船用雷达服务装置的制作方法

文档序号:17215123发布日期:2019-03-27 11:14阅读:302来源:国知局
船用雷达服务装置的制作方法

本实用新型涉及船用雷达技术领域,尤其是涉及一种船用雷达服务装置。



背景技术:

雷达作为一种重要的传感器,广泛的应用在军事民用的各个领域。随着计算机、通信、网络等技术的快速发展,雷达发挥的作用越来越广泛:在远洋航运系统中,常常装备有不同作用距离、不同扫描分辨率、不同作用方向的多种雷达作为传感器。

因此需要设计出一种船用雷达装置,可以同时录取多路雷达数据,本地存储;可以回放任意一路雷达视频;并且装置轻便小巧,模块数量最简,便于携带,适用于不同现场环境。为了提高适用性和应用范围,装置还应能在录取数据的同时,提供实时的回波监控图像;回放视频时提供快进慢进或拖拽播放功能;需要进行数据软压缩存储以克服数据量庞大对硬盘的限制,以延长可供录取的时间。

由此就有了如申请号为“201220714344.5”、申请日为“2012.12.22”和申请名称为“一种实时监控的多路雷达数据采集和回放装置”的船用雷达服务装置,如图1所示,其包括:工控机1、单板机MIC 3392(29)、第一雷达数字视频采集卡2、第二雷达数字视频采集卡3、第三雷达数字视频采集卡4、笫四雷达数字视频采集卡5。单板机MIC 3392(29)装入工控机1中,第一雷达数字视频采集卡2、第二雷达数字视频采集卡3、笫三雷达数字视频采集卡4、第四雷达数字视频采集卡5分别插入工控机1内扩展PCI插槽内。所述工控机往往为CP-150 工控机。

在实际使用过程中,为了防止外部的磕碰,所述工控机往往设置在工控机柜中,但是现在工控机柜的结构存在如下缺点:

因为船用雷达服务装置的工控机柜在航行过程中,由于航行经过的水面空气中含有的水分过多,不可避免的就会不利于工控机柜里工控机的部件因为环境空气中的过多水分的影响而导致侵害而受损,而要检测出受损部位的过程很繁琐,增大了维护的难度,浪费维护周期与精力。



技术实现要素:

针对上述技术问题,本实用新型的目的在于提供一种船用雷达服务装置,通过吸气马达经由所述管道一与管道二吸气,且把气流经由管道三送至中空室里,直至送达中空的所述容纳室里进行除湿,再由管道四送出除湿后的气体,从而达到带有水分的气体不会对工控机的部件造成损害。

为实现上述目的,本实用新型提供了如下技术方案:一种船用雷达服务装置,包括:工控机;

所述工控机设置在工控机柜中,所述工控机柜包括柜体,所述柜体内部的一壁面上开有定位口,在所述定位口内部的底壁的一边上固连着所述工控机,所述定位口内部的一头边壁上固连着支撑块,所述支撑块内设置有除湿设备。

通过采用上述技术方案,就能在柜体里设置除湿设备进行除湿来让工控机防止空气中的水分的侵害。

所述除湿设备包括在所述支撑块内开有的容纳室,所述支撑块的顶壁的一边上固连着吸气马达,所述吸气马达的一边固连着管道一,所述吸气马达的另一边固连着管道二,另外所述管道二的顶部透过定位口且伸展到柜体的顶壁之上,所述吸气马达的底壁上固连着管道三,另外管道三的底端透过支撑块且伸展到所述容纳室内,所述容纳室内的底壁上固连着联结板,所述联结板内具有中空室,所述管道三的底部透过所述联结板且伸展到中空室里,所述中空室内的上壁面上开有若干贯通口,,该若干贯通口与中空的容纳室相通,所述容纳室内的底壁上覆盖着能够反复使用的除湿剂,所述容纳室内的一头的边壁上透设有管道四,且所述管道四的一头透过中空的所述容纳室并伸展到支撑块之外。

通过采用上述技术方案,所述吸气马达经由所述管道一与管道二吸气,且把气流经由管道三送至中空室里,直至气流经由所述贯通口送达中空的所述容纳室里进行除湿,再由管道四送出除湿后的气体,从而达到带有水分的气体不会对工控机的部件造成损害。

本实用新型进一步设置为:所述管道三的一边设置着支撑片,所述支撑片处在中空的所述容纳室里,所述支撑片的顶壁的一边固连着定位板,所述定位板的顶壁上旋接着旋动条一,所述旋动条一的底壁的一边上旋接着旋动条二,所述旋动条二的底壁的一边旋接着定位条,所述定位板的一边设置着转杆,另外所述转杆的底部透过支撑片且伸展到所述支撑片的下方,所述转杆旋接在所述支撑片上,所述转杆的顶部固连着旋动条三,所述旋动条三的顶壁上开有沟槽,且所述定位条处在所述沟槽内,所述旋动条二的底壁的另一边旋接着旋动条四,所述旋动条四的底壁的一边上固连着动力设备,且动力设备的底端固连在支撑片的顶壁的另一边。

