设备，包括遥操作监控控制设备；通过控制监视控制设备操作人员能够获取到无人车自身状态和所处环境信息，并能够实现对无人车的远程控制；遥操作监控控制设备和无人车之间通过图传电台和数传电台进行通讯；遥操作监控器数据显示直观，采用摇杆、按钮的控制方式，操作简单方便。

所述车载任务载荷包括：

声波驱散器，利用高声压级换能器设计与组阵技术，实现高声压级声波的定向发射与传输，对目标进行远距离广播、喊话示警和拒止驱散，主要应用于维稳、区域警戒、海上执法、边境防护等维护国家利益和安全、保护人民群众财产和生命安全的各种场合；

传单炮，包括发射器及宣传弹，可车载或地面发射，发射器六管上下两排对称布局，用于实现单发或六发连续发射；宣传弹包括弹体和装药药筒两部分，采用高低压室发射、电底火击发；

宣传弹包括装药药筒和弹丸，装药药筒包括电底火、铝合金药筒、盖盂、延期雷管、小粒黑火药；弹丸包括弹体、小粒黑火药、宣传品、推板、隔板；

高清云台摄像仪，用于实时观察和采集目标区域的视频图像信息；

强光爆闪灯，主要包括控制部分、功率驱动部分、LED灯光路及系统散部件；控制部分连接功率驱动部分，功率驱动部分连接系统散热部件，LED灯光路连接系统散热部件。

传单炮

传单炮是可由多种发射途径发射的一种用于开展政策攻心和宣传引导的特种弹，有火炮发射、飞机投掷、防暴发射器发射等多种发射方式。其中，防暴发射器发射具有弹丸结构简单、发射装置简单、操作方便、反应迅速、定点宣传准确、成本低廉等优良特点。

传单炮由发射器及宣传弹组成，可车载或地面发射，发射器六管上下两排对称布局，可实现单发或六发连续发射；宣传弹包括弹体和装药药筒两部分，采用高低压室发射、电底火击发。

宣传弹由装药药筒和弹丸组成，装药药筒由电底火、铝合金药筒、盖盂、延期雷管、小粒黑火药组成，弹丸由弹体、小粒黑火药、宣传品、推板、隔板等组成。宣传弹示意图如图3所示。

传单炮工作原理为：发控盒点火后，电底火点燃高压室装药，当高压室压力达到一定压力后火药气体冲破盖盂上的小孔进入弹丸与药筒的空隙（低压室），点燃低压室的装药，低压室的装药燃烧产生压力推动弹丸向前运动，同事点燃尾部的延时火焰雷管，出炮口后到达一定位置时，延时雷管引燃弹丸抛撒药室的黑火药，黑火药燃烧产生推力推动支撑板顶出隔板，宣传品从弹丸尾部抛出，在空气力作用下向地面四周散布。

高清云台摄像仪

高清云台摄像仪用于实时观察和采集目标区域的视频图像信息，外壳采用高强度铝合金和不锈钢材料，并进行特殊加固密封处理，图像最大分辨率1920×1080,5.5～180mm焦距，可观察较远距离目标。

强光爆闪灯

强光爆闪灯主要分为控制部分、功率驱动部分、LED灯光路设计、系统散热等几个部分，其组成示意图如图4所示。

强光爆闪灯核心部件是LED灯，其是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光，LED光源（不仅限于前大灯）有如下好处：节能、寿命超长耐用性好、LED元件体积小，紧凑便于布置和造型设计、响应速度快亮度衰减低等等，因为强光驱散器采用LED作为灯源，LED拥有各种传统光源无可替代的优势.但是由于独特的发光机理,在使用LED光源时需要为其重新进行光学设计来满足实际的照明需求,而准直照明是其中的重要部分.LED准直透镜对光线准直度有着重要的影响,合理的透镜结构有利于提升LED光源的效率，发散角、光均匀度等重要指标。

所述数据通信传输模块包括控制数据传输和音视频数据传输；控制数据传输主要用于无人车及其载荷的遥操作控制以及传感数据和状态信息的接收；音视频数据传输主要用于将无人车摄像仪的图像信息传送给遥操作监视器，将遥操作监视器端的音频数据发送至声波驱散器；数据通信传输采用C/S架构，该架构具有可靠性强、安全性能高和响应速度快等优点。

