CN206788359U - 一种小视场光学跟踪装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种小视场光学跟踪装置，该装置包括底台，底台顶端安装有伺服机，伺服机的转轴安装在转盘底部上，转盘上设有支撑架，支撑架上安装有电机以及用于对探测器俯仰角度进行检测的编码器，电机转轴涡轮、编码器转盘齿轮分别与蜗杆一端齿轮齿合，蜗杆两端架设在支撑架上，且所述蜗杆中部固定有探测器；底台内设有控制器，所述控制器与伺服机、电机电信号连接；控制器与探测器、编码器电信号连接；所述控制器通过电源线外接电源；底台上设有光纤，光纤与控制器信号连接。本实用新型能够根据微光低空探测平台或其他装置上位机发出的位置和方位信号实现自动的跟踪定位、目标图像呈现和目标检测识别功能。

Description

一种小视场光学跟踪装置

技术领域

本实用新型属于无人机领域，尤其涉及一种小视场光学跟踪装置。

背景技术

随着民用航空技术的推广和低空空域的逐步开放，通用飞行器产业高速发展，特别是无人机(低小慢目标)技术发展，产业应用拓宽，对重点区域，重要目标进行有效的防护，对无人机目标实施有效的防御和打击成为了问题。

由于低小慢目标的特点就是飞行高度低，体积小，飞行速度慢，通用雷达技术无法对该类目标实施有效探测，而且有些地区存在特殊性，不能使用雷达进行管控，比如航线，城市内区域等。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种小视场光学跟踪装置，旨在解决上述背景技术的不足。

本实用新型是这样实现的，一种小视场光学跟踪装置，该装置包括底台，所述底台顶端安装有伺服机，所述伺服机的转轴安装在转盘底部上，所述转盘上设有支撑架，所述支撑架上安装有电机以及用于对探测器俯仰角度进行检测的编码器，所述电机转轴涡轮、编码器转盘齿轮分别与蜗杆一端齿轮齿合，所述蜗杆两端架设在支撑架上，且所述蜗杆中部固定有探测器；

所述底台内设有控制器，所述控制器与伺服机、电机电信号连接，用于控制伺服机、电机工作；所述控制器与探测器、编码器电信号连接，用于对探测器、编码器信号进行转换；所述控制器通过电源线外接电源；

所述底台上设有光纤，所述光纤与控制器信号连接，用于控制器与上位机终端之间的信号连接。

优选地，所述底台内设有蓄电池，所述蓄电池外接市电，且所述蓄电池与控制器电连接。

优选地，所述探测器包括红外探测器以及可见光探测器。

相比于现有技术的缺点和不足，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型能够达到较高的响应速度和定位精度，配合大视场微光低空无人机探测装置，能够对远处目标实现快速跟踪和目标放大；

(2)本实用新型可以方位和俯仰同时动作自动跟踪定位，方位跟踪速度最高可以达到360°/s；

(3)本实用新型方位和俯仰都实现闭环控制，都可进行归零操作；

(4)本实用新型俯仰采用涡轮蜗杆驱动有自保持功能；

(5)本实用新型定位完成后能对目标进行清晰图像呈现功能。

附图说明

图1是本实用新型小视场光学跟踪装置的结构示意图；

图2是本实用新型小视场光学跟踪装置一侧面剖视状态下的内部结构示意图；

图3是本实用新型小视场光学跟踪装置又一侧面剖视状态下的内部结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1～3所示，其中，图1是本实用新型小视场光学跟踪装置的结构示意图；图2是本实用新型小视场光学跟踪装置一侧面剖视状态下的内部结构示意图；图3是本实用新型小视场光学跟踪装置又一侧面剖视状态下的内部结构示意图。

本实用新型公开了一种小视场光学跟踪装置，该装置包括底台1，所述底台1顶端安装有伺服机2，所述伺服机2的转轴安装在转盘3底部上，所述转盘3上设有支撑架4，所述支撑架4上安装有电机5以及用于对探测器6俯仰角度进行检测的编码器7，所述电机5转轴涡轮13、编码器7转盘齿轮分别与蜗杆8一端齿轮齿合，所述蜗杆8两端架设在支撑架4上，且所述蜗杆8中部固定有探测器6；

所述底台1内设有控制器9，所述控制器9与伺服机2、电机5电信号连接，用于控制伺服机2、电机5工作；所述控制器9与探测器6、编码器7电信号连接，用于对探测器6、编码器7信号进行转换；所述控制器9通过电源线10外接电源；

所述底台1上设有光纤11，所述光纤11与控制器9信号连接，用于控制器9与上位机终端之间的信号连接。

在本实用新型实施例中，控制器9根据功能需要自制的单片机或控制电路板，现有能实现上述信号处理功能的技术均可用于解释本实用新型，在此不再赘述。

在本实用新型实施例中，探测器6包括红外探测器以及可见光探测器。

在本实用新型实施例中，编码器7是市场上标准的编码器7，如CALT编码器7，根据所需参数进行选择。

在本实用新型实施例中，为便于脱电后工作，所述底台1内设有蓄电池12，所述蓄电池12外接市电，且所述蓄电池12与控制器9电连接，蓄电池12为直流电源。所述蓄电池12外接市电，且所述蓄电池12与伺服机2、电机5、编码器7、探测器6电连接。

在本实用新型的实际应用过程中，装置通过电源线10提供220V市电，上位机通过光纤11线缆将跟踪控制信号发送至控制器9，控制器9将接收到的方位信号(顺时针/逆时针)通过伺服机2来动作，实现方位的跟踪定位，同时控制器9将实时的方位位置反馈至上位机，实现方位控制的闭环控制；控制器9将接收到的俯仰信号(上升/下降)通过直流电机5动作，将输出通过涡轮13、蜗杆8传送到探测器6外壳，实现探测器6俯仰的跟踪定位，同进控制器9实时采集编码器7信号，实进将俯仰位置反馈至上位机，实现俯仰控制的闭环控制，跟踪定位后，探测器6进行目标的图像呈现和目标检测识别功能。

本实用新型能够根据微光低空探测平台或其他装置上位机发出的位置和方位信号实现自动的跟踪定位、目标图像呈现和目标检测识别功能。设备方位采用伺服控制闭环定位跟踪，最高跟踪速度360°/S，俯仰采用步进电机5闭环定位跟踪，最高跟踪速度30°/S。搭载不同视角的探测器6，可以达到不同的探测距离；搭载不同类型的探测器6，可以实现不同环境下的目标识别。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种小视场光学跟踪装置，其特征在于，该装置包括底台，所述底台顶端安装有伺服机，所述伺服机的转轴安装在转盘底部上，所述转盘上设有支撑架，所述支撑架上安装有电机以及用于对探测器俯仰角度进行检测的编码器，所述电机转轴涡轮、编码器转盘齿轮分别与蜗杆一端齿轮齿合，所述蜗杆两端架设在支撑架上，且所述蜗杆中部固定有探测器；

所述底台内设有控制器，所述控制器与伺服机、电机电信号连接，用于控制伺服机、电机工作；所述控制器与探测器、编码器电信号连接，用于对探测器、编码器信号进行转换；所述控制器通过电源线外接电源；

所述底台上设有光纤，所述光纤与控制器信号连接，用于控制器与上位机终端之间的信号连接。

2.如权利要求1所述的小视场光学跟踪装置，其特征在于，所述底台内设有蓄电池，所述蓄电池外接市电，且所述蓄电池与控制器电连接。

3.如权利要求2所述的小视场光学跟踪装置，其特征在于，所述探测器包括红外探测器以及可见光探测器。