CN208063330U - 一种用于无人巡航搜救平台的轻型光电指向器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于无人巡航搜救平台的轻型光电指向器，涉及海上船用安全防卫装置领域，该指向器包括方位伺服装置和位于其顶部的俯仰伺服装置，俯仰伺服装置包括连接架和俯仰机构，俯仰机构通过连接架与方位伺服装置连接，俯仰机构能够相对连接架进行俯仰运动；俯仰机构的内部设置有俯仰包、可见光摄像机，红外热像仪和激光测距仪，俯仰机构用于带动俯仰包进行俯仰运动，俯仰机构的外壳与可见光摄像机相对应之处设置有可见光通道、与红外热像仪相对应之处设置有红外光通道、与激光测距仪相对应之处设置有激光发射通道和激光接收通道。本实用新型体积较小、能够适应海洋环境，且具有较好的成像效果。

Description

一种用于无人巡航搜救平台的轻型光电指向器

技术领域

本实用新型涉及海上船用安全防卫装置领域，具体涉及一种用于无人巡航搜救平台的轻型光电指向器。

背景技术

随着海洋资源开发利用的日益增加，海上突发事故也日益频繁，海上人员搜救，危化品事故的防范与应急处理等问题日益突出。我国目前海事机构人员与装备有限，安全监管巡航能力不足，覆盖范围小，同时，现有的船艇无法在高海况或高危环境下巡逻，制约了海洋事务的发展。

无人技术的出现和发展促进了无人巡航搜救平台的兴起，现有的无人巡航搜救平台融合了船舶、通信、自动化、机器人控制、远程监控、网络化系统等技术，实现了自主导航、智能避障、远距离通信、视频实时传输和网络化监控等功能，能够广泛应用于环保监测、科研勘探、水下测绘、搜索救援、安防巡逻乃至军事领域。

在无人巡航搜救平台可搭载海上导航雷达、全景摄像机、可见光/红外传感器、目标传感器和遥控武器站，武器站可配备各种射程的小口径炮，能够满足海上反恐、部队警戒、保护海上安全和港口安全的任务要求。

无人巡航搜救平台在工作时，通常搭载光电指向器作为“眼睛”，对周围环境进行实时监测并将图像传输至操作中心，使得操作人员在后方能够实时掌握无人巡航搜救平台现场环境并下发相应的指令。

无人巡航搜救平台的供电系统一般是锂聚合物电池，该电池能够为无人巡航搜救平台上的各用电模块提供电能，以保证无人巡航搜救平台使用正常。无人巡航搜救平台的体积较小、自重较小，负载能力较低，工作环境比较恶劣。

因此针对搭载在该平台上的光电指向器提出了重量、体积和环境适应性的要求，但是，目前环境适应性强的光电指向器体积均较大，工作电压也与无人巡航搜救平台的不匹配，需要变压器进行转换方可使用，增加了光电指向器设备的重量，不能适用于无人巡航搜救平台；体积与重量符合要求的指向器难以适应海上恶劣环境，在受到海水冲刷，海上盐雾腐蚀后，设备容易损坏。

同时，由于无人巡航搜救平台的航行速度过快，现有的指向器在无人巡航搜救平台航行过程中经常丢失目标，而且成像效果较差，难以采集到清晰图像，影响工作人员对现场环境的辨析，导致指挥困难。

实用新型内容

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种用于无人巡航搜救平台的轻型光电指向器，体积较小、重量轻、能够适应海洋环境，且具有较好的成像效果。

为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种用于无人巡航搜救平台的轻型光电指向器，包括：

一方位伺服装置，所述方位伺服装置用于与外部连接；

一俯仰伺服装置，其位于方位伺服装置的顶部，所述俯仰伺服装置包括连接架和俯仰机构，所述俯仰机构通过连接架与方位伺服装置连接，所述俯仰机构能够相对连接架进行俯仰运动；

所述俯仰机构的内部设置有俯仰包、可见光摄像机，红外热像仪和激光测距仪，所述俯仰机构用于带动所述俯仰包进行俯仰运动，所述俯仰机构的外壳与可见光摄像机相对应之处设置有可见光通道、与红外热像仪相对应之处设置有红外光通道、与激光测距仪相对应之处设置有激光发射通道和激光接收通道。