通过采用上述技术方案,动力设备牵引着旋动条四旋动,最终让旋动条三断断续续的旋动,对能够反复使用的除湿剂执行搅动,让气流与能够与反复使用的除湿剂更能完整的作用。

本实用新型进一步设置为:所述柜体的底壁的下表面设置着减振设备,所述减振设备包括设置在柜体的底壁的下表面的四个顶点处的套筒,所述套筒内的上壁固连着螺旋状的铍青铜丝,所述螺旋状的铍青铜丝的底部固连着支撑条,支撑条的底部透过所述套筒且伸展到套筒的下方,支撑条的底壁上固连着支撑座。

通过采用上述技术方案,结合螺旋状的铍青铜丝的弹性作用非常强的特性,所以在受到外部振动时,能起到减振作用。

本实用新型进一步设置为:所述能够反复使用的除湿剂为蒙脱石干燥剂。

通过采用上述技术方案,蒙脱石干燥剂隔段时间拿出烘干后还能反复使用。

本实用新型进一步设置为:所述柜体的一边壁的两头都枢接着柜门,所述柜门还与定位口相向而对,柜门的一边壁上设置着拉柄。

通过采用上述技术方案,利于揭开和关闭柜门。

本实用新型进一步设置为:所述管道二内设有过滤网。

通过采用上述技术方案,过滤网用来阻隔颗粒物杂质的混入。

综上所述,本实用新型具有以下有益效果:

1. 吸气马达经由所述管道一与管道二吸气,且把气流经由管道三送至中空室里,直至气流经由所述贯通口送达中空的所述容纳室里进行除湿,再由管道四送出除湿后的气体,从而达到带有水分的气体不会对工控机的部件造成损害,不会出现检测出受损部位的过程很繁琐的问题。

2. 还能让定位口内的气体压强高于定位口外的气体压强,让外面的含有水分的气流不能进入,以此高效的确保证了柜体内的除湿效果。

3. 柜体的底壁的下表面设置着减振设备,能够缓解由于柜体在外部的颠簸下引起振荡而不利于柜体内的工控机的正常运行的问题。

附图说明

图1 是现有技术的实时监控的多路雷达数据采集和回放装置的总体结构框图;

图2 是现有技术的实时监控的多路雷达数据采集和回放装置的数据流程框图;

图3 是现有技术的实时监控的多路雷达数据采集和回放装置的雷达数字视频采集卡VBDCB-C6-10的原理框图;

图4 是现有技术的实时监控的多路雷达数据采集和回放装置的应用软件结构框图;

图5是本实用新型的工控机柜的外部结构示意图;

图6是本实用新型的工控机柜的内部结构示意图;

图7是本实用新型的工控机柜的支撑块的结构示意图;

图8是本实用新型的工控机柜内的部分结构示意图。

附图标记:1、工控机;2、第一雷达数字视频采集卡;3、第二雷达数字视频采集卡;4、第三雷达数字视频采集卡;5、笫四雷达数字视频采集卡;6、第一调谐器;7、第二调谐器;8、FPGA ;9、单片机MCU ;10、PCI桥芯片;11、第一A/D 采样芯片、12、第二A/D 采样芯片;13、直流电平调整芯片;14、串口通讯芯片;15、第一接口匹配电路;16、第一视频行同步分离电路;17、第一直流恢复与放大电路;18、第一消隐电路;19、第一方位与仰角分离电路;20、第二视频行同步分离电路;21、第二接口匹配电路;22、第二直流恢复与放大电路;23、第二方位与仰角分离电路;24、第二消隐电路;29、单板机MIC 3392;201、柜门;202、拉柄;203、柜体;204、支撑条;205、支撑座;206、套筒;208、定位口;209、工控机箱;210、管道一;211、支撑片;212、管道二;213、过滤网;214、吸气马达;215、支撑块;216、旋动条一;217、旋动条二;218、定位条;219、旋动条三;220、旋动条四;221、动力设备;222、定位板;223、转杆;224、旋叶;225、能够反复使用的除湿剂;226、贯通口;227、联结板;228、沟槽;229、管道三;230、管道四。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例1:

船用雷达服务装置,结合图1-图2所示,包括:工控机1、单板机MIC 3392(29)、第一雷达数字视频采集卡2、第二雷达数字视频采集卡3、第三雷达数字视频采集卡4、笫四雷达数字视频采集卡5;单板机MIC 3392(29)装入工控机1中,第一雷达数字视频采集卡2、第二雷达数字视频采集卡3、笫三雷达数字视频采集卡4、第四雷达数字视频采集卡5分别插入工控机1内扩展PCI插槽内。工控机1为CP-150工控机。

