CN209852537U - 一种边海防巡逻侦察装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种边海防巡逻侦察装置。它包括船舶上的锚泊装置、船舶上的控制中心以及能够进行远程监控的远程监控中心，锚泊装置通过系留缆绳连接有牵引浮空装置，浮空装置以及船舶上分别配置有用来探测目标信息的信息源，信息源能够将采集到的信息传输给位于船舶上的控制中心内，控制中心连接有报警模块，控制中心通过远程通信模块与远程监控中心进行通讯连接。采用上述的结构后，实现对巡逻水域船舶以及边境线人员的连续监视，还可以快速部署到战场附近海域，进行长时间、不间断的侦察预警，提高雷达覆盖范围和对低空、超低空目标的探测能力，有效提升了船艇部队海战场态势感知能力，满足了海战场持续全天候的侦察监视和情报获取的需求。

Description

一种边海防巡逻侦察装置

技术领域

本实用新型涉及一种船艇部队用装备，具体地说是一种边海防巡逻侦察装置。

背景技术

一方面，在界江、界河以及沿海地区，边海防船艇部队主要利用巡逻艇巡逻警戒、护渔护航、维稳处突、应对突发事件等，部分巡逻艇上配备有视频侦查仪和图像传输仪等光学观察设备，但只能在能见度较好的情况下使用，且观测距离较近，而当前中俄、中印及中朝水上边境跨界捕鱼、恐怖分子渗透和人员偷渡等情况时有发生，需要全天候进行监视、跟踪、取证，边防执勤任务重，人员劳动强度大，人身安全问题突出。另外一方面，船艇部队是担负水上综合保障任务的一支重要力量，在执行物资输送、渡海登岛作战任务过程中，船舶可能会遭到敌方飞机、舰船等威胁。因此，需要对空中、水面目标提前发现，有效预警与规避。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够预警信息快捷可靠且能够实现全天候监控并降低劳动和提高人身安全的边海防巡逻侦察装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型的边海防巡逻侦察装置，包括船舶上的锚泊装置、船舶上的控制中心以及能够进行远程监控的远程监控中心，锚泊装置通过系留缆绳连接有牵引浮空装置并能够通过系留缆绳来操纵和控制浮空装置的升降，浮空装置以及船舶上分别配置有用来探测目标信息的信息源，信息源能够将采集到的信息传输给位于船舶上的控制中心内，控制中心连接有用于进行实时报警和预警的报警模块，控制中心通过远程通信模块与远程监控中心进行通讯连接。

所述浮空装置为气球。

所述气球的球体内充有用于使气球具有向上浮力的氦气。

所述气球上的信息源包括预警雷达、红外探测器、AIS、可见光摄像机和激光照明器中的一种或多种。

所述船舶上的信息源包括船用导航雷达、激光测距仪。

所述控制中心还连接有位于浮空装置上的一体化云台。

采用上述的结构后，由于锚泊装置通过系留缆绳连接的牵引浮空装置、浮空装置和船舶上分别配置的信息源以及船舶上设置的控制中心，由此巧妙地通过系留缆绳牵引的浮空装置以及船舶上配置的信息源进行信息采集并将采集到的信息传输到控制中心，该巧妙地信息采集方式能够最大程度上获得实时快捷准确的信息，实现对巡逻水域船舶以及边境线人员的连续监视，还可以快速部署到战场附近海域，进行长时间、不间断的侦察预警，提高雷达覆盖范围和对低空、超低空目标的探测能力，有效提升了船艇部队海战场态势感知能力，满足了海战场持续全天候的侦察监视和情报获取的需求，尤其是浮空装置还具有维护简单，机动灵活，生存能力强，滞空时间长，消费比高等优点，降低了劳动强度并提高了使用的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型边海防巡逻侦察装置的原理框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型的边海防巡逻侦察装置作进一步详细说明。

