1 概述
UP-13系列光电探测仪是应用陀螺稳定技术,提供稳定的光学图像的一种光学探测设备。系统包含可见光摄像机或可见光和红外摄像机,具备隔离载体运动保持瞄准线在惯性空间角度稳定的功能,具备对地面目标进行锁定凝视观察和对动态目标的锁定跟踪功能。如果和相应的定位设备配合,还具备目标位置坐标计算功能。系统可搭载于无人直升机、固定翼飞机、车辆等各种运载平台,用于管线巡查、搜救、缉私、安全、环境监测、森林防火等领域。
UP-13系列光电探测仪还具有以下特点。
l 采用两轴稳定平台,体积小、重量轻;
l 采用低成本设计,可以完成森林防火、搜救、缉私等任务;
l 高度集成化设计,控制电路内置;
l 适合无人机、轻型飞机等机载应用。
1 系统组成
UP-13系列光电探测仪主要组成包括:稳定平台结构组件、红外热像仪、可见光摄像机、通讯/伺服控制板。
各部分的功能简介如下:
l 稳定平台结构组件:为两轴结构,容纳各光学探测器及伺服执行组件,将光电探测仪连接为一个整体。稳定平台结构组件还包括伺服执行组件,如:陀螺、角度传感器、电机等。
l 红外热像仪:用于利用红外图像对目标进行搜索和跟踪,具有中、小两个视场可供切换。能向外输出红外视频信号,可根据指令实现视场的切换、调焦、增益和亮度调整功能。还可以通过通讯口对外返回当前工作视场角大小。
l 可见光摄像机:用于对目标进行观测的连续变焦彩色可见光摄像机。能向外输出可见光视频信号,可根据指令实现变焦、调焦等功能。可以通过通讯口对外返回当前工作视场角大小。
l 通讯/伺服控制板:完成探测仪相对于惯性空间运动的速度采样和角位置采样;根据控制指令运行相应的控制算法,以控制稳定平台实现各种运动,包括稳定、随动、自动跟踪等。同时完成指令通讯的转发。
l 视频跟踪器:根据成像系统传来的图像,计算出目标相对光轴的偏差,并将偏差计算结果输出给通讯/伺服控制板以控制探测仪将瞄准线始终指向目标。这一功能又称为凝视功能。
2 主要功能
UP-13系列光电探测仪具有以下主要功能:
1) 能提供红外与可见光视频图像,对地面、海上和空中目标进行昼夜搜索、监视;
2) 具有在运动载体上对方向和俯仰进行稳定控制的功能;
3) 能人工操作瞄准线运动,锁定目标并对目标进行自动跟踪;
4) 能按照预定的路径,自动搜索由操作员的区域;
5) 能进行在线零位校准、光轴十字线调整、漂移修正等维护操作。
类型 | 非制冷焦平面(FPA)探测器 |
光谱带宽 | 8~12μm |
像元数 | 384×288 |
噪声等效温差(NETD) | 50mk |
视场 | 15.6º×11.7º(水平×垂直) |
作用距离 | 环境温度25℃,相对湿度80%,能见度大于25Km |
目标 | 目标尺寸(m) | 探测距离(Km) | 识别距离(Km) |
人 | 0.5×1.8 | 0.8 | 0.3 |
车辆 | 2.3×2.3 | 1.8 | 0.6 |
普通建筑 | 10×10 | 6 | 2 |
工作波段 | 0.4~0.9μm |
类型 | 1/4″彩色CCD |
像元数 | 752×576 |
视场 | 4.6º×3.45º(水平×垂直) 46º×34.5º(水平×垂直) |
作用距离 | 目标对比度30%,能见度大于25Km |
目标 | 目标尺寸(m) | 探测距离(Km) | 识别距离(Km) |
人 | 0.5×1.8 | 2 | 0.75 |
车辆 | 2.3×2.3 | 3 | 1.5 |
普通建筑 | 10×10 | 12 | 5 |
稳定平台 | 两轴稳定平台 |
工作角度范围 | 方位+170°~-170°,俯仰-90º~+90º |
角速度 | ≥90º/S |
平稳角速度 | ≤0.01º/S |
角加速度 | ≥100º/S2 |
稳定精度 | 瞄准线双向稳定,随机误差≤0.02 º(1σ) |
跟踪模式 | 相关跟踪/形心跟踪 |
相关跟踪跟踪框调整范围 | 16×16~128×128 |
相关跟踪搜索区范围 | 64×64 |
偏差数据输出频率 | 50Hz |
偏差数据输出精度 | 1像素 |
通讯接口 | RS-422数据通讯接口 |
系统供电 | 直流9V~16V |
功耗 | 常值≤20W,峰值≤80W |
光电探测仪重量 | ≤1.5kg |
视频跟踪电子盒重量 | ≤0.3kg |
工作温度 | -20℃~ +65℃ |
工作湿度 | 相对湿度5%-95%,非结露 |
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