[实用新型]超远程雷达与视频联动控制系统

说明书

技术领域

本发明是一种可与雷达联动的超远程视频控制系统。

技术背景

为了准确及时地发现跟踪目标，做好海面搜救和环保监察工作，海事部门在各港口设立了哨所，这些哨所大多配备两种设备：一种是利用电磁波反射原理进行目标探测的雷达设备，另一种是各种光学侦察设备，包括对海、对空和夜间观察用的望远镜。这两种装备各有特长，雷达设备能够进行大范围的搜索，其探测半径一般均可达几十公里以上，并且基本不受光学能见度的影响，但是所获目标信息不直观且存在目标的判性和判断准确性问题；光学侦察设备对目标的观察具有信息目标直观且判断准确的特点，其主要的缺点是观察范围有限，观察半径受光学能见度制约。同时，这两类设备所获取的信息需要人工进行综合，雷达所获得的目标位置、运动方向和速度等信息无法自动传递给光学侦察设备，在雷达发现目标后往往需要经过一段时间的人工搜索才能发现与雷达目标相匹配的目标，特别是在比较复杂的环境中这个搜索时间将会大大增加；此外，现有光学侦察装备是非数字化的，这样就无法对影像进行保存、传输和取证。

发明内容

本发明针对上述问题，提供了一种结构合理，操作简便，实用性强的超远程雷达与视频联动控制系统，解决目前人工光学观察搜索速度和准确性都比较差的问题。

本发明包括观察所和控制中心，在观察所顶部安装全向数字高精度云台、在全向数字高精度云台上设有数字高清晰度摄像机，数字高清晰度摄像机配有长焦镜头；在观察所内设有视频联动控制系统电脑和雷达控制电脑，它们之间通过网络线连接；在控制中心内配置远程视频网络工作站和远程雷达控制电脑；观察所内视频联动控制系统电脑与控制中心内远程视频网络工作站通过网络线连接；在控制中心内远程雷达控制电脑和观察所内的雷达控制电脑通过网络线连接。所述的视频联动控制系统电脑包括云台电脑、转换器、键盘和编解码器组成，它们之间用数据线连接；所述的控制中心内远程视频网络工作站包括解码器、监视器和键盘组成，它们之间用数据线连接。

本发明提供了一种由前端侦(观)察设备、信号采集与处理系统、网络传输与控制等组成，具有雷达视频信息与光学图像联动识别、远程传输、信息融合、多级分权控制等功能的超远程雷达与视频联动控制系统，实现了光、电侦察手段的一体化与雷达系统的信息综合使用，解决了目前人工光学观察搜索速度和准确性都比较差的问题，实现了光学观察的数字化、网络化及自动化。本系统将大大提高目标搜索和跟踪的速度和精度，降低值班人员的劳动强度，也提高了对海侦察情报效益。

该项目运用雷达目标信号，通过集成高分辨率摄像机、超远程变焦镜头、高精度数字云台等可控的前端侦察设备和自主开发的雷达信号采集与编码、远程网络传输、后端控制系统，实现了雷达目标信号与光学图像相联动的远程监控；采用图像矢量处理和地形屏蔽技术，将雷达图像与电子地图透明叠加，实现了对海上目标的有效跟踪；运用多通道并行和目标信息相关技术，解决了信息融合和信息有效交换与识别的难点；利用雷达目标的三次回波，采用预处理技术和插值算法，设计了目标运动轨迹函数，解决了雷达目标信息联动控制视频快速、平滑与准确指向的难题。

附图说明

图1是本发明超远程雷达与视频联动控制系统结构图；

图2是本发明超远程雷达与视频联动控制系统原理图。

具体实施方式

如图1所示，数字化的光学观察实现是长焦镜头+数字摄像机+全向数字高精度云台；视频联动控制系统+数字矢量控制键盘+联动控制软件；网络传输；控制中心远程控制。

如图2所示，其原理是：

1.雷达对海面进行搜索获取周围目标信息，雷达信息处理系统处理时间序列的雷达图像，对图像中的目标回波进行自动识别、跟踪和运动参数解算；受雷达工作体制和工作原理的限制，数据更新速率＞2.4s，方位数据精度低于距离数据精度；

2.雷达信息自动处理系统接受值班员选择的观察目标指示，或者通过网络从指挥中心接收目标指示后，将目标的方位、距离等信息以数据包的形式发送给视频联动控制系统；之后，当目标有新的数据时重新发送数据包；

3.视频控制台接收到目标数据后，对目标的数据信息进行滤波和预测，使得高精度云台能够在水平方向上平滑地跟踪目标；同时，根据目标的距离数据和镜头焦距参数进行调焦数据计算并发送给焦距调整部件执行焦距调整以获得清晰的目标图像；此外，系统根据镜头的安装高度数据和距离数据进行俯仰角计算，其结果同样发送给高精度云台；根据上述计算结果，高精度云台就能够为视频系统获取目标清晰、稳定的图像提供准确的指向保障。

各组成部分的情况如下：