工控机1包括中空长方体状的工控机箱,工控机箱内装入有单板机MIC 3392(29)和扩展PCI插槽,第一雷达数字视频采集卡2、第二雷达数字视频采集卡3、笫三雷达数字视频采集卡4、第四雷达数字视频采集卡5分别插入工控机1内扩展PCI插槽内,如图5-图8结合起来所示,工控机1设置在工控机柜中,工控机柜包括柜体203,柜体203为中空长方体状结构,柜体203的底壁的下表面设置着减振设备,用来缓解由于柜体203在外部的颠簸下引起振荡而不利于柜体203内的工控机的正常运行的问题,柜体203内部的后壁面上开有定位口208,定位口208的轮廓为长方体状,在定位口208内部的底壁的一边上固连着工控机1,在定位口208内部的底壁的一边上固连着工控机1的结构为:在定位口208内部的底壁的一边上开有插接口,插接口为长方体状,工控机1的工控机箱209的下部以过盈配合的方式插接在插接口内;这样的插接结构利于工控机设置,定位口208内部的一头边壁上以螺杆螺接的方式固连着支撑块215,支撑块215为长方体结构,支撑块215内设置有除湿设备。该除湿设备包括在所述支撑块内开有的中空的容纳室,容纳室的轮廓为长方体结构,支撑块215的顶壁的一边上以螺杆螺接的方式固连着吸气马达214,利于执行吸气操作,吸气马达214的一边固连着管道一210,吸气马达214的另一边固连着管道二212,另外管道二212的顶部透过定位口且伸展到柜体203的顶壁之上,管道二212的外壁与定位口的内壁之间为过盈配合,吸气马达214的底壁上固连着管道三229,另外管道三229的底端透过支撑块215且伸展到中空的容纳室内,中空的容纳室内的底壁上固连着联结板227,联结板227为长方体状结构,联结板227内具有中空室,中空室的轮廓为长方体状结构,管道三229的底部透过联结板227且伸展到中空室里,中空室内的上壁面上开有若干贯通口226,吸气马达214经由管道一210与管道二212吸气,且把气流经由管道三229送至中空室里,吸气马达有两个吸气口和一个排气口,两个吸气口分别与管道一210与管道二212连通,排气口与管道三229连通,气流经由贯通口226送达中空的容纳室里,中空的容纳室内的底壁上铺设有够反复使用的除湿剂225,除湿剂225采取蒙脱石干燥剂执行除湿,蒙脱石干燥剂在运用一段时间后放入烘箱内在140摄氏度恒温下烘干后还能继续运用,管道三229的一边设置着支撑片211,支撑片211为长方体状,利于执行稳固的装配,支撑片211处在中空的容纳室里,支撑片211的顶壁的一边用螺钉螺接的方式固连着定位板222,定位板222为长方体状,定位板222的顶壁上经由销轴旋接着旋动条一216,旋动条一216为水平条,旋动条一216的形状为长方体状或者圆柱状,旋动条一216的底壁的一边上经由销轴旋接着旋动条二217,旋动条二217为水平条,旋动条二217的形状为长方体状或者圆柱状,旋动条二217的底壁的一边经由销轴旋接着定位条218,定位条218为竖直条,定位条为圆柱状或长方体状,利于旋动和来回移动,定位板222的一边设置着转杆223,转杆223为圆柱状,另外转杆223的底部透过支撑片211且伸展到支撑片211的下方,转杆223的底部等间隔的设置着若干旋叶224,旋叶224经由焊接方式或者螺钉螺接方式设置在转杆223的底部,旋叶224为长方体状、圆柱状或者叶片状,用来搅动能够反复使用的除湿剂225让气流与除湿剂更为完整的相互作用,转杆223上经由销轴旋接在支撑片211上,转杆223为竖直杆,转杆223为圆柱状结构,转杆223的顶部用焊接或者螺栓螺接的方式固连着旋动条三219,旋动条三219为竖直条,旋动条三219的顶壁上开有沟槽228,沟槽228为十字交叉状沟槽,且定位条218处在沟槽228内,用来牵引旋动条三219断断续续的运动,旋动条二217的底壁的另一边经由销轴旋接着旋动条四220,旋动条四220为竖直条,旋动条四220的底壁的一边上经由焊接或者螺钉螺接的方式固连着动力设备221,启动动力设备221,动力设备221牵引着旋动条四220旋动,由于旋接结构,加上动力设备221牵引着旋动条四220旋动时是做圆周运动,这样旋动条四220在牵引旋动条二217圆周运动时的相互作用力会出现大小不一的情况,加上它们之间的旋接结构,旋动条四220在牵引旋动条二217时就会不时发生相对的旋动和不时发生共同的旋动,这样就会使得旋动条二217与定位条218之间也会因为彼此的旋接结构而不时发生相对的旋动和不时发生共同的旋动,在发生相对的旋动时,定位条就不会对旋动条三219产生推动力来让其旋动,而在发生共同的旋动时,定位条就会对旋动条三219产生推动力来让旋动条三旋动,这样让旋动条三219断断续续的旋动,对能够反复使用的除湿剂225执行搅动,让气流与能够与反复使用的除湿剂225更能完整的作用,对气流执行除湿,且动力设备221的底端用焊接或螺钉螺接的方式固连在支撑片211的顶壁的另一边,中空的容纳室内的一头的边壁上透设有管道四230,利于把气流送出,且管道四230的一头透过中空的容纳室并伸展到支撑块215之外,这样就能经由管道四230把气流送到柜体203内,让定位口208内的气流完全被除湿,另外还能让定位口208内的气体压强高于定位口外的气体压强,让外面的含有水分的气流不能进入,以此高效的确保证了柜体203内的除湿效果,让工控机的部件不会由于气体中的水分而受损。

