一种无人侦察机视觉采集系统

1.本实用新型属于图像采集技术领域，具体涉及一种无人侦察机视觉采集系统。

背景技术：

2.信息时代的无人侦察机系统将成为侦察卫星和有人侦察机的重要补充和增强手段，它与侦察卫星相比，具有成本低，侦察地域灵活、地面目标分辨率高的特点，与有人侦察机相比，无需飞行员驾驶，通过地面控制平台控制即可完成侦察任务。
3.无人侦察机通常搭载有相机、摄像机等图像采集装置，但对于恶劣天气，亮度低，尤其是夜晚的情况，采集效率、质量不高。

技术实现要素：

4.本实用新型提出了一种无人侦察机视觉采集系统，通过相机、雷达、红外相互结合的方式不仅能够获得视线范围内的图像信息，还可以捕获到视线被遮挡住部分的信息，能够更大范围的收集信息。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：
6.一种无人侦察机视觉采集系统，包括：采集系统、通信系统、存储系统、电源系统；
7.所述采集系统搭载于无人侦察机机体，用于采集图像信息；
8.所述通信系统用于所述采集系统和存储系统与地面控制平台进行信息传输；
9.所述存储系统用于存储所述图像信息；
10.所述电源系统用于为所述采集系统、所述通信系统、所述存储系统提供工作电压。
11.优选的，所述采集系统包括：第一视觉采集模块、第二视觉采集模块和第三视觉采集模块；
12.所述第一视觉采集模块采用运动相机，所述运动相机用于采集无人侦察机飞行路径范围内的视野图像信息；
13.所述第二视觉采集模块采用探测雷达，所述探测雷达用于采集无人侦察机飞行过程中地理图像信息；
14.所述第三视觉采集模块包括传感器，所述传感器用于探测传感图像信息。
15.优选的，所述传感器包括红外成像仪。
16.优选的，所述传感图像信息包括被建筑、外部环境遮挡的热成像信息。
17.优选的，所述通信系统包括无线传输模块和usb接口模块；
18.所述无线传输模块用于实时将所述图像信息传输至地面控制平台；
19.所述usb接口模块用于飞行结束后，通过usb连接方式将所述存储系统存储数据传输至地面控制平台。
20.优选的，所述无线传输模块采用boy-cm通信模块，所述boy-cm通信模块基于4g/gprs网络，实现数据的远程传输。
21.优选的，所述电源系统包括第一供电模块和第二供电模块；
22.所述第一供电模块采用电池方式为所述采集系统、所述通信系统、所述存储系统提供工作电压；
23.所述第二供电模块包括太阳能电池板和太阳能储能装置；
24.所述太阳能电池板用于将太阳能转换为电能；
25.所述太阳能储能装置用于存储所述电能，当第一供电模块不能提供工作电压时，采用太阳能储能装置为系统供电。
26.优选的，所述电源系统还包括电压转换模块，所述电压转换模块用于将供电电压转换为系统工作电压。
27.本实用新型的有益效果为：
28.本实用新型公开了一种无人侦察机视觉采集系统，通过相机、雷达、红外相互结合的方式不仅能够获得视线范围内的图像信息，还可以捕获到视线被遮挡住部分的信息，能够更大范围的收集信息。通过无线传输与usb互补的方式，能够在信号范围内实时传输信息，也能在任务侦察结束后通过usb方式下载采集信息，利于整体信息整理、分析。
附图说明
29.为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
30.图1为本实用新型实施例无人侦察机视觉采集系统结构示意图；
31.图2为本实用新型实施例第一视觉采集模块连接关系示意图；
32.附图说明：采集系统-01、通信系统-02、存储系统-03、电源系统-04、第一视觉采集模块-011、第二视觉采集模块-012、第三视觉采集模块-013、无线传输模块-021、usb接口模块-022、第一供电模块-041、第二供电模块-042、电压转换模块-043、太阳能电池板-0421、太阳能储能装置-0422。
具体实施方式
33.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
34.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
35.如图1所示，为本实用新型一种无人侦察机视觉采集系统，包括：采集系统01、通信系统02、存储系统03、电源系统04；
36.采集系统01用于采集无人侦察机飞行过程中的图像信息；其中，图像信息包括：视野信息、雷达信息和红外信息。
37.通信系统02用于采集系统02和存储系统03与地面控制平台进行信息传输。
38.存储系统03用于存储采集系统01采集的上述图像信息。
39.电源系统04与采集系统01、通信系统02、存储系统03相连接，用于为上述系统提供
工作电压。
40.采集系统01分别与通信系统02、存储系统03、电源系统04连接；采集系统01搭载在无人侦察机机体，包括：第一视觉采集模块011、第二视觉采集模块012和第三视觉采集模块013；上述视觉采集模块分别与通信系统02、存储系统03、电源系统04连接实现采集功能。