在上述技术方案的基础上，所述可见光通道、红外光通道激光发射通道和激光接收通道的光轴相互平行。

在上述技术方案的基础上，所述方位伺服装置包括方位座和方位轴，所述方位轴位于方位座的内部；

所述方位座的内部还设置有相互配合的方位力矩电机、导电滑环和光电编码器，所述方位力矩电机用于带动方位轴转动。

在上述技术方案的基础上，方位座的顶部设置有一连接盘，所述方位座通过连接盘与连接架相连接。

在上述技术方案的基础上，所述俯仰机构的内部设置有俯仰轴，所述俯仰轴的一端固定在连接架的一侧，另一端穿过俯仰包后固定在连接架的另一侧，所述俯仰轴用于带动俯仰包相对连接架转动，且所述俯仰轴与方位轴相互垂直。

在上述技术方案的基础上，所述俯仰机构的内部还设置有相互匹配的俯仰力矩电机和编码器，所述俯仰力矩电机用于驱动俯仰轴转动。

在上述技术方案的基础上，所述俯仰伺服装置、方位伺服装置和俯仰包均为密闭结构。

在上述技术方案的基础上，所述俯仰伺服装置、方位伺服装置和俯仰包内均填充有惰性气体。

在上述技术方案的基础上，所述俯仰包内设置有陀螺，所述陀螺的轴线方向与俯仰轴、方位轴的轴线方向平行。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

(1)本实用新型中用于无人巡航搜救平台的轻型光电指向器，结构紧凑，体积较小，通过俯仰轴转动带动俯仰机构上下转动，方位轴转动并通过连接盘带动俯仰伺服装置左右转动，进而带动俯仰机构内部的可见光摄像机，红外热像仪和激光测距仪在水平和竖直方向旋转，实现对外部环境多方位监控、跟踪和录像，且可见光摄像机选用高清透雾彩色CCD摄像系统，能够在低照度环境下工作，当能见度不高时，通过红外热成像系统(如红外热像仪)搜索、观察和监视目标，能够适应海洋环境，且具有较好的成像效果。

(2)本实用新型中用于无人巡航搜救平台的轻型光电指向器，方位轴、俯仰轴均配备有相对应的直流电机，质量较小，能够减轻指向器的质量，有效降低搜救平台的负载。

附图说明

图1为本实用新型实施例中用于无人巡航搜救平台的轻型光电指向器的结构示意图；

图2为图1的部分剖视图。

图中：1-方位伺服装置，2-俯仰伺服装置，3-连接架，4-俯仰机构，5-俯仰包，6-可见光通道，7-红外光通道，8-激光发射通道，9-激光接收通道，10-方位座，11-方位轴，12-连接盘，13-俯仰轴。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细说明。

参见图1和图2所示，本实用新型实施例提供一种用于无人巡航搜救平台的轻型光电指向器，包括方位伺服装置1和俯仰伺服装置2，俯仰伺服装置2位于方位伺服装置1的顶部，方位伺服装置1用于与外部连接。

方位伺服装置1包括方位座10、方位轴11和连接盘12，连接盘12位于方位座10的顶部，方位轴11位于方位座10的内部，方位座10的内部还设置有相互配合的方位力矩电机、导电滑环和光电编码器，方位力矩电机用于带动方位轴11转动。

俯仰伺服装置2包括连接架3和俯仰机构4，俯仰机构4通过连接架3与方位伺服装置1连接，俯仰机构4能够相对连接架3进行俯仰运动，本实用新型实施例中，方位座10通过连接盘12与连接架3相连接，当方位轴11转动时，能够通过连接盘12带动连接架3转动，进而带动俯仰机构4转动。

俯仰机构4的内部设置有俯仰包5、俯仰轴13、可见光摄像机，红外热像仪和激光测距仪，俯仰机构4用于带动俯仰包5进行俯仰运动，俯仰轴13的一端固定在连接架3的一侧，另一端穿过俯仰包5后固定在连接架3的另一侧，俯仰轴13用于带动俯仰包5相对连接架3转动，且俯仰轴13与方位轴11相互垂直，俯仰包5内设置有陀螺，陀螺的轴线方向与俯仰轴13、方位轴11的轴线方向平行，俯仰机构4的内部还设置有相互匹配的俯仰力矩电机和编码器，俯仰力矩电机用于驱动俯仰轴13转动。

俯仰机构4的外壳与可见光摄像机相对应之处设置有可见光通道6、与红外热像仪相对应之处设置有红外光通道7、与激光测距仪相对应之处设置有激光发射通道8和激光接收通道9，可见光通道6、红外光通道7、激光发射通道8和激光接收通道9的光轴相互平行，可见光通道6、红外光通道7、激光发射通道8和激光接收通道9外部均涂覆有保护膜。