实施例2:

船用雷达服务装置,结合图1-图2所示,包括:工控机1、单板机MIC 3392(29)、第一雷达数字视频采集卡2、第二雷达数字视频采集卡3、第三雷达数字视频采集卡4、笫四雷达数字视频采集卡5;单板机MIC 3392(29)装入工控机1中,第一雷达数字视频采集卡2、第二雷达数字视频采集卡3、笫三雷达数字视频采集卡4、第四雷达数字视频采集卡5分别插入工控机1内扩展PCI插槽内。工控机1为CP-150工控机。

所述的第一雷达数字视频采集卡2, 包括:第一调谐器6、第二调谐器7、FPGA8、单片机MCU 9、PCI桥芯片10、第一A/D 采样芯片11、第二A/D 采样芯片12、直流电平调整芯片13、串口通讯芯片14、第一接口匹配电路15、第二接口匹配电路21、第一视频行同步分离电路16、第二视频行同步分离电路20、第一直流恢复与放大电路17、第二直流恢复与放大电路22、第一方位与仰角分离电路19、第二方位与仰角分离电路23、第一消隐电路18、第二消隐电路24。现将上述模块连接关系描述如下:第一调谐器6、第二调谐器7 从视频总线解调下雷达视频信息组合编码,经过第一接口匹配电路15、第二接口匹配电路21分别送入第一视频行同步分离电路16、第二视频行同步分离电路20、第一直流恢复与放大电路17、第二直流恢复与放大电路22、第一方位与仰角分离电路19、第二方位与仰角分离电路23,其中第一视频行同步分离电路16、第二视频行同步分离电路20 从雷达视频信息组合编码中分离出行同步信号送入FPGA8,第一直流恢复与放大电路17、第二直流恢复与放大电路22对雷达视频信息组合编码进行预处理,第一方位与仰角分离电路19、第二方位与仰角分离电路23从雷达视频信息组合编码分离出方位和仰角信息送入FPGA8,第一消隐电路18、第二消隐电路24从预处理后的雷达视频信息组合编码中分离出雷达视频回波送至第一A/D采样芯片11、第二A/D 采样芯片12进行采样,采样后的数据送入FPGA8中,单片机MCU9负责接收串口通讯芯片14送来的控制命令并对调谐器和FPGA进行控制,所有采集到的雷达视频信息储存在FPGA中并通过PCI桥芯片10发送给主机进行处理。

所述的第二雷达数字视频采集卡3、笫三雷达数字视频采集卡4、笫四雷达数字视频采集卡5与所述第一雷达数字视频采集卡2完全相同,共可以支持8路雷达视频同时进行数据采集。

采用带有CPCI机箱的CP-150工控机和基于Intel Core 2 Duo处理器的CompactPCI单板电脑MIC-3392搭建硬件平台,雷达数字视频采集卡VBDCB-C6-10负责处理、采集数据和存储传输管理。

带有CPCI机箱的CP-150工控机带有一个系统插槽和4个扩展插槽;内建LCD监视器以及超薄CD-ROM和软驱,并带有折叠式键盘。整机尺寸37cm×18cm×27cm,满载板卡重量10Kg,并配备一个拉杆式旅行箱。MIC-3392单板电脑性能卓越、节省能耗。使用了PCI Express(PCIe)技术来实现I/O吞吐量的最大化,并集成有2.5”串行ATA 硬盘,最大速度2.0GHz,带2M 缓存、前端总线667MHz、板上集成2G DDR2内存、集成Intel 945GM/GME显示芯片,提供一个串口(COM1),两个USB2.0 端口,一个DB-15VGA 端口,一个PMC开口,工作温度在0~55度。