系统以遥操作监视器作为服务端，无人车作为客户端；服务端将控制指令推送给客户端，并接收客户端发来的视频、传感器数据和运行状态信息，服务端将视频、传感器信息和运行状态信息进行处理和显示；基本数据传输采用网络TCP进行数据传输，视频数据传输通过H264对视频流进行压缩编码，然后采用RTP/RTCP进行音视频传输；无人车和遥操作监视器之间采用微型专用数据链通过无线通讯的方式进行数据传输。

微型专用数据链

为了保障人员的人身安全和数据传输的稳定性、安全性，无人车和遥操作监视器之间采用微型专用数据链通过无线通讯的方式进行数据传输。设计采用微型专用数据链作为通讯设备，其集成了图传电台和数传电台，控制器通过RS232接口和微型专用数据链进行数据传输，通过网络接口控制微型专用数据链进行音频、图像数据传输。

所述遥操作监视控制设备包括遥操作监视器，用于实现对无人车实时监控；所述遥操作监视器包括工控机、显示屏、操作控制面板及微型专用数据链；遥操作监视器设有监视控制软件，用于无人车的运动控制、状态反馈、环境监测和任务载荷控制；所述监视控制软件包括：串口通信模块，用于电台数据的收发、机器人运动的面板控制；视频采集模块，用于视觉信息的实时获取；状态反馈模块，用于采集的信息的状态反馈；环境监测模块，用于环境感知信息的监测；用户界面，用于环境感知信息和状态信息的显示；任务载荷控制模块，用于任务载荷的远程面板控制。

监视控制软件

监视控制软件是无人车的关键部分，该部分包括无人车的运动控制、状态反馈、环境监测和任务载荷控制。为了使无人车能够适应多种复杂的环境，监控软件的可靠性和稳定性尤为重要。为了满足大多数场景的应用，操作人员可以通过显示器观察现场环境，通过操作面板上的人机交互部件来控制无人车的运动和任务载荷。

监控软件部署在遥操作监控器的工控机上，操作人员通过操作控制面板上的按钮和摇杆可实现对无人车及其载荷的远程控制。操作人员通过显示屏上的可视化界面，可以了解无人车搭载的所有传感器信息，包括位置、图像等信息，为操作人员了解现场环境和做出决策提供依据。主要包括串口通讯模块、视频采集模块、用户界面和任务载荷控制模块。

监控软件用户界面可以将无人车所处的环境信息以及其状态信息反馈给操作人员，为操作人员了解现场环境和作出合理决策提供可靠的数据支撑。用户界面除了能够显示无人车图像信息，还能够将无人车自身位置信息以及运行时间等进行直观地图像化显示。此外，该软件可以根据无人车的任务需求，远程控制任务载荷的运行，如喊话、广播、抛撒传单等。

所述遥操作监视控制设备还包括智能喊话器，用于拾音降噪、语音识别、机器翻译。

智能喊话器

智能喊话器具备拾音降噪、语音识别、机器翻译功能，能够解决复杂环境下的离线翻译，并可实现翻译后的文本播报，产品采用离线资源，在不联网的环境下实现中文语音识别与中英、中印地语的机器翻译功能，并可支持离线语种的定制，智能喊话器示。

主要功能及技术指标：

主要功能：

（1）具有全地形适应能力，可适应泥泞、崎岖等复杂地形；

（2）在操作人员的配合下到达预定位置执行任务；

（3）远距离广播、拒止式警告和驱散；

（4）对指定区域抛撒传单；

（5）现场环境的事实检测，并将检测画面传回后台指挥控制平台；

（6）可对被打击目标进行干扰、威慑、压制；

（7）可远距离实时传输视频图像、控制命令和音频文件；

（8）可稳定可靠实现无人车、任务载荷的遥操作监视与控制。

技术指标：

表1 技术指标

环境适应性

工作环境温度

无人车工作环境温度范围：-20℃～+55℃。

贮存环境温度

无人车贮存环境温度范围：-40℃～+60℃。

颜色

颜色应符合总体规定。

标志

标志应符合总体有关规定。

成套性

一套无人车军警宣传系统成套设备清单见表2所示。

表2 一套无人车军警宣传系统成套设备清单

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种无人车军警宣传系统，其特征在于，包括无人车移动平台、车载任务载荷、数据通信传输模块和遥操作监视控制设备；

