UP-13光电探测仪

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。

采用两轴稳定平台,体积小、重量轻;

采用低成本设计,可以完成森林防火、搜救、缉私等任务;

高度集成化设计,控制电路内置;

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:

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。 

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。

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。

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。

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,自动搜索由操作员指定的区域;

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。




配置参数

热像仪

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)
0.5×1.80.80.3
车辆2.3×2.31.80.6
普通建筑10×1062



可见光摄像机

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)
0.5×1.820.75
车辆2.3×2.331.5
普通建筑10×10125



稳定平台

稳定平台两轴稳定平台
工作角度范围方位+170°~-170°,俯仰-90º~+90º
最大角速度≥90º/S
最低平稳角速度≤0.01º/S
最大角加速度≥100º/S2
稳定精度瞄准线双向稳定,随机误差≤0.02 º(1σ)



视频跟踪器

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



其他

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