CN109541711A - 一种基于凝视红外的无人机告警***及方法 - Google Patents

一种基于凝视红外的无人机告警***及方法 Download PDF

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张东方
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    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明公开了一种基于凝视红外的无人机告警***及方法，该方法包括：伺服控制单元(4)接收信号处理单元转发的显控计算机(9)的指令，控制两轴伺服机构(6)转动，凝视补偿红外热像仪(1)对360°场景全景成像，通过第一光电信息转换单元(2)、第二光电信息转换单元(7)和信号处理单元(8)将数据发送至显控计算机(9)，通过全景图拼接，在显控界面上显示全景图像，同时将信号处理单元(8)将目标检测信息发送给显控计算机(9)显示在显控界面上，形成一个完整闭环的全天候实时无人机告警***。本发明***连接关系简单可靠，维修方便，性能优异。

Description

一种基于凝视红外的无人机告警***及方法
技术领域
本发明涉及一种无人机告警***及方法，特别是一种基于凝视红外的无人机告警***及方法。
背景技术
近年来，无人机市场迅猛增长，在航拍、测绘、送货、救援等各个领域发挥着作用。但随之而来的还有“麻烦”，无人机“黑飞”经常出现，影响航班正常飞行、扰乱公共安全、危害军事安全。反无人机需求日益强烈，世界各国都在加紧制定和推出反无人机战略。由于多数“黑飞”无人机尺寸小，且多在复杂环境下飞行，雷达不易探测且易受到干扰，因此基于凝视红外的无人机告警***应运而生。基于凝视红外的无人机告警***不仅需要实现对无人机的告警，还要呈现360°全景清晰图像用于人工参与提高准确率，因此还需要全景图像拼接功能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于凝视红外的无人机告警***及方法，解决雷达不易探测、易受干扰的问题。
基于上述技术问题，本发明提出一种基于凝视红外的无人机告警***，包括：凝视补偿红外热像仪、第一光电信息转换单元、GPS定位授时模块、伺服控制单元、供电单元、两轴伺服机构、第二光电信息转换单元、信号处理单元和显控计算机。
其中，凝视补偿红外热像仪、光电信息转换单元、GPS定位授时模块、伺服控制单元、供电单元安装在两轴伺服机构内，伺服控制单元控制两轴伺服机构360°连续周转，形成红外搜索与探测分***，光电信息转换模块将凝视补偿红外热像仪拍摄的红外数字图像、通信指令和GPS定位授时模块的信息由电信号转换为光信号进行传输；供电单元分别给上述各单元提供电源输入；
光电信息转换单元、信号处理单元和显控计算机集成在一起，形成便携式显控分***；光电信息转换模块将从红外搜索与探测分***的光电信息转换模块接收到的光信号转换为电信号，信号处理单元接收到各种数据后，完成数据分析和图像处理，将处理后的图像及数据通过网口发送给计算机，由计算机显控界面显示。
本发明还提出一种基于凝视红外的无人机告警方法，其特征在于具体步骤为：
第一步将红外搜索与探测分***放置在空旷处或高处，与便携式显控***连接；***上电，计算机开机，进入显控界面；
第二步GPS定位授时模块定位完成后将时间和位置信息通过通信接口通过第一光电信息转换单元、第二光电信息转换单元和信号处理单元发送给显控界面进行显示，同时GPS定位授时模块输出的秒同步信号发送给凝视补偿红外热像仪；
第三步控制显控计算机发送“搜索成像”指令，信号处理单元处理该指令：
a)由伺服控制单元控制两轴伺服机构360°连续周转；
b)凝视补偿红外热像仪启动“搜索成像”模式，根据秒同步信号控制曝光起始时刻，根据指令控制曝光时间，完成对360°全景成像；
第四步光电信息转换模块转发图像信号给信号处理单元，经过目标检测和图像增强显示处理后，将场景图像和无人机目标告警信息通过网口发给显控计算机，显控计算机完成全景图像拼接，并将告警信息进行标注，显示在显控界面上。
本发明的基于凝视红外的无人机告警***可以全天候工作，受干扰小，且有全景图像实时呈现，便于人工参与提高准确率，在反无人机领域将有很广阔的应用前景。
附图说明
图1是本发明基于凝视红外的无人机告警***的通信连接图。
1.凝视补偿红外热像仪 2.第一光电转换信息单元 3.GPS定位授时模块 4.伺服控制单元
5.供电单元 6.两轴伺服机构 7.光电信息转换单元 8.信号处理单元 9.显控计算机
具体实施方式
以下结合图1对本发明的具体实施方式进行说明。
实施例1
本发明提出一种基于凝视红外的无人机告警***，其包括：凝视补偿红外热像仪1、第一光电信息转换单元2、GPS定位授时模块3、伺服控制单元4、供电单元5、两轴伺服机构6、光电信息转换单元7、信号处理单元8和显控计算机9。
其中凝视补偿红外热像仪1、第一光电信息转换单元2、GPS定位授时模块3、伺服控制单元4、供电单元5安装在两轴伺服机构6内，伺服控制单元(4)控制两轴伺服机构360°连续周转，形成红外搜索与探测分***，凝视补偿红外热像仪1拍摄的Cameralink红外数字图像、RS422通信指令和GPS定位授时模块3的信息由第一光电信息转换模块2将电信号转换为光信号进行传输；供电单元5分别为凝视补偿红外热像仪1、第一光电信息转换单元2、GPS定位授时模块3、伺服控制单元4提供电源输入。
第二光电信息转换单元7、信号处理单元8和显控计算机9集成在一起，形成便携式显控分***，第二光电信息转换单元7将接收到的光信号转换为电信号，信号处理单元8接收到各种数据后，完成数据分析和图像处理，将处理后的图像及数据通过网口发送给计算机，由计算机显控界面显示。
实施例2
一种基于凝视红外的无人机告警方法，其特征在于具体步骤为：
第一步将红外搜索与探测分***放置在空旷处或高处，与便携式显控***连接；***上电，计算机开机，进入显控界面；
第二步GPS定位授时模块3定位完成后将时间和位置信息通过RS232接口通过第一光电信息转换单元2、第二光电信息转换单元7和信号处理单元8发送给显控界面进行显示，同时GPS定位授时模块输出的秒同步信号发送给凝视补偿红外热像仪1；
第三步控制显控计算机9发送“搜索成像”指令，信号处理单元8处理该指令：
a)由伺服控制单元4控制两轴伺服机构360°连续周转；
b)凝视补偿红外热像仪1启动“搜索成像”模式，根据秒同步信号控制曝光起始时刻，根据指令控制曝光时间，完成对360°全景成像；
第四步第二光电信息转换单元7转发图像信号给信号处理单元8，经过目标检测和图像增强显示处理后，将场景图像和无人机目标告警信息通过网口发给显控计算机，显控计算机完成全景图像拼接，并将告警信息进行标注，显示在显控界面上。
至此，实现了无人机目标的告警。
本发明的基于凝视红外的无人机告警***可以全天候工作，受干扰小，且有全景图像实时呈现，便于人工参与提高准确率，在反无人机领域将有很广阔的应用前景。