本实用新型实施例中，方位力矩电机和俯仰力矩电机均选用24V直流力矩电机，在实际使用中，可以根据需要更换电机。

俯仰伺服装置2、方位伺服装置1和俯仰包5均为密闭结构，俯仰伺服装置2、方位伺服装置1和俯仰包5内均填充有惰性气体。

本实用新型中，可见光摄像机选用高清透雾彩色CCD摄像系统，能够在低照度环境下工作，当能见度不高时，通过红外热成像系统(如红外热像仪)搜索、观察和监视目标。

本实用新型在使用时，将输入控制信号发送至轻型光电指向器后，通过俯仰轴13转动带动俯仰机构4上下转动，方位轴11转动并通过连接盘12带动俯仰伺服装置2左右转动，进而带动俯仰机构4内部的可见光摄像机，红外热像仪和激光测距仪在水平和竖直方向旋转，实现对外部环境多方位监控、跟踪和录像，并可将图像实时的传输给无人巡航搜救平台的母船或岸上控制中心，母船或岸上控制中心的操作手可远程控制无人巡航搜救平台的轻型光电指向器运行。当发现可疑目标时，操作手远程控制指向器对目标进行实时跟踪与取证，并利用其它设备对可疑目标进行警戒或打击。

本实用新型不仅局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本实用新型相同或相近似的技术方案，均在其保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于无人巡航搜救平台的轻型光电指向器，其特征在于，包括：

一方位伺服装置(1)，所述方位伺服装置(1)用于与外部连接；

一俯仰伺服装置(2)，其位于方位伺服装置(1)的顶部，所述俯仰伺服装置(2)包括连接架(3)和俯仰机构(4)，所述俯仰机构(4)通过连接架(3)与方位伺服装置(1)连接，所述俯仰机构(4)能够相对连接架(3)进行俯仰运动；

所述俯仰机构(4)的内部设置有俯仰包(5)、可见光摄像机，红外热像仪和激光测距仪，所述俯仰机构(4)用于带动所述俯仰包(5)进行俯仰运动，所述俯仰机构(4)的外壳与可见光摄像机相对应之处设置有可见光通道(6)、与红外热像仪相对应之处设置有红外光通道(7)、与激光测距仪相对应之处设置有激光发射通道(8)和激光接收通道(9)。

2.如权利要求1所述的一种用于无人巡航搜救平台的轻型光电指向器，其特征在于：所述可见光通道(6)、红外光通道(7)激光发射通道(8)和激光接收通道(9)的光轴相互平行。

3.如权利要求1所述的一种用于无人巡航搜救平台的轻型光电指向器，其特征在于：所述方位伺服装置(1)包括方位座(10)和方位轴(11)，所述方位轴(11)位于方位座(10)的内部；

所述方位座(10)的内部还设置有相互配合的方位力矩电机、导电滑环和光电编码器，所述方位力矩电机用于带动方位轴(11)转动。

4.如权利要求3所述的一种用于无人巡航搜救平台的轻型光电指向器，其特征在于：方位座(10)的顶部设置有一连接盘(12)，所述方位座(10)通过连接盘(12)与连接架(3)相连接。

5.如权利要求4所述的一种用于无人巡航搜救平台的轻型光电指向器，其特征在于：所述俯仰机构(4)的内部设置有俯仰轴(13)，所述俯仰轴(13)的一端固定在连接架(3)的一侧，另一端穿过俯仰包(5)后固定在连接架(3)的另一侧，所述俯仰轴(13)用于带动俯仰包(5)相对连接架(3)转动，且所述俯仰轴(13)与方位轴(11)相互垂直。

6.如权利要求5所述的一种用于无人巡航搜救平台的轻型光电指向器，其特征在于：所述俯仰机构(4)的内部还设置有相互匹配的俯仰力矩电机和编码器，所述俯仰力矩电机用于驱动俯仰轴(13)转动。

7.如权利要求6所述的一种用于无人巡航搜救平台的轻型光电指向器，其特征在于：所述俯仰伺服装置(2)、方位伺服装置(1)和俯仰包(5)均为密闭结构。

8.如权利要求7所述的一种用于无人巡航搜救平台的轻型光电指向器，其特征在于：所述俯仰伺服装置(2)、方位伺服装置(1)和俯仰包(5)内均填充有惰性气体。

9.如权利要求7所述的一种用于无人巡航搜救平台的轻型光电指向器，其特征在于：所述俯仰包(5)内设置有陀螺，所述陀螺的轴线方向与俯仰轴(13)、方位轴(11)的轴线方向平行。