41.其中，第一视觉采集模块011用于采集无人侦察机在飞行路径范围内的视野图像信息。在本实施例中，第一视觉采集模块011采用运动相机，具体为，采用大疆djiaction2，其充电口通过电压转换模块043与第一供电模块041、第二供电模块042连接；运动相机具有前后双屏，主摄像头像素为1200万，能够支持高达120fps的帧率录制4k视频。尺寸为39*39*22.3mm，56g，不占用过多空间及重量，使得无人侦察机能够搭载更多设备。
42.本实施例以第一视觉采集模块011为例，其与其他各模块/系统连接关系如图2所示。第一视觉采集模块011分别与无线传输模块021、存储系统03和电压转换模块043相连，存储系统03与usb接口模块022相连，电压转换模块043分别与第一供电模块041、太阳能储能装置0422连接；太阳能储能装置0422与太阳能电池板0421连接。第一视觉采集模块011通过无线传输模块021与地面控制平台进行实时信息传输，同时存储系统03将其采集信息进行存储，当侦察任务结束后，通过usb接口模块022进行信息下载。第一视觉采集模块011通过电压转换模块043分别与第一供电模块041和第二供电模块连接042。保证第一视觉模块011在侦察过程中正常电力供应。
43.第二视觉采集模块012采用探测雷达，本实施例中，探测雷达采用minisar合成孔径雷达，其具有体积小、重量轻、功耗低的特点。尺寸为35*18*20cm，重2.5kg；设备包括雷达主机、组合导航系统、雷达天线3部分，其中，主机和组合导航系统可固定在机舱内部，天线安装在机舱外。其空间分辨率为0.25m、0.5m、1m、2m，测量距离为4km。通过雷达装备采集地理图像信息可以忽略天气、能见度以及飞行高度等因素的制约。通过雷达设备进行探查，能够使无人侦察机在夜晚执行任务时也能取得有效侦察信息。雷达装备通过电压转换模块043与第一供电模块041、第二供电模块042连接。将采集的雷达信息通过通信系统02传输至地面控制平台。同时，将侦察信息存储至存储系统03。
44.尽管通过第一视觉采集模块011、第二视觉采集模块012的设置，使得无人侦察机同时具备了白天、夜晚执行侦察任务的能力，本实施例还设置了第三视觉采集模块013作为上述模块的补充，使无人侦察机能够更精准的执行侦察任务。
45.第三视觉采集模块013采用红外成像仪，本实施例中采用wirispro高性能双摄热红外成像仪，其帧频30hz或9hz可选，热红外图像超分辨率模式高达1266x1010像素(分辨率1.3mpx)，温度灵敏度为50mk，工作温度为-20℃
～
+55
°
c，测温范围为-25℃
～
+150℃，-40℃
～
+550℃。并具备有丰富的外围硬件接口，支持can以及s.bus总线协议。供电为9
～
36vdc。红外成像仪可以探测地面物体自然的红外辐射而不借助环境光的照射，因此可进行夜间监视和侦察，不仅自身隐蔽性好，而且不受一般目视伪装的欺骗。因此，即便被建筑、外部环境遮蔽的活体也能被侦察到。
46.通信系统02用于采集系统01和存储系统03与地面控制平台进行信息传输；本实施例中，通信系统02包括：无线传输模块021和usb接口模块022。可根据实际情况进行选择性替换。
47.其中，无线传输模块021用于实时将采集系统01中各个模块采集的图像信息传输
至地面控制平台；本实施例中无线传输模块021采用boy-cm通信模块，boy-cm通信模块基于4g/gprs数据通信网络，支持tcp/udp等协议，实现数据的远程传输；标准电源：dv12v/0.5a。工作温度：-30℃
～
+75℃。
48.usb接口模块022用于飞行结束后，通过usb连接方式将存储系统03存储的数据传输至地面控制平台。
49.存储系统03采用存储器，用于存储采集系统01采集的图像信息。所述存储器分别按照采集时间对第一视觉采集模块011、第二视觉采集模块012和第三视觉采集模块013进行存储，方便地面控制平台对上述采集模块采集的信息按照时间顺序进行融合、制图、分析等操作，得到有效、全面的侦察信息。
50.电源系统04包括第一供电模块041、第二供电模块042和电压转换模块043，用于为采集系统01、通信系统02、存储系统03提供工作电压。
51.本实施例中，第一供电模块041采用镍氢电池组，并通过电压转换模块043为采集系统01、通信系统02、存储系统03提供工作电压；
52.第二供电模块042包括太阳能电池板0421和太阳能储能装置0422；作为第一供电模块041的备选电源，在第一供电模块041正常供电的情况下，第二供电模块042通过太阳能电池板0421将太阳能转换为电能，存储在太阳能储能装置0422中；当第一供电模块041出现供电故障时，通过第二供电模块042的太阳能储能装置0422为系统供电。
53.本实施例中，太阳能储能装置0422包括：控制器和蓄电池组；本实施例中，蓄电池组选择铅酸电池。控制器与太阳能电池板0421和蓄电池组连接。控制器可以控制太阳能电池板的输出电压，保护蓄电池组不被过充；同时，晚上太阳能电池不发电时，防止蓄电池组的电倒流。
54.电压转换模块043采用变压器，用于将电压转换为各系统工作电压。其数量随用电设备的数量灵活设置。
55.以上所述的实施例仅是对本实用新型优选方式进行的描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