这里的核心模块为雷达数字视频采集卡VBDCB-C6-10,它主要包括接口解调电路、信号处理电路、数据缓存控制电路和总线桥接电路。模块接收原始的雷达复合视频信号,经过单片机的I2C调节参数以适用于大多数的雷达型号,在现场可编程器件FPGA控制下,经过模拟电路解调,分离出主脉冲信号、12位方位全量码、方位打入信号、雷达视频信号。将分离的信号进行电平调整、增益放大、模数变换和距离压缩,变成数字信号。FPGA将数字信号进行编码后,存入缓存空间,产生中断等待上位机读取。PCI桥接芯片管理各个数据流有序的经过总线存入本地硬盘。FPGA利用雷达数据的特点进行编码减小数据量,利用最新推出的FPGA内嵌的超大容量缓存延迟中断响应,可以解决总线带宽的瓶颈。由于取消了外部存储芯片和压缩电路,芯片密度降低,使单块VBDCB-C6-10模块可以同时处理两路雷达信号。

这样的优点是可以同时采集和储存多部、多种类型雷达数据,很好的解决了便携式设备对模块数量的限制和多路信号同时采集之间的矛盾。可以同时录取多路雷达数据,本地存储;能在录取数据的同时,提供实时的回波监控图像;回放视频时提供快进慢进或拖拽播放功能;通过数据软压缩存储以克服数据量庞大对硬盘的限制,以延长可供录取的时间;可以回放任意一路雷达视频;并且装置轻便小巧,模块数量最简,便于携带,适用于不同现场环境。

工控机1包括中空长方体状的工控机箱,工控机箱内装入有单板机MIC 3392(29)和扩展PCI插槽,第一雷达数字视频采集卡2、第二雷达数字视频采集卡3、笫三雷达数字视频采集卡4、第四雷达数字视频采集卡5分别插入工控机1内扩展PCI插槽内,如图5-图8结合起来所示,工控机1设置在工控机柜中,工控机柜包括柜体203,柜体203为中空长方体状结构,柜体203的底壁的下表面设置着减振设备,用来缓解由于柜体203在外部的颠簸下引起振荡而不利于柜体203内的工控机的正常运行的问题,柜体203内部的后壁面上开有定位口208,定位口208的轮廓为长方体状,在定位口208内部的底壁的一边上固连着工控机1,在定位口208内部的底壁的一边上固连着工控机1的结构为:在定位口208内部的底壁的一边上开有插接口,插接口为长方体状,工控机1的工控机箱209的下部以过盈配合的方式插接在插接口内;这样的插接结构利于工控机设置,定位口208内部的一头边壁上以螺杆螺接的方式固连着支撑块215,支撑块215为长方体结构,支撑块215内设置有除湿设备。该除湿设备包括在所述支撑块内开有的中空的容纳室,容纳室的轮廓为长方体结构,支撑块215的顶壁的一边上以螺杆螺接的方式固连着吸气马达214,利于执行吸气操作,吸气马达214的一边固连着管道一210,吸气马达214的另一边固连着管道二212,另外管道二212的顶部透过定位口且伸展到柜体203的顶壁之上,管道二212的外壁与定位口的内壁之间为过盈配合,吸气马达214的底壁上固连着管道三229,另外管道三229的底端透过支撑块215且伸展到中空的容纳室内,中空的容纳室内的底壁上固连着联结板227,联结板227为长方体状结构,联结板227内具有中空室,中空室的轮廓为长方体状结构,管道三229的底部透过联结板227且伸展到中空室里,中空室内的上壁面上开有若干贯通口226,该若干贯通口与中空的容纳室相通,吸气马达214经由管道一210与管道二212吸气,且把气流经由管道三229送至中空室