[发明专利]岸岛观测系统

权利要求书

1.一种岸岛观测系统，其特征在于，包括：一体化球形光电转塔和本地显示控制计算机，其中，所述一体化球形光电转塔包括：球形二维伺服转台装置、以及集成在球形二维伺服转台上的可见光摄像机、红外热像仪、激光照明器、信息处理器和网络通信组件：

球形二维伺服转台装置，包括伺服转台和伺服控制器，伺服转台在伺服控制器的控制下进行目标跟踪监视过程的视轴运动的控制；

可见光摄像机，用于进行可见光波段背景与目标的成像；

红外热像仪，用于获取目标与背景的红外辐射信息，完成光电转换，形成红外目标原始图像数据，并将其存储于外部存储器中，同时接收上级火控系统功能指令，完成目标捕获与跟踪，实时测量并反馈目标角偏差，进行连续调焦，实现远近目标探测和测量；

激光照明器，用于夜间可见光成像探测的辅助照明，实现近距离夜视；

信息处理器，与所述可见光摄像机、红外热像仪、激光照明器、以及球形二维伺服转台装置连接，用于进行双波段图像数据处理、目标检测、跟踪测量、综合处理与数据接口适配；

网络通信组件，包括与所述可见光摄像机、以及红外热像仪连接的视频编码器，以及与所述信息处理器连接的以太网交换机，具体用于通过视频编码器完成视频图像的压缩传输，通过以太网交换机进行系统数据和指挥控制指令数据路由以及与外部系统信息交互；

本地显示控制计算机，用于通过以太网交换机与所述一体化球形光电转塔相连，进行本地综合显示、指挥控制和数据管理；

球形二维伺服转台装置具体包括：

光电编码器，用于实现位置闭环控制功能，作为位置和跟踪回路的前馈传感器，利用前馈控制技术，保证系统的伺服控制精度及目标高速稳定跟踪时的性能；

电流传感器，直接接入电机线上，用于实现电流到数字信号的转换，经由FPGA组成的计数电路即可获得电流的物理量；

控制电路，包括各种传感器信号的采集电路、专用控制处理器、存储器和驱动电路，用于根据上位机送来指令信息以及控制电路采集到的各种信号，并结合选定的控制算法和策略，计算出相应的控制信号，驱动转台执行手动或自动搜索、跟踪功能；

采用多回路数字变换控制方案，其数字闭环控制器包括电流环、速度环和位置环三部分：

电流环设计采用闭环设计，采用将输出电流以闭环的形式接入的方式，确保控制系统的电流稳定性，从而增强系统性能，电流环反馈部分，是由线性电流传感器来完成的，在对电流环中的电流进行反馈控制的过程中，反馈电流信号；

速度环设计成闭环结构，将速度值通过直流测速电机反馈回来，电机的转速是由FPGA输出的PWM脉冲提供的，为速度给定，而在反馈时的速度信号是通过直流测速电机所获得的脉冲信号通过换算得到的，这一反馈回来的速度值和速度环的输入值即速度给定值相对比，所产生的差值通过速度环的PID控制算法进行调节，其经过环内PID调节输出的量直接就是电流环给定，最后将此调节值通过测速电机上传给DSP；

位置环采用闭环结构，将DSP所产生的位置预期作为位置环的输入，通过光电编码器将力矩电机的位置信号反馈回来，使反馈的脉冲信号和原有输入的脉冲信号相比较，将比较出的差值在位置环中进行模糊控制算法的调节，最后输出的调节值为速度环的给定值。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，本地显示控制计算机具体用于：

在无侦候条件下，设置扫描监视模式，自动对既定空域以固定的速度扫描监视，实时记录监视场景；

在收到外部引导信息时，设置为跟踪监视模式，调转伺服系统在指定空域搜索目标，发现目标后捕获目标进行连续跟踪、测量，将测量结果和图像数据报送上级系统；

设置为测试标校模式，进行系统零位标校、红外辐射定标与参考靶标录入，进行伺服零位校准、海平面位置校准和光轴一致性校准。