一种光电搜索装置的制作方法

本发明属于光电技术领域，具体涉及一种光电搜索装置，特别适用于车载、机载以及船载环境下对地面、水面、空中目标进行搜索、监视、自动跟踪等。

背景技术：

通常情况下，搜索救援依靠雷达、探照灯、光学望远镜等对目标区域进行搜索、识别。而凭借雷达，难以发现落水人员、小型漂浮物，更难以识别目标性质；凭借探照灯、光学望远镜难以在夜间和雾天获得较好的观察、搜索效果；在车、船、飞机等载体剧烈晃动的情况下，人工搜索救援和视频摄像更加困难。

目前，国内外有采用电视摄像机和红外热像仪的设备，以及单电视摄像机的可见光设备，但由于这些装置不具有自主稳定的功能或自主稳定性能较差、电视摄像机或红外热像仪的光学焦距短，难以实现在较远距离上对目标细节的确认，而少数长焦距设备又因体积大、重量重，不适合车载、机载、船舶桅杆和小型船舶上安装。

技术实现要素：

本发明的目的在于根据现有技术的不足，设计一种带有自稳定功能的光电搜索装置，该装置具有可见光和红外视频通道，其红外视频通道采用长焦距短尺寸设计技术，能全天候、远距离搜索、识别落水人员和漂浮物，且装置总体体积小、重量轻，适合各种车辆、航空器、大/中/小型船舶以及大中型船舶桅杆位置安装；装置组成简单、安装方便，可在载体运动或摇晃情况下实现视轴自主稳定，方便搜索、发现、跟踪、识别目标。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种光电搜索装置，包括万向节稳定平台，所述的万向节稳定平台包括底座和设置在底座上的水平回转轴系，所述的水平回转轴系上安装有高低回转轴系，所述的高低回转轴系的中部设有一密封腔体，所述的密封腔体内安装有空心框架，所述的空心框架内部安装有成像光电传感器组、陀螺仪和电子电路模块，所述的成像光电传感器组包括可见光摄像机和红外热成像仪，所述的万向节稳定平台下方设置有对外接口。

所述的一种光电搜索装置，其水平回转轴系和高低回转轴系均由壳体、轴承、电机和测角元件组成。

所述的一种光电搜索装置，其红外热成像仪包括制冷型焦平面阵列红外探测器和长焦距变焦光学系统，所述的长焦距变焦光学系统包括沿光轴设置的二次折反射镜和旋转变倍光路。

所述的一种光电搜索装置，其红外热成像仪的最长焦距大于500毫米，最短焦距小于50毫米。

所述的一种光电搜索装置，其底座包括上连接板、下连接板和设置在上、下连接板之间的减震器。

所述的一种光电搜索装置，其对外接口包括电源输入接口和通信接口，所述的通信接口采用RS422串口。

本发明的有益效果是：

1，本发明采用自主陀螺稳定技术，无须采用载体姿态信息，能自主实现瞄准线稳定，方便搜索、发现、跟踪、识别目标，在载体平台运动环境下能够输出稳定清晰的视频图像和目标位置信息；

2，本发明采用大变倍比长焦距红外热成像仪，最大焦距大于500毫米，最小焦距小于50毫米，既可近距离广角搜索任务区域，又可远距离长焦识别目标细节；能全天候、远距离搜索、识别落水人员和漂浮物,且体积小、重量轻，适合各种车辆、航空器、大/中/小型船舶以及大中型船舶桅杆位置安装；

3，本发明的底座采用减震器隔离载体的高频振动，保证万向节稳定平台可安装于多种环境，提高了装置的适装性；

4，本发明组成简单、安装方便、使用便捷、运用范围广。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明密封腔体内的结构示意图；

图3是本发明红外热成像仪长焦距变焦光学系统的结构示意图。

各附图标记为：1—万向节稳定平台，1.1—底座，1.2—水平回转轴系，1.3—高低回转轴系，1.4—密封腔体，1.5—空心框架，1.6—陀螺仪，1.7—电子电路模块，1.8—对外接口，2—成像光电传感器组，2.1—可见光摄像机，2.2—红外热成像仪，2.3—二次折反射镜，2.4—旋转变倍光路。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1至图3所示，本发明公开了一种光电搜索装置，可以实现方位360度转动和高低150度转动，包括万向节稳定平台1，所述的万向节稳定平台1包括底座1.1和设置在底座1.1上的水平回转轴系1.2，所述的水平回转轴系1.2上安装有一个轴线与水平回转轴系1.2轴线垂直且随水平回转轴系1.2一起进行转动的高低回转轴系1.3，所述的高低回转轴系1.3的中部设有一密封腔体1.4，所述的密封腔体1.4内安装有空心框架1.5，所述的空心框架1.5内部安装有成像光电传感器组2、陀螺仪1.6和电子电路模块1.7，所述的成像光电传感器组2包括可见光摄像机2.1和红外热成像仪2.2，所述的万向节稳定平台1下方设置有对外接口1.8。

所述的水平回转轴系1.2和高低回转轴系1.3均包括壳体、轴承、电机和测角元件。

所述的红外热成像仪2.2包括制冷型焦平面阵列红外探测器和长焦距变焦光学系统，所述的长焦距变焦光学系统按照球形密封腔体1.4内腔形状规划设计，最大限度地利用球形空腔内的空间，合理布局光学系统结构，采用沿光轴设置的二次折反射镜2.3和旋转变倍光路2.4以减小变倍组空间尺寸，实现最长焦距大于500毫米，最短焦距小于50毫米，可以兼顾远距离探测和近距离广角搜索。

所述的陀螺仪1.6安装于红外热成像仪2.2长焦距变焦光学系统的结构间隙处，所述的电子电路模块1.7贴附安装于空心框架1.5两侧，电子电路模块1.7提供万向节稳定平台1和成像光电传感器组2所需的全部电源管理、指令收发与处理、稳定、跟踪等功能，无需外部其它电子电路支持，即可实现自主稳定和视频图像输出。

所述的底座1.1包括上连接板、下连接板和设置在上、下连接板之间的减震器，所述的下连接板固定在车体、机体或船体外部设备（即载体）安装平面上，或直接固定在船体上部甲板上。

所述的对外接口1.8包括电源输入接口和通信接口，所述的通信接口包括通讯以及视频输出接口，通信接口采用RS422串口，外部指令通过该接口即可启动本装置开机、关机、回转、稳定、跟踪、变焦等功能。

本发明装置的回转半径不大于200毫米，高度不大于520毫米，重量不大于42公斤，其中红外热成像仪2.2的最长焦距大于500毫米，最短焦距小于50毫米，对水中人头探测距离不小于7公里，识别距离不小于5公里。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，以及部分运用的实施例，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。