[发明专利]航母飞行甲板异物自动侦测识别系统

说明书

技术领域

本发明涉及航母与电子技术应用的交叉领域，尤其涉及一种航母飞行甲板异物自动侦测识别系统。

背景技术

随着国际上船舶、航海事业的发展，大型水面舰艇尤其是航母，所搭载的飞机数量及使用频率也将逐渐增加，如何提升航母上舰载机起/降的安全性，增强航母飞行甲板的可靠性，减少舰员劳动强度，提高航母飞机的出动率，成为了国际上需要解决的问题之一。

威胁航母舰载机起降安全的主要因素之一是甲板跑道上的异小物体，如金属零碎物件、防水塑料布、碎石块、橡胶碎片等。这些异小物体的存在都严重影响着舰载机的起飞安全，尤其是给飞机轮胎和发动机带来了直接危害，如割破轮胎、被吸入飞机引擎等。此外，被气流卷入的异小物体碎片也会堆积在飞机的机械装置中，影响着起落架、襟翼等设备的正常运行，对舰载机的正常安全飞行构成了间接隐患。

目前，国际上普遍采用人工成排地联合巡检的方式检查航母飞行跑道甲板上的异小物体，这种方式在一定程度上能够有效实现甲板上异小物体的检测功能，但同时存在着以下缺陷： 

（1）由于舰载机任务的突发性以及舰载机起/降的密度，在很多情况下，不能提供足够的时间供工作人员检查甲板跑道上的所有碎片。

（2）舰载机跑道范围较大，国际上一次巡检需要出动的检查人员较多（横排站满飞行甲板），舰员劳动强度高，从飞行跑道甲板艉部走到艏部耗时长，影响了飞机的波次出动率。

（3）受天气因素影响大、疲劳等因素影响，人工肉眼有时难以发现较小的物体，存在着漏检的情况。   

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中难以发现航母飞行甲板异物的缺陷，提供一种航母飞行甲板异物自动侦测识别系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

提供一种航母飞行甲板异物自动侦测识别系统，包括可见光探测模块、目标定位模块、告警显示模块和总控处理模块，以及为该系统提供电源的电源模块；

所述可见光探测模块与所述总控处理模块连接，其包括高精度数字定位云台，以及设置在该定位云台上的图像采集摄像机和目标跟踪摄像机；

所述目标定位模块与所述总控处理模块连接，也设置在所述定位云台上，该目标定位模块包括超声波探测器和激光指示器；

所述告警显示模块与所述总控处理模块和所述目标跟踪摄像机连接；

所述定位云台根据所述总控处理模块的控制指令运动，所述图像采集摄像机将采集的航母飞行甲板上的图像信息发送给所述总控处理模块，所述总控处理模块对所述图像信息进行图像处理和目标识别，在识别到异物目标后，控制所述目标跟踪摄像机对准异物目标，并将放大后的目标图像通过所述告警模块显示；所述超声波探测器根据所述总控处理模块的控制指令，发送和接收超声波，进行超声波测距，并将距离信息发送给所述总控处理模块，所述激光指示器在总控处理模块的控制下发出激光，指示异物目标所在位置。

本发明所述的系统中，该系统还包括红外探测模块，与所述总控处理模块连接，该红外探测模块采集航母飞行甲板上的红外图像信息，并发送给所述总控处理模块。

本发明所述的系统中，所述红外探测模块包括红外成像器和伺服结构；

所述的红外成像器包括红外摄像头、信号放大器、方位转换器和扫描变换器，红外摄像头与伺服机构相连接，用于采集甲板跑道的红外辐射信息；

所述伺服结构与所述总控处理模块连接，根据获取的指令控制红外摄像头的空间扫描和方位调整。

本发明所述的系统中，所述红外成像器包括两个视频输出端口和一个串行控制端口，其中一个视频输出端口与所述告警显示模块相连，用于输出视频模拟图像；另一个视频输出端口与所述总控处理模块相连，用于输入红外数字图像信息；串行控制端口与所述总控处理模块相连，用于获取所述总控处理模块发送的调节红外成像器性能的调节指令。

本发明所述的系统中，所述告警显示模块包括警示灯、语音提示器和显示器。

本发明所述的系统中，该系统还包括吸拾装置，用于在所述总控处理模块的控制下，吸拾异物目标。

本发明所述的系统中，所述总控处理模块包括视频信号处理器和存储器，所述视频信号处理器与所述图像采集摄像机、所述红外成像器连接，所述存储器存储有跑道背景数据库和目标特征数据库，所述跑道背景数据库存储了多种环境下、无异物时的航母飞行甲板可见光/红外背景图像信息；所述目标特征数据库存储了航母甲板上固定存在的物体的可见光/红外图像特征，以及甲板上常见异小物体的可见光/红外图像特征。