CN217508910U - 一种基于光纤传输的国产化雷达图像采集装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于光纤传输的国产化雷达图像采集装置，包括与数据传输载板双向连接的接口面板，通过光纤专用连接器MT与数据传输载板双向连接的光纤专用连接器面板；数据传输载板包括电源转换模块、光电转换模块和多个图像采集模块，电源转换模块提供不同规格的电源，光电转换模块和多个图像采集模块双向连接。本实用新型在不改变航行数据记录仪图像采集单元外形结构基础上，对图像采集模块、光电转化模块、数据传输系统进行设计和优化布局，满足雷达图像高速传输采集的需求，并实现完全国产化。
Description
技术领域
本实用新型属于雷达图像采集技术领域，尤其是一种基于光纤传输的国产化雷达图像采集装置。
背景技术
随着舰艇电子技术的高速发展，对航行数据记录仪数据采集能力的要求越来越高，尤其大型船只的建造和新一代雷达显控设备的应用，雷达图像分辨率大幅提高到4K高清，有些显控设备距离记录设备达到50m以上，传统的图像采集和数据传输方式已不能满足需求，需要一种雷达图像高速传输采集方案。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提出一种基于光纤传输的国产化雷达图像采集装置，通过对图像采集模块、光电转化模块、数据传输系统进行设计和优化布局，满足了雷达图像高速传输采集的需求，并实现完全国产化。
本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种基于光纤传输的国产化雷达图像采集装置，包括接口面板和光纤专用连接器面板和数据传输载板，所述数据传输载板与接口面板双向连接，接口面板为数据传输载板供电并提供网络连接，数据传输载板通过光纤专用连接器MT与光纤专用连接器面板双向连接，光纤专用连接器面板与数据传输载板进行光信号通信。
而且，所述数据传输载板包括电源转换模块、光电转换模块和多个图像采集模块，电源转换模块为数据传输载板提供多种电源格式，光电转换模块分别连接多个电源转换模块，将通信的光信号转换为HDMI格式雷达图像，各个图像采集模块结构相同。
而且，所述图像采集模块包括处理芯片、HDMI转RGB和LVDS芯片、内存条、FLASH存储器、连接器和DC-DC转换器，内存条与处理芯片双向连接，为处理芯片提供内存；HDMI转RGB和LVDS芯片与处理芯片双向连接，为处理芯片将HDMI格式雷达图像转换成BT1120接口协议格式，并对图像数据进行压缩；FLASH存储器与处理芯片双向连接，为处理芯片存储信息；连接器与处理芯片双向连接，提供输入输出的多种接口；DC-DC转换器与处理芯片双向连接，为处理芯片转换不同电压。
而且，所述连接器包括RJ45连接器、UART接口和USB2.0接口，处理芯片通过RGMII与RJ45连接器双向连接；处理芯片通过UART串行总线双向连接UART接口；处理芯片通过USB总线连接USB2.0接口。
而且，所述处理芯片为Hi3531A，HDMI转RGB和LVDS芯片为LT8619C，内存条为DDR3、FLASH存储器为NAND FLASH。
本实用新型的优点和积极效果是：
本实用新型包括与数据传输载板双向连接的接口面板，通过光纤专用连接器MT与数据传输载板双向连接的光纤专用连接器面板；数据传输载板包括电源转换模块、光电转换模块和多个图像采集模块，电源转换模块提供不同规格的电源，光电转换模块和多个图像采集模块双向连接。本实用新型在不改变航行数据记录仪图像采集单元外形结构基础上，对图像采集模块、光电转化模块、数据传输系统进行设计和优化布局，满足雷达图像高速传输采集的需求，并实现完全国产化。
附图说明
图1为本实用新型的结构框图；
图2为本实用新型的工作流程图；
图3为本实用新型的装置外壳图；
图4为本实用新型的数据传输载板示意图；
图5为本实用新型的光电转换模块封装示意图；
图6为本实用新型的光电转换模块封装示意图；
图7为本实用新型的光纤专用连接器MT安装示意图；
图8为本实用新型在航行数据记录仪中的位置示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步详述。
一种基于光纤传输的国产化雷达图像采集装置，如图1所示，包括接口面板和光纤专用连接器面板和数据传输载板，所述数据传输载板与接口面板双向连接，接口面板为数据传输载板供电并提供网络连接，数据传输载板通过光纤专用连接器MT与光纤专用连接器面板双向连接，光纤专用连接器面板与数据传输载板进行光信号通信。
数据传输载板上安装电源转换模块、光电转换模块和多个图像采集模块，电源转换模块将24V供电转换成12V、5V和3.3V电制供数据传输载板使用，光电转换模块分别连接多个图像转换模块，将远端以光信号发送的雷达图像转换为HDMI格式的雷达图像，各个图像采集模块结构相同，图像采集模块采用标准3U CPEX模块，各个模块能够采集两路HDMI图像，根据实际需求配置模块数量，1台采集装置最多支持7各模块共14路HDMI接口。