里,吸气马达有两个吸气口和一个排气口,两个吸气口分别与管道一210与管道二212连通,排气口与管道三229连通,气流经由贯通口226送达中空的容纳室里,中空的容纳室内的底壁上铺设有够反复使用的除湿剂225,除湿剂225采取蒙脱石干燥剂执行除湿,蒙脱石干燥剂在运用一段时间后放入烘箱内在140摄氏度恒温下烘干后还能继续运用,管道三229的一边设置着支撑片211,支撑片211为长方体状,利于执行稳固的装配,支撑片211处在中空的容纳室里,支撑片211的顶壁的一边用螺钉螺接的方式固连着定位板222,定位板222为长方体状,定位板222的顶壁上经由销轴旋接着旋动条一216,旋动条一216为水平条,旋动条一216的形状为长方体状或者圆柱状,旋动条一216的底壁的一边上经由销轴旋接着旋动条二217,旋动条二217为水平条,旋动条二217的形状为长方体状或者圆柱状,旋动条二217的底壁的一边经由销轴旋接着定位条218,定位条218为竖直条,定位条为圆柱状或长方体状,利于旋动和来回移动,定位板222的一边设置着转杆223,转杆223为圆柱状,另外转杆223的底部透过支撑片211且伸展到支撑片211的下方,转杆223的底部等间隔的设置着若干旋叶224,旋叶224经由焊接方式或者螺钉螺接方式设置在转杆223的底部,旋叶224为长方体状、圆柱状或者叶片状,用来搅动能够反复使用的除湿剂225让气流与除湿剂更为完整的相互作用,转杆223上经由销轴旋接在支撑片211上,转杆223为竖直杆,转杆223为圆柱状结构,转杆223的顶部用焊接或者螺栓螺接的方式固连着旋动条三219,旋动条三219为竖直条,旋动条三219的顶壁上开有沟槽228,沟槽228为十字交叉状沟槽,且定位条218处在沟槽228内,用来牵引旋动条三219断断续续的运动,旋动条二217的底壁的另一边经由销轴旋接着旋动条四220,旋动条四220为竖直条,旋动条四220的底壁的一边上经由焊接或者螺钉螺接的方式固连着动力设备221,启动动力设备221,动力设备221牵引着旋动条四220旋动,由于旋接结构,加上动力设备221牵引着旋动条四220旋动时是做圆周运动,这样旋动条四220在牵引旋动条二217圆周运动时的相互作用力会出现大小不一的情况,加上它们之间的旋接结构,旋动条四220在牵引旋动条二217时就会不时发生相对的旋动和不时发生共同的旋动,这样就会使得旋动条二217与定位条218之间也会因为彼此的旋接结构而不时发生相对的旋动和不时发生共同的旋动,在发生相对的旋动时,定位条就不会对旋动条三219产生推动力来让其旋动,而在发生共同的旋动时,定位条就会对旋动条三219产生推动力来让旋动条三旋动,这样让旋动条三219断断续续的旋动,对能够反复使用的除湿剂225执行搅动,让气流与能够与反复使用的除湿剂225更能完整的作用,对气流执行除湿,且动力设备221的底端用焊接或螺钉螺接的方式固连在支撑片211的顶壁的另一边,中空的容纳室内的一头的边壁上透设有管道四230,利于把气流送出,且管道四230的一头透过中空的容纳室并伸展到支撑块215之外,这样就能经由管道四230把气流送到柜体203内,让定位口208内的气流完全被除湿,另外还能让定位口208内的气体压强高于定位口外的气体压强,让外面的含有水分的气流不能进入,以此高效的确保证了柜体203内的除湿效果,让工控机的部件不会由于气体中的水分而受损。

