[實(shí)用新型]船用智能燈光通信裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420165792.3
• 申請(qǐng)日: 2014-04-08
• 公開（公告）號(hào): CN203883842U
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張偉;李斌;胡定軍;周佳虹;金樂(lè);張磊;王方超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍鎮(zhèn)江船艇學(xué)院
• 主分類號(hào): H04B10/11
• 分類號(hào): H04B10/11;G05D3/00
• 代理公司: 鎮(zhèn)江京科專利商標(biāo)代理有限公司 32107
• 代理人: 夏哲華

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種船用智能燈光通信裝置，屬于船舶通信技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

燈光通信作為傳統(tǒng)的視覺(jué)通信方式，在軍用、民用領(lǐng)域得到了廣泛運(yùn)用。特別在軍事領(lǐng)域，由于燈光通信具有保密性好、抗干擾能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，被廣泛運(yùn)用于艦船編隊(duì)內(nèi)部通信，編隊(duì)進(jìn)出港時(shí)，艦船與岸站的通信。然而，傳統(tǒng)的燈光通信完全依靠信號(hào)兵手動(dòng)發(fā)送燈光信號(hào)，用肉眼觀測(cè)接收，不論是識(shí)別速度還是誤碼率都很難得到保證，實(shí)踐表明，即使是一位專業(yè)過(guò)硬、訓(xùn)練有素的信號(hào)兵，在利用傳統(tǒng)的燈光進(jìn)行通信時(shí)，每分鐘也只能發(fā)送10～15個(gè)漢字，在戰(zhàn)時(shí)緊急狀況下，滿足不了大量信息通信的需要。

后來(lái)公開了一篇公開號(hào)為CN102983906A名稱為“船用智能燈光通信系統(tǒng)”的中國(guó)專利，該系統(tǒng)綜合運(yùn)用現(xiàn)代電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、圖像處理技術(shù)及編碼技術(shù)，實(shí)現(xiàn)燈光的自動(dòng)拍發(fā)和接收，解決了傳統(tǒng)的燈光通信完全依靠信號(hào)兵手動(dòng)發(fā)送燈光信號(hào)、用肉眼觀測(cè)接收，而因此存在的識(shí)別速度慢、誤碼率低的問(wèn)題。?

該專利所描述的系統(tǒng)存在如下問(wèn)題：當(dāng)船只在海面上航行時(shí)，船體隨海浪運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生各種方向上的晃動(dòng)，越位于船的高處這種晃動(dòng)就越劇烈，而燈光通信系統(tǒng)為了獲得較好的通信效果，一般位于船只的上層甲板或者桅桿的位置，這樣給該系統(tǒng)的收發(fā)對(duì)準(zhǔn)帶來(lái)的難題，因?yàn)樵撓到y(tǒng)將收發(fā)裝置安裝在電動(dòng)二維平臺(tái)上，通過(guò)人工手動(dòng)控制該平臺(tái)的俯仰角，當(dāng)該平臺(tái)在垂直方向上的晃動(dòng)比較劇烈時(shí)，信號(hào)發(fā)送方的信號(hào)光源將可能由于控制不及時(shí)而超出接收方攝像機(jī)的視界，從而無(wú)法完整的接收信息。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種能夠克服由于船體劇烈晃動(dòng)而無(wú)法完整接收信息問(wèn)題的船用智能燈光通信裝置。

本實(shí)用新型的船用智能燈光通信裝置，包括發(fā)射光源、高速攝像機(jī)及變焦攝像機(jī)，發(fā)射光源由一個(gè)發(fā)射控制器控制其亮滅變化，發(fā)射控制器的控制指令輸入部分與一個(gè)計(jì)算機(jī)控制單元連接，由計(jì)算機(jī)控制單元向其輸出控制指令；高速攝像機(jī)的輸出部分通過(guò)一個(gè)數(shù)據(jù)采集模塊連接至計(jì)算機(jī)控制單元；變焦攝像機(jī)的拍攝圖像信號(hào)輸出部分連接至計(jì)算控制單元；發(fā)射光源、高速攝像機(jī)及變焦攝像機(jī)集成在一個(gè)電控三維轉(zhuǎn)臺(tái)上，電控三維轉(zhuǎn)臺(tái)上連接有能夠?qū)崿F(xiàn)電控三維轉(zhuǎn)臺(tái)俯仰和方位角控制的手動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)控制器和自動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)控制器，自動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)控制器連接有船體姿態(tài)測(cè)量模塊。

