[發明專利]一種目標定位手持觀測儀及其導航方法

在審

• 申請號: 202011249048.8
• 申請日: 2020-11-10
• 公開（公告）號: CN112629519A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 汪波;賈國偉;阮建斌;王武;胡鵬搏
• 申請（專利權）人: 湖北久之洋紅外系統股份有限公司
• 主分類號: G01C21/00
• 分類號: G01C21/00;G01C21/20;G01J5/00;G01S17/08;G01S19/42
• 代理公司: 武漢凌達知識產權事務所(特殊普通合伙) 42221
• 代理人: 劉念濤;宋國榮

本發明涉及一種目標定位導航手持觀測儀，包括成像模塊、激光模塊、電子羅盤模塊、北斗模塊，圖像處理模塊、OLED顯示模塊、控制板、音頻模塊、存儲模塊、網絡模塊及外設等；核心模塊采用了FPGA+ARM架構，以ARM主控制器，以FPGA為協同處理器，實現了高速數據采集、多外設的分時啟動控制，增加了目標引導及導航等功能，豐富了功能性和系統性；公開的導航方法包括多種目標引導、目標搜索、目標準確定位、目標導航等，實現了充分利用外設功能、優化設備控制、達到降低功耗目的，能同時得到全方位的目標信息，提供離線導航參考，解決不同環境下無法使用的難題，方便了觀測者從目標數據庫中查找目標關聯性，給觀測著提供更多實用態勢信息，便于快速準確決策。

技術領域

本發明屬于紅外熱成像技術領域，涉及目標定位導航及控制方法，特別涉及一種目標定位導航手持觀測儀，以及其導航方法。

背景技術

隨著消費電子水平的發展，各種移動終端的軟件功能越來多，實用越來越強。軍用手持設備的功能需求也變成多元化，集成化發展。前期裝備集成了多模塊如紅外、CCD/微光、GPS、羅盤等模塊，目標定位技術也得到發展，但功能集成度不高，實用性得到需進一步加強。如何更快捷觀測及引導搜索目標、獲取目標信息、全方位的得到目標信息需要研究課題。

如何快速搜索目標、定位目標是手持設備的需解決的問題。手持設備由于功能增加，對功耗敏感程度增加，讓設備可工作時間長，低功耗設計及軟件上電源智能控制也是一個核心問題。如何給手持設備提供目標全方位的信息，是所有裝備設計一直關注點，如目標圖像清晰圖像、目標的坐標、目標路徑規劃及導航、當前目標與前期目標的關聯性等。因而研究一種目標定位導航手持觀測儀是很有意義的。

發明內容

本發明的目的之一是根據現有技術的不足，提供一種目標定位導航手持觀測儀，通過增加目標探測導引功能，集成多外設，將外設的功能優勢發揮最大化，提供更好的圖像和數據分析能力，便于對目標態勢決策。

實行本發明的目的所采用的技術方案為：一種目標定位導航手持觀測儀，由基于FPGA和ARM的微處理器模塊以及分別與微處理器模塊連接的成像模塊、激光模塊、顯示模塊、北斗模塊、音頻模塊、電子羅盤模塊、網絡模塊和存儲模塊等組成；所述的成像模塊獲取目標場景圖像的光電信號，通過A/D轉換送給微處理器模塊，包括紅外組件和CCD/微光成像組件，紅外組件通過紅外探測器將光電信號轉換為模擬信號，通過A/D轉化得到14bit數字信號，CCD/微光成像組件通過光電耦合器件將光信號轉為8bit數字信號，成像組件數字信號同通過I/O口傳遞給微處理器模塊；所述的激光模塊的由處理單元、發射器和接收器組成，處理單元負責接收微處理器模塊的控制指令，控制發射器，通過接收器接收漫反射回來的激光解算目標距離信息，將結果通過串口發送至微處理器模塊；所述的顯示模塊主要負責接收微處理器模塊的數字視頻信號，通過I2C配置OLED屏驅動，將數字視頻同時顯示兩個1920*1080的OLED屏上；所述的北斗模塊集成了雙模SOC基帶芯片和雙模射頻和核心CPU，并加上相關外圍電路而組成的一個集成電路，將經緯度信息傳遞給微處理器模塊；所述的微處理器模塊也可稱協同處理模塊，采用HI3559A+FPGA為架構的模塊，協同處理外設數據，進行圖像處理、數據解算及控制外設，顯示目標定位導航視圖等功能，主要包含FPGA、ARM、電源模塊、轉換芯片、LPDDR4、EMMC、NORFLASH、SDIO、串口等通用接口；所述的微處理器模塊主要用于處理紅外、CCD/微光圖像，控制激光、羅盤、北斗和網絡模塊的控制指令，識別處理音頻模塊的語音，對目標信息的獲取融合處理，以及目標定位導航、目標態勢的分析及記錄；所述的音頻模塊由音頻編碼器、麥克風和揚聲器組成，麥克風通過音頻編解碼器將聲音信號轉數字信號，音頻編解碼器接收微處理器模塊發送的音頻數字信號，并將其轉為模擬信號，揚聲器負責通過喇叭播放模擬信號，麥克風通過語音模塊接收微處理指令，采集音頻、識別音頻、識別結果并傳遞給微處理器模塊，播放音頻；所述的電子羅盤模塊通過傾角傳感器在X、Y、Z方向的磁力矢量獲取12位磁場強度，得到磁偏角，通過串口傳遞到微處理器模塊；所述的網絡模塊通過4G/5G信號接送或發送目標的經緯度及控制指令；所述的存儲模塊地圖數據包、用于對目標的信息存儲及態勢結果存儲。