所述无人车移动平台包括履带式移动机构、传感控制系统；

所述车载任务载荷包括声波驱散器、传单炮、高清摄像仪及强光爆闪灯；

所述数据通信传输包括微型专用数据链；

所述遥操作监视控制设备用于人机交互的关键部分，其还包括喊话器，用于实现对无人车的实时运动控制、状态反馈和监测，以及对任务载荷远程操控和远距离实时喊话。

2.根据权利要求1所述的无人车军警宣传系统，其特征在于，所述传感控制系统包括驱动级、传感级和监视级；

驱动级用于为机器人车体控制器，车体控制器主要负责接收主控器发来的控制指令，通过指令解析将控制指令转化为对左右轮的运动控制，使得机器人按照指定的速度和方向运行；

传感级主要包括控制器、微型专用数据链和传感器，微型专用数据链包括图传电台和数传电台，传感器为北斗定位传感器，控制器主要由嵌入式系统构成；控制器负责接收远端遥操作控制器发来的指令，通过对控制指令进行解析获取控制信息，然后将控制信号发送给车体驱动控制器，实现对车体的控制；控制器还负责传感器信息的采集、处理，并将传感器信息通过数传电台和图传电台发送给远端的控制监视设备，为操作者提供环境感知信息，帮助操作人员了解现场状况；微型专用数据链是无人车和控制监视设备之间的桥梁，是两者之间数据传输的纽带，主要负责控制指令、图像和其他传感信息的传输；多种传感器主要用于环境感知和分析，是无人车顺利、高效完成任务的保障；

监视级主要包括控制监视设备，包括遥操作监控控制设备；通过控制监视控制设备操作人员能够获取到无人车自身状态和所处环境信息，并能够实现对无人车的远程控制；遥操作监控控制设备和无人车之间通过图传电台和数传电台进行通讯；遥操作监控器数据显示直观，采用摇杆、按钮的控制方式。

3.根据权利要求1所述的无人车军警宣传系统，其特征在于，所述车载任务载荷包括：

声波驱散器，利用高声压级换能器设计与组阵技术，实现高声压级声波的定向发射与传输，对目标进行远距离广播、喊话示警和拒止驱散，主要应用于维稳、区域警戒、海上执法、边境防护等维护国家利益和安全、保护人民群众财产和生命安全的各种场合；

传单炮，包括发射器及宣传弹，可车载或地面发射，发射器六管上下两排对称布局，用于实现单发或六发连续发射；宣传弹包括弹体和装药药筒两部分，采用高低压室发射、电底火击发；

宣传弹包括装药药筒和弹丸，装药药筒包括电底火、铝合金药筒、盖盂、延期雷管、小粒黑火药；弹丸包括弹体、小粒黑火药、宣传品、推板、隔板；

高清云台摄像仪，用于实时观察和采集目标区域的视频图像信息；

强光爆闪灯，主要包括控制部分、功率驱动部分、LED灯光路及系统散部件；控制部分连接功率驱动部分，功率驱动部分连接系统散热部件，LED灯光路连接系统散热部件。

4.根据权利要求1所述的无人车军警宣传系统，其特征在于，所述数据通信传输模块包括控制数据传输和音视频数据传输；

控制数据传输主要用于无人车及其载荷的遥操作控制以及传感数据和状态信息的接收；

音视频数据传输主要用于将无人车摄像仪的图像信息传送给遥操作监视器，将遥操作监视器端的音频数据发送至声波驱散器；

系统以遥操作监视器作为服务端，无人车作为客户端；服务端将控制指令推送给客户端，并接收客户端发来的视频、传感器数据和运行状态信息，服务端将视频、传感器信息和运行状态信息进行处理和显示；

无人车和遥操作监视器之间采用微型专用数据链通过无线通讯的方式进行数据传输。

5.根据权利要求1所述的无人车军警宣传系统，其特征在于，所述遥操作监视控制设备包括遥操作监视器，用于实现对无人车实时监控；

所述遥操作监视器包括工控机、显示屏、操作控制面板及微型专用数据链；遥操作监视器设有监视控制软件，用于无人车的运动控制、状态反馈、环境监测和任务载荷控制；

所述监视控制软件包括：

串口通信模块，用于电台数据的收发、机器人运动的面板控制；

视频采集模块，用于视觉信息的实时获取；

状态反馈模块，用于采集的信息的状态反馈；

环境监测模块，用于环境感知信息的监测；

用户界面，用于环境感知信息和状态信息的显示；

任务载荷控制模块，用于任务载荷的远程面板控制；

所述遥操作监视控制设备还包括智能喊话器，用于拾音降噪、语音识别、机器翻译。

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