所述發(fā)射光源為L(zhǎng)ED燈。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：

由于設(shè)置的電控三維轉(zhuǎn)臺(tái)、自動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)控制器以及船體姿態(tài)測(cè)量模塊，能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)對(duì)準(zhǔn)對(duì)方目標(biāo)，保證對(duì)方的光源始終位于高速攝像機(jī)的視野范圍，一方面，避免了由于航行中船體劇烈晃動(dòng)引起的通信中斷問(wèn)題，另外一方面，?操作人員自動(dòng)捕獲對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)后即由自動(dòng)控制模塊接管，避免了反復(fù)多次的人工操作，可使操作人員有精力應(yīng)付其他狀況。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型船用智能燈光通信裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式，對(duì)本實(shí)用新型的船用智能燈光通信裝置作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

如圖所示，本實(shí)用新型的船用智能燈光通信裝置，包括有能夠發(fā)出燈光通信信號(hào)的發(fā)射光源、能夠接收燈光通信信號(hào)的高速攝像機(jī)及能夠攝取通信對(duì)方圖像的變焦攝像機(jī)，發(fā)射光源由一個(gè)發(fā)射控制器控制其亮滅變化，發(fā)射控制器的控制指令輸入部分與一個(gè)計(jì)算機(jī)控制單元連接，由計(jì)算機(jī)控制單元向其輸出控制指令；高速攝像機(jī)的輸出部分通過(guò)一個(gè)數(shù)據(jù)采集模塊連接至計(jì)算機(jī)控制單元，由計(jì)算機(jī)單元對(duì)采集的燈光信號(hào)進(jìn)行識(shí)別；變焦攝像機(jī)的拍攝圖像信號(hào)輸出部分連接至計(jì)算控制單元，并能夠在計(jì)算機(jī)控制單元上顯示拍攝圖像；發(fā)射光源、高速攝像機(jī)及變焦攝像機(jī)集成在一個(gè)電控三維轉(zhuǎn)臺(tái)上，電控三維轉(zhuǎn)臺(tái)上連接有能夠?qū)崿F(xiàn)電控三維轉(zhuǎn)臺(tái)俯仰和方位角控制的手動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)控制器和自動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)控制器，?自動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)控制器連接有船體姿態(tài)測(cè)量模塊，所說(shuō)的發(fā)射光源為L(zhǎng)ED燈。

上述結(jié)構(gòu)中，變焦攝像機(jī)、圖像顯示軟件模塊、船體姿態(tài)測(cè)量模塊、手動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)控制器、自動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)控制器及電控三維轉(zhuǎn)臺(tái)構(gòu)成伺服子系統(tǒng)，主要實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)對(duì)準(zhǔn)對(duì)方目標(biāo)，保證對(duì)方的光源始終位于高速攝像機(jī)的視野范圍。系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)將LED光源、變焦攝像機(jī)、高速攝像機(jī)集成在電控三維轉(zhuǎn)臺(tái)，保證三者對(duì)準(zhǔn)同一方向；手動(dòng)和自動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)控制器主要實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)臺(tái)的俯仰和方位角的控制，首先由人工方式通過(guò)觀察變焦攝像機(jī)的畫面捕獲對(duì)準(zhǔn)發(fā)送方的信號(hào)光源，隨后由自動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)控制器接管；船體姿態(tài)測(cè)量模塊通過(guò)陀螺儀和GPS系統(tǒng)測(cè)量船體的縱搖、橫搖等姿態(tài)并傳輸給自動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)控制器，自動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)控制器根據(jù)船體姿態(tài)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)自動(dòng)調(diào)整接收攝像機(jī)對(duì)準(zhǔn)方向，使其在風(fēng)浪中保持比較穩(wěn)定的對(duì)準(zhǔn)。