[发明专利]一种江河侦察设备

权利要求书

1.一种江河侦察设备，其特征在于，包括：主控计算机，视频编码器，通信控制器，用于测量江河深度的测深模块，云台，用于调整所述云台姿态的执行机构、驱动电机和电机驱动模块，以及设置在所述云台上的激光测距模块、CCD模块、红外夜视模块、用于测量水流速度的流速测量模块、定位模块、激光指示器和用于测量云台姿态的第一姿态传感器，以及用于为各模块供电的供电电源；

所述激光测距模块、所述流速测量模块、所述定位模块、所述第一姿态传感器、所述激光指示器、所述CCD模块以及所述红外夜视模块均通过所述通信控制器与所述主控计算机电连接；所述CCD模块和所述红外夜视模块还通过所述通信控制器与所述视频编码器电连接，所述视频编码器还与所述主控计算机电连接；所述测深模块与所述通信控制器电连接，所述测深模块还与所述主控计算机电连接；所述电机驱动模块与所述主控计算机电连接；所述主控计算机同步采集所述激光测距模块、所述测深模块、所述流速测量模块以及所述定位模块的测量数据；

所述测深模块包括测深探头、用于测量所述测深探头姿态的第二姿态传感器、超声波发射波生成模块、超声波接收模块和第三微控制器，所述测深探头分别与所述超声波发射波生成模块、所述超声波接收模块相连接，所述超声波发射波生成模块和所述超声波接收模块均与所述第三微控制器相连接，所述第二姿态传感器与所述第三微控制器相连接；测深控制模块的第三微控制器根据时间间隔计算出探头到河底的斜向距离，并在开始测深同时同步接收第二姿态传感器通过测量测深探头姿态获取的俯仰、横滚信息，以此可计算出探头波束轴线与垂线夹角，利用夹角和探头到河底的斜向距离通过三角函数计算出垂直水深，将计算结果和姿态数据传给主控计算机；

所述流速测量模块包括电波流速探头和用于测量电波流速探头姿态的第三姿态传感器；通信控制器同步采集流速测量模块传送来的流速信息，同时同步采集来自北斗/GPS模块的定位/时间信息以及第三姿态传感器测得的流速探头姿态信息，由于流速探头与水面存在夹角，测得的流速只是在流速探头轴线方向的投影，同时船只运行过程中的晃动会带来夹角不断变化，因此通信控制器会将同步接收的流速数据和姿态数据利用三角函数计算出流速的真实数据，并将该数据和定位/姿态数据编码后发送到主控计算机；

所述电机驱动模块接收主控计算机的控制指令，根据指令内的参数得到俯仰/方位电机的运动方向和速度，根据速度生成不同频率和时序的控制脉冲，经功率放大电路驱动电机两组线圈绕组，控制电机旋转方向和速度，配合执行机构完成云台的方位俯仰调节。

2.根据权利要求1所述的江河侦察设备，其特征在于，所述通信控制器包括多串口微控制器，记为第一微控制器，所述第一微控制器通过通信接口与所述主控计算机连接，所述第一微控制器还分别与所述激光指示器的触发端口、所述测深模块的触发端口、所述激光测距模块的触发端口、所述激光测距模块的通信接口、所述流速测量模块的触发端口、所述流速测量模块的通信接口、所述第一姿态传感器的通信端口、所述定位模块的通信端口、所述红外夜视模块的通信接口、所述红外夜视模块的复合视频端口、所述CCD模块的复合视频端口以及所述视频编码器的复合视频端口连接。

3.根据权利要求1所述的江河侦察设备，其特征在于，所述电机驱动模块包括第二微控制器和功率放大器，所述第二微控制器的输入端与所述主控计算机的通信接口连接，所述第二微控制器的输出端与所述功率放大器的输入端连接，所述功率放大器的输出端与所述驱动电机控制端连接。

4.根据权利要求1或3所述的江河侦察设备，其特征在于，所述执行机构包括分别用于调整云台俯仰角和方位角的第一蜗轮蜗杆机构和第二蜗轮蜗杆机构；所述驱动电机包括分别用于驱动第一蜗轮蜗杆机构和第二蜗轮蜗杆机构的第一驱动电机和第二驱动电机。

5.根据权利要求1所述的江河侦察设备，其特征在于，所述激光指示器的光轴与所述激光测距模块的光轴、所述CCD模块的瞄准十字线以及所述红外夜视模块的瞄准十字线同轴。

6.根据权利要求1所述的江河侦察设备，其特征在于，所述定位模块包括全球定位系统模块，或伽利略卫星导航系统模块、或北斗卫星导航系统模块、或格洛纳斯卫星导航系统模块、或印度区域导航卫星系统模块、或准天顶卫星系统模块中的至少一种。