所述图像采集模块包括处理芯片、HDMI转RGB和LVDS芯片、内存条、FLASH存储器、连接器和DC-DC转换器，内存条与处理芯片双向连接，为处理芯片提供内存；HDMI转RGB和LVDS芯片与处理芯片双向连接，为处理芯片将HDMI格式雷达图像转换成BT1120接口协议格式，并对图像数据进行压缩处理，如图8所示，图像采集单元即为本实用新型图像采集装置，按照航行数据记录仪要求的网络协议格式发送给主控单元；FLASH存储器与处理芯片双向连接，为处理芯片存储信息；连接器与处理芯片双向连接，提供输入输出的多种接口；DC-DC转换器与处理芯片双向连接，为处理芯片转换不同电压。
所述连接器包括RJ45连接器、UART接口和USB2.0接口，处理芯片通过RGMII与RJ45连接器双向连接；处理芯片通过UART串行总线双向连接UART接口；处理芯片通过USB总线连接USB2.0接口。
所述处理芯片为海思半导体的Hi3531A，HDMI转RGB和LVDS芯片为龙讯LT8619C，内存条为DDR3、FLASH存储器为NAND FLASH。
如图3所示，装置整体采用标准壁挂机箱，前面板使用右侧锁扣固定，可免工具打开进行维护。内部分为上下两层，下层布置标准3U模块，最多支持1块电源模块和7块图像采集模块；上层布置光电转换模块。装置提供上下两种出线方式，根据安装实际情况选择，仅需调整上下面板即可。图3中为下出线方式，下面板为专用连接器安装面板；装置背部安装减震器，可以满足舰载设备抗振动冲击的需求。
如图4所示，各模块的供电和数据交互通过背部数据传输载板实现，数据传输载板为一块贯穿上下两层的PCB印制板，数据传输载板包括标准的HDMI信号差分布线、阻抗匹配、电地单独多层设计和大面积敷铜，减少了模块间的连线，增强了高速信号的抗干扰能力。
如图5、6和7所示，光电转换模块采用整体表贴封装，尾部直接引出MT光纤线缆，可直接安装在专用连接器上，减少光电信号的中间连接器转接环节，保证信号完整性。
如图2所示，本实用新型的工作过程包括以下步骤：
步骤1、图像采集模块获取配置信息。
步骤2、图像采集模块发出采集命令。
步骤3、图像采集模块判断是否有图像信息输入，若有信息，则进行步骤4，否则进行步骤5。
步骤4、图像采集模块接收图像信息并发送给主控单元中的文件管理模块，判断是否结束采集，若结束采集，则结束本次采集过程，否则返回步骤2。
步骤5、产生报警并发送给主控单元中的报警管理模块，然后返回步骤2。
本实用新型基于光纤传输的国产化雷达图像采集装置，解决了新一代雷达显控设备分辨率高，尤其大型船只设备间距离较远，采集难度较大的问题，经测试，采集的雷达图像满足IEC 61996Shipborne voyage data recorder(VDR)-Performance requirements-Methods of testing andrequiredtest results(船舶航行数据记录仪-性能要求-测试方法与要求的测试结果)。
需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。
Claims (5)
1.一种基于光纤传输的国产化雷达图像采集装置，其特征在于：包括接口面板和光纤专用连接器面板和数据传输载板，所述数据传输载板与接口面板双向连接，接口面板为数据传输载板供电并提供网络连接，数据传输载板通过光纤专用连接器MT与光纤专用连接器面板双向连接，光纤专用连接器面板与数据传输载板进行光信号通信。
2.根据权利要求1所述的一种基于光纤传输的国产化雷达图像采集装置，其特征在于：所述数据传输载板包括电源转换模块、光电转换模块和多个图像采集模块，电源转换模块为数据传输载板提供多种电源格式，光电转换模块分别连接多个电源转换模块，将通信的光信号转换为HDMI格式雷达图像，各个图像采集模块结构相同。
3.根据权利要求2所述的一种基于光纤传输的国产化雷达图像采集装置，其特征在于：所述图像采集模块包括处理芯片、HDMI转RGB和LVDS芯片、内存条、FLASH存储器、连接器和DC-DC转换器，内存条与处理芯片双向连接，为处理芯片提供内存；HDMI转RGB和LVDS芯片与处理芯片双向连接，为处理芯片将HDMI格式雷达图像转换成BT1120接口协议格式，并对图像数据进行压缩；FLASH存储器与处理芯片双向连接，为处理芯片存储信息；连接器与处理芯片双向连接，提供输入输出的多种接口；DC-DC转换器与处理芯片双向连接，为处理芯片转换不同电压。
4.根据权利要求2所述的一种基于光纤传输的国产化雷达图像采集装置，其特征在于：所述连接器包括RJ45连接器、UART接口和USB2.0接口，处理芯片通过RGMII与RJ45连接器双向连接；处理芯片通过UART串行总线双向连接UART接口；处理芯片通过USB总线连接USB2.0接口。
5.根据权利要求4所述的一种基于光纤传输的国产化雷达图像采集装置，其特征在于：所述处理芯片为Hi3531A，HDMI转RGB和LVDS芯片为LT8619C，内存条为DDR3、FLASH存储器为NAND FLASH。
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2021
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