如图所示，本实用新型的边海防巡逻侦察装置，包括船舶上的锚泊装置、船舶上的控制中心以及能够进行远程监控的远程监控中心，锚泊装置通过系留缆绳牵引浮空装置并能够通过系留缆绳来操纵和控制浮空装置的升降，浮空装置以及船舶上分别配置有用来探测目标信息的信息源，信息源能够通过有线或者无线方式将探测到的目标信息传输给位于船舶上的控制中心内，控制中心连接有用于进行实时报警和预警的报警模块，控制中心通过远程通信模块与远程监控中心进行通讯连接，控制中心还连接有位于浮空装置上的一体化云台，其中报警模块安装在船舶上面，有光电报警和声音报警两种模式，根据微处理器发出的警报等级，报警装置做出对应的动作，光电报警以颜色来区分警报等级，可以选用LED作为光电报警装置；声音报警以声音响度来区分警报等级，可以选用WT588D语音芯片连接微处理器模块，WT588D连接喇叭P6，远程通信装置主要用来实现微处理器和远程监控中心之间的信息传输，它采用无线移动通信网络、高速数据电台与卫星通信相结合的方式，当船舶所在位置的无线移动网络信号较好的情况下，由3G/4G模块进行数据传输；当无线移动网络信号较差且传输距离较近的情况下，由高速数据电台进行数据传输；而当无线移动网络信号较差且传输距离较远的情况下，由卫星进行数据传输，采用三者相结合的这种通信方式可以保证通信的稳定可靠，控制中心的芯片为微处理器，微处理器可以选用美国TI公司生产的TMS320DM642芯片作为微处理器，TMS320DM642最高工作频率可达到72 0MHz，集成了丰富的视频、网络接口以及以太网通信接口，采用TI第二代超长指令集和并行机制，对多路信号可以同时处理，具有较高的处理能力，可以满足系统的实时性处理要求，微处理器对多个信息源所探测到目标数据进行关联融合处理，消除各类信息源探测到的目标信息之间存在的冗余矛盾，实现信息互补，获得比单一信息源更多的精确信息以达到获取目标状态、目标种类以及态势评估的目的，也就是说本实用新型最终实现了将采集到的信息通过常规的微处理器进行处理的最终目的，其处理手段均为常规的微处理器的处理手段，可根据需要进行控制，不需要额外增加新的控制手段，最后微处理器将目标按威胁度进行分级、分类，通过报警模块向船上人员进行实时预警和报警，向一体化云台发出控制指令使其做出对应动作，并将融合后的目标数据通过远程通信模块上报给远程监控中心实现现场态势的共享。

进一步地， 本实施例中，通过锚泊装置可以单独固定安装在船舶上，具有移动方便，机动灵活的特点，系留缆绳是船舶和浮空装置的连接装置，集成了承力缆、供电缆和光纤通信缆，通过拉力控制气球的系泊和牵引，实现浮空装置在空中长时间定点留滞，还能够实现配置载荷与船舶的电力传输和数据传输，所说的浮空装置上的信息源包括预警雷达、红外探测器、AIS、可见光摄像机和激光照明器等，船舶上的信息源包括船用导航雷达、激光测距仪，由图可见，船舶上的船用导航雷达、激光测距仪以及浮空装置上配置的预警雷达、红外探测器、AIS、可见光摄像机和激光照明器等设备构成了系统的信息源，主要用来探测目标的距离、方位、高度、红外特征等信息，其中，船用导航雷达是船舶的必备导航设备，通过发射和接收电磁波实现测向、测距功能，具有受气象条件影响小，精度高，反应快速等优点，探测距离一般为几十海里，但由于船用导航雷达收发共用一副天线以及天线自身有一定高度导致其观测近距离目标时存在盲区，还存在易受电磁干扰、微弱目标的回波接收不到、接收假回波等缺点，因此，该技术方案中是将其作为一种信息源，将探测到的目标数据通过有线线缆或者Zigbee无线装置发送给船舶上的微处理器，激光测距仪安装在船舶上，它是通过测量从发射激光到接收到目标反射回来的回波之间所需要的往返时间来确定目标与船舶之间的距离，具有精度高，测距速度快，隐蔽性好，抗电磁干扰和操作简便等特点，但作用距离较近，因此将其作为一种信息源，将探测到的目标数据通过有线线缆或者Zigbee无线装置的方式发送给微处理器，由此实现精确探测目的，对于激光测距仪来说可以选用YHJ-200J型激光测距仪。

另外，对于本实施例中的浮空装置来说，优选为充有用于使气球具有向上浮力的氦气的气球作为主体，光端机作为对图像的光电转换的载体，光端机与一体化云台以及可见光摄像机和激光照明器进行信息传输，一体化云台的作用是为了避免气流扰动对可见光摄像机、激光照明器以及红外探测器探测目标造成影响。它根据微处理器的指令调整监控姿态，保证相关任务载荷能够稳定的监控目标，还能实现对特定区域或者目标的跟踪监控，光端机的作用是将相关任务载荷所探测的图像信息转换成光信号并通过光纤传输给微处理器，当然气球、一体化云台以及预警雷达、红外探测器、AIS、可见光摄像机和激光照明器和光端机可以统称为浮空装置，其依靠球体产生浮力升空以及保持稳定，通过配置载荷实现侦察警戒任务，利用一体化云台实现对配置载荷的姿态调整，由光端机完成对图像的光电转换，对于气球来说，具体结构可由主气囊、副气囊以及尾翼等部件组成，主气囊是球体的主要部件，内充氦气以提供浮力；副气囊设有排气和充气装置，当系留气球升空高度改变、周围温度变化时，副气囊通过充放气来保持球体压力，起到维持气球的外形和刚度的作用；尾翼为充气软体结构，它的作用是使球体保持迎风和具有一定的气动稳定性。