减振设备包括设置在柜体203的底壁的下表面的四个顶点处的套筒206,套筒206的外形为圆柱状结构,套筒206内的上壁用焊接的方式固连着螺旋状的铍青铜丝,以此来达到减振防损的性能,螺旋状的铍青铜丝的底部用焊接的方式固连着支撑条204,支撑条204为圆柱状,支撑条204的底部透过套筒206且伸展到套筒206的下方,支撑条204的底壁上用焊接或粘结的方式固连着支撑座205,支撑座205为圆柱状结构,以此执行对柜体的支撑,动力设备221为驱动马达,使得旋动稳定,转杆223的材料为不锈钢,抗腐蚀且强度好,能够反复使用的除湿剂225为蒙脱石干燥剂,隔段时间拿出烘干后还能反复使用,柜体203的一边壁的两头都枢接着柜门201,柜门201还与定位口208相向而对,柜门201的一边壁上用螺钉螺接的方式设置着拉柄202,利于揭开和关闭柜门,管道二212内设有圆筒状过滤网213 ,用来阻隔颗粒物杂质的混入。

运用时,启动吸气马达214,吸气马达214经由管道一210与管道二212吸气,这样把气流经由管道三229送入中空室里,气流经由贯通口226送达中空的容纳室里,动力设备221牵引旋动条四220旋动,以此让定位条218在沟槽228里运动,最终使得旋动条三219断断续续额的旋动,对能够反复使用的除湿剂225执行搅动,让潮湿气体与能够反复使用的除湿剂225更完整的作用,对气流执行除湿,并经由管道四送达柜体203内,让定位口208内的气流被除湿,还能让定位口208里的气体压强超过外部的气体压强,外部的带有水分的气流不能进入,以此确保了柜体203里的除湿效果,确保工控机部件不会由于空气里的水分而受损,动力设备221采用R-385直流马达,R-385直流马达用24V蓄电池一供电,R-385直流马达与24V蓄电池一之间通过按钮开关一串联起来,这样,旋动条四220的底壁的一边上经由焊接或者螺钉螺接的方式固连着动力设备221的方式为:旋动条四220的底壁的一边上经由焊接或者螺钉螺接的方式固连在R-385直流马达的马达轴的顶壁,所述R-385直流马达的马达轴为竖直向设置。吸气马达214采用的是吸气泵H-960DC,吸气泵H-960DC24V用蓄电池二供电,吸气泵H-960DC24V与蓄电池二之间通过按钮开关二串联起来,而24V蓄电池一与24V蓄电池二用螺钉螺接的方式固定在柜体的内壁上,而按钮开关一与按钮开关二用螺钉逻辑的方式固定在柜体的外壁上,这样启动R-385直流马达与启动吸气泵H-960DC24V只需要分别按下按钮开关一和按钮开关二即可。

具体来说,该船用雷达服务装置的部分部件如图3所示,第一雷达数字视频采集卡2, 包括: 第一调谐器6、第二调谐器7、FPGA8、单片机MCU 9、PCI 桥芯片10、第一A/D采样芯片11、第二A/D采样芯片12、直流电平调整芯片13、串口通讯芯片14、第一接口匹配电路15、第二接口匹配电路21、第一视频行同步分离电路16、第二视频行同步分离电路20、第一直流恢复与放大电路17、第二直流恢复与放大电路22、第一方位与仰角分离电路19、第二方位与仰角分离电路23、第一消隐电路18、第二消隐电路24。现将上述模块连接关系描述如下:第一调谐器6、第二调谐器7 从视频总线解调下雷达视频信息组合编码,经过第一接口匹配电路15、第二接口匹配电路21分别送入第一视频行同步分离电路16、第二视频行同步分离电路20、第一直流恢复与放大电路17、第二直流恢复与放大电路22、第一方位与仰角分离电路19、第二方位与仰角分离电路23,其中第一视频行同步分离电路16、第二视频行同步分离电路20从雷达视频信息组合编码中分离出行同步信号送入FPGA8,第一直流恢复与放大电路17、第二直流恢复与放大电路22对雷达视频信息组合编码进行预处理,第一方位与仰角分离电路19、第二方位与仰角分离电路23 从雷达视频信息组合编码分离出方位和仰角信息送入FPGA8,第一消隐电路18、第二消隐电路24从预处理后的雷达视频信息组合编码中分离出雷达视频回波送至第一A/D采样芯片11、第二A/D 采样芯片12 进行采样,采样后的数据送入FPGA8中,单片机MCU9负责接收串口通讯芯片14送来的控制命令并对调谐器和FPGA进行控制,所有采集到的雷达视频信息储存在FPGA中并通过PCI桥芯片10发送给主机进行处理。

第二雷达数字视频采集卡3、笫三雷达数字视频采集卡4、笫四雷达数字视频采集卡5 与第一雷达数字视频采集卡2 完全相同,共可以支持8 路雷达视频同时进行数据采集。

这里采用带有CPCI机箱的CP-150工控机和基于Intel Core 2 Duo处理器的CompactPCI单板电脑MIC-3392搭建硬件平台,雷达数字视频采集卡VBDCB-C6-10 负责处理、采集数据和存储传输管理。

CP-150 工控机的CPCI机箱带有一个系统插槽和4个扩展插槽;内建LCD 监视器以及超薄CD-ROM和软驱,并带有折叠式键盘。整机尺寸37cm×18cm×27cm,满载板卡重量10Kg。MIC-3392单板电脑性能卓越、节省能耗。使用了PCI Express(PCIe)技术来实现I/O吞吐量的最大化,并集成有2.5”串行ATA硬盘,最大速度2.0GHz,带2M缓存、前端总线667MHz、板上集成2G DDR2 内存、集成Intel 945GM/GME显示芯片,提供一个串口(COM1),两个USB2.0 端口,一个DB-15VGA端口,一个PMC开口,工作温度在0~55度。

这里有个核心模块为雷达数字视频采集卡VBDCB-C6-10,它主要包括接口解调电路、信号处理电路、数据缓存控制电路和总线桥接电路。模块接收原始的雷达复合视频信号,经过单片机的I2C调节参数以适用于大多数的雷达型号,在现场可编程器件FPGA控制下,经过模拟电路解调,分离出主脉冲信号、12 位方位全量码、方位打入信号、雷达视频信号。将分离的信号进行电平调整、增益放大、模数变换和距离压缩,变成数字信号。FPGA将数字信号进行编码后,存入缓存空间,产生中断等待上位机读取。PCI桥接芯片管理各个数据流有序的经过总线存入本地硬盘。FPGA 利用雷达数据的特点进行编码减小数据量,利用最新推出的FPGA内嵌的超大容量缓存延迟中断响应,可以解决总线带宽的瓶颈。由于取消了外部存储芯片和压缩电路,芯片密度降低,使单块VBDCB-C6-10模块可以同时处理两路雷达信号。

