[发明专利]一种目标定位手持观测仪及其导航方法

说明书

本发明涉及一种目标定位导航手持观测仪，包括成像模块、激光模块、电子罗盘模块、北斗模块，图像处理模块、OLED显示模块、控制板、音频模块、存储模块、网络模块及外设等；核心模块采用了FPGA+ARM架构，以ARM主控制器，以FPGA为协同处理器，实现了高速数据采集、多外设的分时启动控制，增加了目标引导及导航等功能，丰富了功能性和系统性；公开的导航方法包括多种目标引导、目标搜索、目标准确定位、目标导航等，实现了充分利用外设功能、优化设备控制、达到降低功耗目的，能同时得到全方位的目标信息，提供离线导航参考，解决不同环境下无法使用的难题，方便了观测者从目标数据库中查找目标关联性，给观测着提供更多实用态势信息，便于快速准确决策。

技术领域

本发明属于红外热成像技术领域，涉及目标定位导航及控制方法，特别涉及一种目标定位导航手持观测仪，以及其导航方法。

背景技术

随着消费电子水平的发展，各种移动终端的软件功能越来多，实用越来越强。军用手持设备的功能需求也变成多元化，集成化发展。前期装备集成了多模块如红外、CCD/微光、GPS、罗盘等模块，目标定位技术也得到发展，但功能集成度不高，实用性得到需进一步加强。如何更快捷观测及引导搜索目标、获取目标信息、全方位的得到目标信息需要研究课题。

如何快速搜索目标、定位目标是手持设备的需解决的问题。手持设备由于功能增加，对功耗敏感程度增加，让设备可工作时间长，低功耗设计及软件上电源智能控制也是一个核心问题。如何给手持设备提供目标全方位的信息，是所有装备设计一直关注点，如目标图像清晰图像、目标的坐标、目标路径规划及导航、当前目标与前期目标的关联性等。因而研究一种目标定位导航手持观测仪是很有意义的。

发明内容

本发明的目的之一是根据现有技术的不足，提供一种目标定位导航手持观测仪，通过增加目标探测导引功能，集成多外设，将外设的功能优势发挥最大化，提供更好的图像和数据分析能力，便于对目标态势决策。

实行本发明的目的所采用的技术方案为：一种目标定位导航手持观测仪，由基于FPGA和ARM的微处理器模块以及分别与微处理器模块连接的成像模块、激光模块、显示模块、北斗模块、音频模块、电子罗盘模块、网络模块和存储模块等组成；所述的成像模块获取目标场景图像的光电信号，通过A/D转换送给微处理器模块，包括红外组件和CCD/微光成像组件，红外组件通过红外探测器将光电信号转换为模拟信号，通过A/D转化得到14bit数字信号，CCD/微光成像组件通过光电耦合器件将光信号转为8bit数字信号，成像组件数字信号同通过I/O口传递给微处理器模块；所述的激光模块的由处理单元、发射器和接收器组成，处理单元负责接收微处理器模块的控制指令，控制发射器，通过接收器接收漫反射回来的激光解算目标距离信息，将结果通过串口发送至微处理器模块；所述的显示模块主要负责接收微处理器模块的数字视频信号，通过I2C配置OLED屏驱动，将数字视频同时显示两个1920*1080的OLED屏上；所述的北斗模块集成了双模SOC基带芯片和双模射频和核心CPU，并加上相关外围电路而组成的一个集成电路，将经纬度信息传递给微处理器模块；所述的微处理器模块也可称协同处理模块，采用HI3559A+FPGA为架构的模块，协同处理外设数据，进行图像处理、数据解算及控制外设，显示目标定位导航视图等功能，主要包含FPGA、ARM、电源模块、转换芯片、LPDDR4、EMMC、NORFLASH、SDIO、串口等通用接口；所述的微处理器模块主要用于处理红外、CCD/微光图像，控制激光、罗盘、北斗和网络模块的控制指令，识别处理音频模块的语音，对目标信息的获取融合处理，以及目标定位导航、目标态势的分析及记录；所述的音频模块由音频编码器、麦克风和扬声器组成，麦克风通过音频编解码器将声音信号转数字信号，音频编解码器接收微处理器模块发送的音频数字信号，并将其转为模拟信号，扬声器负责通过喇叭播放模拟信号，麦克风通过语音模块接收微处理指令，采集音频、识别音频、识别结果并传递给微处理器模块，播放音频；所述的电子罗盘模块通过倾角传感器在X、Y、Z方向的磁力矢量获取12位磁场强度，得到磁偏角，通过串口传递到微处理器模块；所述的网络模块通过4G/5G信号接送或发送目标的经纬度及控制指令；所述的存储模块地图数据包、用于对目标的信息存储及态势结果存储。