[发明专利]一种集群式小体积目标毁伤图像采集系统及其采集方法

权利要求书

1.一种集群式小体积目标毁伤图像采集系统，其特征在于，所述集群式小体积目标毁伤图像采集系统包括：多个采集装置、盖板、系留杆件、触发件、连接件、舵机和减速伞装置；其中，宿主弹药的侧壁设置有安装凹槽；在每个采集装置的后表面安装减速伞装置；多个安装了减速伞装置的采集装置排列成一排或多排阵列放置在凹槽内，每一排平行于宿主弹药的中心轴；在凹槽内与每一排采集装置相对应，固定安装一根系留杆件，系留杆件平行于中心轴；在凹槽的表面安装盖板，盖板的外表面形状与宿主弹药的壳体外表面的曲面形状一致；所述盖板通过连接件安装在宿主弹药的壳体上；连接件通过导线连接至宿主弹药的控制系统；每一个采集装置和减速伞装置均连接至一个触发件，触发件连接至相应的系留杆件上；在采集装置上安装舵机；当宿主弹药发射后，宿主弹药的控制系统感知竖直向下方向的速度分量大于下降速度阈值时，表明宿主弹药处于弹道末段抵近毁伤目标，控制系统向连接件发送分离信号，连接件断裂，盖板与宿主弹药分离，安装了减速伞装置的采集装置在重力作用下脱离宿主弹药的凹槽坠入空中；采集装置和减速伞装置与系留杆件发生相对位移，触发件被系留杆件拉动，从而触发采集装置启动，同时打开减速伞装置的伞包；多个采集装置在减速伞装置的作用下减速，采集下方的图像数据并向外部的通信节点发送，形成集群式图像采集系统；采集装置通过控制舵机旋转，从而控制图像采集的拍摄角度，实现覆盖更广的图像采集角度，有效地扩大对地图像采集的采集视场；当采集装置的运行超过设定的时间阈值后，采集装置内的数据全部擦除。

2.如权利要求1所述的集群式小体积目标毁伤图像采集系统，其特征在于，所述连接件采用爆炸螺栓；分离信号为电流信号，接收到电流信号后爆炸使本身切断，从而断开连接。

3.如权利要求1所述的集群式小体积目标毁伤图像采集系统，其特征在于，所述盖板和宿主弹药的壳体具有相应的连接孔，连接孔具有内螺纹，爆炸螺栓具有外螺纹，二者螺纹连接。

4.如权利要求1所述的集群式小体积目标毁伤图像采集系统，其特征在于，所述减速伞装置包括：伞包、缆线、底板、插销和拉绳；其中，所述伞包的边缘通过缆线连接至底板；所述底板安装在采集装置的后表面；伞包折叠收放设置有插销；插销连接至触发件；当盖板与宿主弹药分离后，采集装置被释放到空中，减速伞装置脱离安装凹槽，触发件拉出插销，伞包展开。

5.如权利要求1所述的集群式小体积目标毁伤图像采集系统，其特征在于，所述触发件采用挂绳或挂索。

6.如权利要求1所述的集群式小体积目标毁伤图像采集系统，其特征在于，所述采集装置包括：图像传感器、中央处理器、存储器、无线通讯单元、开关、惯性传感器、舵机驱动电路、阻断装置和电源；其中，所述图像传感器、中央处理器、存储器和无线通讯单元分别通过开关连接至电源；在开关上设置阻断装置；阻断装置连接至触发件；所述图像传感器和惯性传感器分别连接至中央处理器；所述中央处理器与存储器和无线通讯单元连接；所述中央处理器还连接至舵机驱动电路；所述舵机驱动电路连接至舵机；宿主弹药发射前，阻断装置夹持在开关内使得开关不闭合，电路断开，电源不向图像传感器、中央处理器、存储器和无线通讯单元提供工作电流，均不工作；当宿主弹药发射后，宿主弹药的控制系统向连接件发送分离信号，连接件断裂，采集装置与系留杆件发生相对位移，触发件被系留杆件拉动，从而将阻断装置从开关内拉出，开关闭合电路导通，采集装置启动；惯性传感器感知分离时宿主弹药的位置和姿态，并将位置和姿态数据传输至中央处理器；中央处理器按照分离时的位置和姿态数据估计宿主弹药的速度和姿态，从而预测出分离之后宿主弹药的轨迹；中央处理器根据宿主弹药的轨迹以及实时惯性传感器感知的位置和姿态，计算得到舵机的旋转角，并通过舵机驱动电路驱动舵机按照计算得到的旋转角旋转，从而控制图像传感器的拍摄角度；图像传感器采集图像，中央处理器接收并处理来自图像传感器的图像数据，将其存储到存储器之中；当中央处理器通过无线通讯单元接收到来自外部的数据接收请求后，中央处理器通过无线通讯单元发出图像数据；当采集装置运行超过设定的时间阈值之后，中央处理器控制存储器将存储器的数据擦除。