再者，一体化云台以及预警雷达、红外探测器、AIS、可见光摄像机和激光照明器等统称配置载荷，其中，预警雷达主要作用是提高对海探测纵深，弥补对海探测盲区，对界江界河以及沿海突防的各类低空飞行目标实施预警探测和空情监视，但它易受到电磁干扰，因此将其作为一种信息源将探测到的目标数据通过光纤或者Zigbee无线装置发送给微处理器，红外探测器的工作原理是探测目标的红外热辐射，并通过光电转换形成红外图像。系统配置红外探测器，可有效提高对目标的探测精度，减少雷达的电磁辐射时间，降低被敌发现概率，但它不能测得目标的距离信息，因此将其作为一种信息源，将探测到的目标数据通过光端机转换成光信号，再通过光纤发送给微处理器，AIS是一种自动通过甚高频向装有AIS装置的船舶、航空器及岸台广播船位、航速、航向及改变航向等船舶识别和航行相关信息的助航电子设备，也能自动接收配备了AIS装置的船舶发出的上述信息，并能与岸台交换数据，使船舶及岸台能及时掌握附近所有船舶的航行状态，掌握船舶航行水域的整体态势，然而，由于岸台高度和甚高频通信距离的限制，使得安装在船舶上的AIS装置监测范围比较小，而将AIS安装在具有一定飞行高度的浮空器上时，其接收范围将大大扩大，实现对更广范围内船舶的监控，满足船艇部队对船舶目标的监视需求，提高巡逻侦察能力，因此将其作为一种信息源将探测到的目标数据通过光纤或者Zigbee无线装置发送给微处理器，本实施例中可选用瑞典Milltech Marine公司生产的SR162作为系统的AIS装置；可见光摄像机和激光照明器组成了视频采集系统，在能见度较好的白天，由可见光摄像机对监控区域实施录像拍照；在夜间及能见度不良的白天，为弥补可见光摄像机无法清晰监测的缺陷，利用激光的高亮度、高方向性和高单色性等特点，由激光照明器配合可见光摄像机对监控区域进行局部照射，增加返回信号的能量，减小背景辐射的影响，提高可见光摄像机对暗、小、远目标的探测能力，因此将可见光摄像机作为一种信息源，将探测到的目标数据通过光端机转换成光信号，再通过光纤发送给微处理器。

通过上述结构设计，微处理器依据关联融合后得到的目标的距离、图像色彩、红外特征等信息，将目标按威胁度进行分级、分类，并以目标威胁度为依据向一体化云台发出控制指令使其做出对应动作和通过报警模块向船上人员进行实时预警和报警；另外，微处理器将融合后的目标数据通过显示装置显示出来并通过远程通信模块上报给远程监控中心实现现场态势的共享， 具体地说，一方面微处理器通过远程通信装置将处理后的目标数据及时准确地分享给远程监控中心的工作人员，实现远程的监视；另外一方面，远程监控中心的工作人员通过远程通信装置向微处理器传达相关命令，微处理器根据命令向信息源下达相关指令，实现远程的控制。

Claims (6)

1.一种边海防巡逻侦察装置，其特征在于：包括船舶上的锚泊装置、船舶上的控制中心以及能够进行远程监控的远程监控中心，所述锚泊装置通过系留缆绳连接有牵引浮空装置并能够通过系留缆绳来操纵和控制浮空装置的升降，所述浮空装置以及船舶上分别配置有用来探测目标信息的信息源，所述信息源能够将采集到的信息传输给位于船舶上的控制中心内，所述控制中心连接有用于进行实时报警和预警的报警模块，所述控制中心通过远程通信模块与远程监控中心进行通讯连接。

2.按照权利要求1所述的边海防巡逻侦察装置，其特征在于：所述浮空装置的主体为气球。

3.按照权利要求2所述的边海防巡逻侦察装置，其特征在于：所述气球的球体内充有用于使气球具有向上浮力的氦气。

4.按照权利要求2或3所述的边海防巡逻侦察装置，其特征在于：所述气球上的信息源包括预警雷达、红外探测器、AIS、可见光摄像机和激光照明器中的一种或多种。

5.按照权利要求4所述的边海防巡逻侦察装置，其特征在于：所述船舶上的信息源包括船用导航雷达、激光测距仪。

6.按照权利要求5所述的边海防巡逻侦察装置，其特征在于：所述控制中心还连接有位于浮空装置上的一体化云台。