[發明專利]一種導航雷達或AIS跟蹤參數引導的智能視頻監控系統

有效

• 申請號: 201410243725.3
• 申請日: 2014-06-03
• 公開（公告）號: CN104184990B
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發明（設計）人: 馮愛國;吳煒;季本山
• 申請（專利權）人: 南通航運職業技術學院
• 主分類號: H04N7/18
• 分類號: H04N7/18;G05D3/12
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙)32249
• 代理人: 徐激波

1.一種導航雷達或AIS跟蹤參數引導的智能視頻監控系統，其特征在于，該導航雷達或AIS跟蹤參數引導的智能視頻監控系統包括：雷達或AIS信號接收模塊、數據處理模塊、網絡通信模塊、自動控制模塊、計算機、視頻監控模塊；

雷達或AIS信號接收模塊，用于獲取含雷達/AIS測站位置數據GGA或GLL、動態雷達/AIS測站本船數據RAOSD或AIVDO、雷達系統數據、雷達/AIS目標參數數據RATTM或AIVDM的NMEAO183語句；

數據處理模塊包括雷達或AIS數據解碼模塊、信號解碼與轉換模塊，數據處理模塊與雷達或AIS信號接收模塊連接，接收AIS或雷達信號接收模塊所發送過來的前述語句，解碼后獲得本船位置、航向、雷達光標位置、目標位置及運動速度數據，經過一系列的數據處理之后把各類參數數據通過相應的數據傳輸途徑傳送到計算機的云臺控制指令模塊；

計算機的云臺控制指令模塊與自動控制模塊相連，用于將接收到的本船與目標參數數據或引導點位置參數換算成本地及異地控制指令，換算中對運動目標移動軌跡采用簡易卡爾曼濾波預估推算及影響系統穩定精度的誤差建模分析方法形成云臺方位轉動角速率估計值，采用航海學向位換算法及“眼高+距離”法形成方位角、俯仰角指令整定值向自動控制模塊發送控制命令，同時把AHRS采集的視頻系統反饋的對準數據顯示在計算機的顯示屏幕上面，同時計算出視頻對準數據與基于雷達或AIS的引導數據的偏差值，然后計算機給出方位、俯仰伺服系統驅動指令；

計算機包括第一計算機和第二計算機，第一計算機為本地引導的主控計算機，第二計算機為接收第一計算機的數據后的從站，控制方法類似，但功能不同，第二計算機為遠程引導的站點；

自動控制模塊，與計算機連接，用于接收到計算機的驅動指令后對視頻監控模塊發送雙伺服系統控制信號，方位上角速率、角位置雙環控制配合PWM伺服調速技術、實時動態AHRS反饋俯仰角伺服控制、阻尼重力擺式橫滾角永平控制有效地實現方位上的同步平滑跟蹤及隔離載體搖擺；

自動控制模塊包括第一自動控制模塊和第二自動控制模塊，第一自動控制模塊和第二自動控制模塊接受調度的控制計算機不同；

視頻監控模塊，與計算機和自動控制模塊連接，用于把監控數據發送到計算機；

視頻監控模塊包括第一視頻監控模塊和第二視頻監控模塊，第一視頻監控模塊和第二視頻監控模塊接受調度的控制計算機不同；

第一計算機與第一視頻監控模塊和第一自動控制模塊連接，第二計算機與第二視頻監控 模塊和第二自動控制模塊連接；

第一自動控制模塊或第二自動控制模塊在接收到控制指令后對第一視頻監控模塊或者第二視頻監控模塊發送控制信號，第一視頻監控模塊或者第二視頻監控模塊開始監控被監控對象，然后把監控數據發送到第一計算機或第二計算機，第一計算機或第二計算機把視頻數據顯示在計算機的顯示屏幕上面，同時將視頻數據與AIS或雷達信號接收模塊所接收到的目標參數數據進行比較計算出誤差，然后第一計算機或第二計算機結合AIS或雷達信號接收模塊接收到的目標參數數據產生控制指令，整個系統最終形成一個利用PID控制算法實現的環路控制系統；

離散信號下的PID控制回路方法為：以AHRS及低成本角位移傳感器的監控攝像頭視軸方位、俯仰角回傳測量值作為反饋，構建離散方位、仰角信號下的PID控制回路，研究影響系統穩定精度的未建模動態，未知的非線性，摩擦力矩等干擾以及它們的復合影響的補償方法，提升系統視軸控制的魯棒性。

2.如權利要求1所述的導航雷達或AIS跟蹤參數引導的智能視頻監控系統，其特征在于，AIS或雷達信號接收模塊的輸出數據解析、以及解析結果的組網通信均符合EC611621標準的目標跟蹤語句，包括：

“$A，xx，x.x，x.x，a，x.x，x.x，a，x.x，x.x，a，c-c，a，a，hhmmss.ss，a，*hh<CR><LF>”6種語句，句首以“$”開始，句首詞A表示信息種類，包括GGA、GLL、RAOSD、AIVDO、RATTM及AIVDM，信息內容以“，”分隔；“$”表示句子開始，句塊依次表示：目標編號、目標距離、真目標方位、相對目標方位、目標速度、真目標航向、相對目標航向、CPA、TCPA、航速單位、目標名稱、目標狀態、參考目標、UTC、跟蹤類型；解析結果利用TCP/IP或UDP協議組網傳輸。