技术特征：

1.一种无人侦察机视觉采集系统，其特征在于，包括：采集系统、通信系统、存储系统、电源系统；所述采集系统搭载于无人侦察机机体，用于采集图像信息；所述通信系统用于所述采集系统和存储系统与地面控制平台进行信息传输；所述存储系统用于存储所述图像信息；所述电源系统用于为所述采集系统、所述通信系统、所述存储系统提供工作电压。2.根据权利要求1所述无人侦察机视觉采集系统，其特征在于，所述采集系统包括：第一视觉采集模块、第二视觉采集模块和第三视觉采集模块；所述第一视觉采集模块采用运动相机，所述运动相机用于采集无人侦察机飞行路径范围内的视野图像信息；所述第二视觉采集模块采用探测雷达，所述探测雷达用于采集无人侦察机飞行过程中地理图像信息；所述第三视觉采集模块包括传感器，所述传感器用于探测传感图像信息。3.根据权利要求2所述无人侦察机视觉采集系统，其特征在于，所述传感器包括红外成像仪。4.根据权利要求2所述无人侦察机视觉采集系统，其特征在于，所述传感图像信息包括被建筑、外部环境遮挡的热成像信息。5.根据权利要求1所述无人侦察机视觉采集系统，其特征在于，所述通信系统包括无线传输模块和usb接口模块；所述无线传输模块用于实时将所述图像信息传输至地面控制平台；所述usb接口模块用于飞行结束后，通过usb连接方式将所述存储系统存储数据传输至地面控制平台。6.根据权利要求5所述无人侦察机视觉采集系统，其特征在于，所述无线传输模块采用boy-cm通信模块，所述boy-cm通信模块基于4g/gprs网络，实现数据的远程传输。7.根据权利要求1所述无人侦察机视觉采集系统，其特征在于，所述电源系统包括第一供电模块和第二供电模块；所述第一供电模块采用电池方式为所述采集系统、所述通信系统、所述存储系统提供工作电压；所述第二供电模块包括太阳能电池板和太阳能储能装置；所述太阳能电池板用于将太阳能转换为电能；所述太阳能储能装置用于存储所述电能，当第一供电模块不能提供工作电压时，采用太阳能储能装置为系统供电。8.根据权利要求1所述无人侦察机视觉采集系统，其特征在于，所述电源系统还包括电压转换模块，所述电压转换模块用于将供电电压转换为系统工作电压。

技术总结

本实用新型公开了一种无人侦察机视觉采集系统，包括：采集系统、通信系统、存储系统、电源系统；所述采集系统搭载于无人侦察机机体，用于采集图像信息；所述通信系统用于所述采集系统与地面控制平台进行信息传输；所述存储系统用于存储所述图像信息；所述电源系统用于为所述采集系统、所述通信系统、所述存储系统提供工作电压。通过相机、雷达、红外相互结合的方式不仅能够获得视线范围内的图像信息，还可以捕获到视线被遮挡住部分的信息，能够更大范围的收集信息。的收集信息。的收集信息。