Claims (5)

1.一种基于凝视红外的无人机告警***，其特征在于，其包括：凝视补偿红外热像仪(1)、第一光电信息转换单元(2)、GPS定位授时模块(3)、伺服控制单元(4)、供电单元(5)、两轴伺服机构(6)、第二光电信息转换单元(7)、信号处理单元(8)和显控计算机(9)；
其中，凝视补偿红外热像仪(1)、第一光电信息转换单元(2)、GPS定位授时模块(3)、伺服控制单元(4)、供电单元(5)安装在两轴伺服机构(6)内，伺服控制单元(4)控制两轴伺服机构(6)360°连续周转，形成红外搜索与探测分***，
光电信息转换模块(2)将凝视补偿红外热像仪(1)拍摄的红外数字图像、通信指令和GPS定位授时模块(3)的信息由电信号转换为光信号后进行传输；
供电单元(5)分别给上述各单元提供电源输入；
光电信息转换单元(9)、信号处理单元(8)和显控计算机(10)集成在一起，形成便携式显控分***，光电信息转换模块(7)将从红外搜索与探测分***的光电信息转换模块(2)接收到的光信号转换为电信号，信号处理单元(8)接收到各种数据后，完成数据分析和图像处理，将处理后的图像及数据通过网口发送给计算机(9)，显控计算机(9)完成全景图像拼接，并将告警信息进行标注，由计算机显控界面显示。
2.根据权利要求1所述的无人机告警***，其特征在于，所述凝视补偿红外热像仪(1)所拍摄红外数字图像的是Cameralink红外数字图像。
3.根据权利要求1所述的无人机告警***，其特征在于，所述通信指令是RS422通信指令。
4.一种基于凝视红外的无人机告警方法，其特征在于，其步骤为：
第一步，将红外搜索与探测分***与便携式显控***连接；***上电，计算机(9)开机，进入显控界面；
第二步，GPS定位授时模块(3)定位完成后将时间和位置信息通过通信接口通过第一光电信息转换单元(2)、第二光电信息转换单元(7)和信号处理单元(8)发送给显控界面进行显示，同时GPS定位授时模块(3)输出的秒同步信号发送给凝视补偿红外热像仪(1)；
第三步，控制显控计算机(9)发送“搜索成像”指令，信号处理单元(8)处理该指令：
a)由伺服控制单元(4)控制两轴伺服机构360°连续周转；
b)凝视补偿红外热像仪(1)启动“搜索成像”模式，根据秒同步信号控制曝光起始时刻，根据指令控制曝光时间，完成对360°全景成像；
第四步，经第一光电信息转换模块(2)、第二光电信息转换模块(7)转发图像信号给信号处理单元(8)，经过目标检测和图像增强显示处理后，将场景图像和无人机目标告警信息通过网口发给显控计算机(9)，显控计算机(9)完成全景图像拼接，并将告警信息进行标注，显示在显控界面上。
5.根据权利要求4所述的无人机告警方法，其特征在于，所述通信接口是RS232通信接口。
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