[發明專利]航母飛行甲板異物自動偵測識別系統

有效

• 申請號: 201310357936.5
• 申請日: 2013-08-16
• 公開（公告）號: CN103412345A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 閔紹榮;李明輝
• 申請（專利權）人: 中國艦船研究設計中心
• 主分類號: G01V8/10
• 分類號: G01V8/10;G01S15/08
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡建平

技術領域

本發明涉及航母與電子技術應用的交叉領域，尤其涉及一種航母飛行甲板異物自動偵測識別系統。

背景技術

隨著國際上船舶、航海事業的發展，大型水面艦艇尤其是航母，所搭載的飛機數量及使用頻率也將逐漸增加，如何提升航母上艦載機起/降的安全性，增強航母飛行甲板的可靠性，減少艦員勞動強度，提高航母飛機的出動率，成為了國際上需要解決的問題之一。

威脅航母艦載機起降安全的主要因素之一是甲板跑道上的異小物體，如金屬零碎物件、防水塑料布、碎石塊、橡膠碎片等。這些異小物體的存在都嚴重影響著艦載機的起飛安全，尤其是給飛機輪胎和發動機帶來了直接危害，如割破輪胎、被吸入飛機引擎等。此外，被氣流卷入的異小物體碎片也會堆積在飛機的機械裝置中，影響著起落架、襟翼等設備的正常運行，對艦載機的正常安全飛行構成了間接隱患。

目前，國際上普遍采用人工成排地聯合巡檢的方式檢查航母飛行跑道甲板上的異小物體，這種方式在一定程度上能夠有效實現甲板上異小物體的檢測功能，但同時存在著以下缺陷：?

（1）由于艦載機任務的突發性以及艦載機起/降的密度，在很多情況下，不能提供足夠的時間供工作人員檢查甲板跑道上的所有碎片。

（2）艦載機跑道范圍較大，國際上一次巡檢需要出動的檢查人員較多（橫排站滿飛行甲板），艦員勞動強度高，從飛行跑道甲板艉部走到艏部耗時長，影響了飛機的波次出動率。

（3）受天氣因素影響大、疲勞等因素影響，人工肉眼有時難以發現較小的物體，存在著漏檢的情況。???

發明內容

本發明要解決的技術問題在于針對現有技術中難以發現航母飛行甲板異物的缺陷，提供一種航母飛行甲板異物自動偵測識別系統。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

提供一種航母飛行甲板異物自動偵測識別系統，包括可見光探測模塊、目標定位模塊、告警顯示模塊和總控處理模塊，以及為該系統提供電源的電源模塊；

所述可見光探測模塊與所述總控處理模塊連接，其包括高精度數字定位云臺，以及設置在該定位云臺上的圖像采集攝像機和目標跟蹤攝像機；

所述目標定位模塊與所述總控處理模塊連接，也設置在所述定位云臺上，該目標定位模塊包括超聲波探測器和激光指示器；

所述告警顯示模塊與所述總控處理模塊和所述目標跟蹤攝像機連接；

所述定位云臺根據所述總控處理模塊的控制指令運動，所述圖像采集攝像機將采集的航母飛行甲板上的圖像信息發送給所述總控處理模塊，所述總控處理模塊對所述圖像信息進行圖像處理和目標識別，在識別到異物目標后，控制所述目標跟蹤攝像機對準異物目標，并將放大后的目標圖像通過所述告警模塊顯示；所述超聲波探測器根據所述總控處理模塊的控制指令，發送和接收超聲波，進行超聲波測距，并將距離信息發送給所述總控處理模塊，所述激光指示器在總控處理模塊的控制下發出激光，指示異物目標所在位置。

本發明所述的系統中，該系統還包括紅外探測模塊，與所述總控處理模塊連接，該紅外探測模塊采集航母飛行甲板上的紅外圖像信息，并發送給所述總控處理模塊。

本發明所述的系統中，所述紅外探測模塊包括紅外成像器和伺服結構；

所述的紅外成像器包括紅外攝像頭、信號放大器、方位轉換器和掃描變換器，紅外攝像頭與伺服機構相連接，用于采集甲板跑道的紅外輻射信息；

所述伺服結構與所述總控處理模塊連接，根據獲取的指令控制紅外攝像頭的空間掃描和方位調整。

本發明所述的系統中，所述紅外成像器包括兩個視頻輸出端口和一個串行控制端口，其中一個視頻輸出端口與所述告警顯示模塊相連，用于輸出視頻模擬圖像；另一個視頻輸出端口與所述總控處理模塊相連，用于輸入紅外數字圖像信息；串行控制端口與所述總控處理模塊相連，用于獲取所述總控處理模塊發送的調節紅外成像器性能的調節指令。

本發明所述的系統中，所述告警顯示模塊包括警示燈、語音提示器和顯示器。

本發明所述的系統中，該系統還包括吸拾裝置，用于在所述總控處理模塊的控制下，吸拾異物目標。

本發明所述的系統中，所述總控處理模塊包括視頻信號處理器和存儲器，所述視頻信號處理器與所述圖像采集攝像機、所述紅外成像器連接，所述存儲器存儲有跑道背景數據庫和目標特征數據庫，所述跑道背景數據庫存儲了多種環境下、無異物時的航母飛行甲板可見光/紅外背景圖像信息；所述目標特征數據庫存儲了航母甲板上固定存在的物體的可見光/紅外圖像特征，以及甲板上常見異小物體的可見光/紅外圖像特征。