这样能够带来的优点是可以同时采集和储存多部、多种类型雷达数据,很好的解决了便携式设备对模块数量的限制和多路信号同时采集之间的矛盾。可以同时录取多路雷达数据,本地存储;能在录取数据的同时,提供实时的回波监控图像;回放视频时提供快进慢进或拖拽播放功能;通过数据软压缩存储以克服数据量庞大对硬盘的限制,以延长可供录取的时间;可以回放任意一路雷达视频;并且装置轻便小巧,模块数量最简,便于携带,适用于不同现场环境。

具体而言,VBDCB-C6-10模块由调谐器接收从视频总线发送过来的原始雷达复合视频信号。为避免因直流损失引起参考点变化,最终会将一些小信号淹没,信号先要通过直流恢复电路。经直流恢复电路以后的视频信道均要进行直流放大处理,以免直流分量再次损失。经过直流恢复的复合视频信号送入方位仰角信息处理信道。

行场同步信号与TR编码脉冲则通过专用的同步分离电路,将行场同步信号、TR编码脉冲信号分离出来,而后送入TR 解码信道。进入TR解码器后,电视同步信号被滤除,仅保留TR编码。

在方位信息处理信道中,利用TR 解码器提供的各种附加同步信号启动,将综合视频信号中的方位信息分离出来。分离出来的方位串行码首先经过FPGA外的幅度鉴别器,形成串行的数据S1和同步S0信号,再进入模块中的方位解码器将其变为12位方位全量码。

视频(回波)信号则由视频输出电路按系统对视频幅度、阻抗的要求,输出标准雷达视频信号。

利用AD采样芯片将模拟雷达视频转换为8位数字信号,因为其具有1V 的模拟信号输入幅度,工作在2V~3V区间,则要对原始信号的幅度和电平进行调制,利用可变增益放大器的双通道对两类电平进行调节。可变增益放大器的控制参数,即反馈电平和参考电平均由数模转换控制器提供,FPGA可以对数模转换控制器的输出信号进行实时的调整。

雷达视频的数字量输入FPGA(cyclone Ⅲ EP3C120F484)进行处理,按设定的采样点数进行距离压缩,然后与主脉冲和方位信息匹配后,送入FPGA 内部存储器暂存。FPGA将数字信号进行编码后,以方位排序,形成串行的数据流,加上头文件、时间戳等控制信息后,存入缓存空间。对缓存空间采用乒乓操作,增加控制数据存取的从容性, FPGA根据分配的缓存空间大小给出中断信号,上位机适时响应中断,有序指挥各路雷达的数据流通过CPCI桥接芯片PLX9030。上位机的应用软件通过分析头文件中的控制信息:包括校验位、方位数量、采样点数、冗余量、压缩信息、结束信息等,可以做出一次雷达扫描的实时和回放画面,并以此为依据进行数据软压缩,存至本地硬盘中。

采用最新推出的大规模可编程芯片FPGA,根据雷达数据的特点,对其主脉冲、方位、和视频等数据进行合理编码,有效减小数据量;同时利用FPGA 内嵌的大容量缓存存储数据,对数据储存传输采取乒乓操作,可以降低中断请求频率,使数据传输速率满足总线传输带宽的限制,从而让操作系统能够从容响应中断。本地存储采用软件压缩方式减小数据文件的大小,使装置能够持续工作更长的时间。对数据直接存储和取消外部缓存芯片大大降低了模块芯片密度和布线难度,不仅降低了成本,而且使VBDCB-C6-10 模块可以同时处理两路雷达数据。扩展VBDCB-C6-10 模块即可实现多路采集目标。

雷达视频的数字量输入FPGA进行处理,和主脉冲和方位信息匹配后,送入存储器暂存(存储频率为16MHZ 或者更高),在操作系统的统一指挥下通过CPCI桥接芯片9030,将各路数字信号有序的存储到硬盘中。

如图2所示,一路雷达传输速度:4M×8bit=32Mbit/S=4MB/S

四路雷达:4MB×4=16MB/S

实际传输速度:16MB/S +占用的开销(报文头等)<32MB/S

64 位CPCI 总线数据传输率为132MB/S,所以满足传输要求。

硬盘容量:32MB/S×8 小时<1T。

另外,本板在板边应留出与视频总线完全匹配的接口,方便与舰上各类型雷达接口对接。

另外还可以通过分析头文件中的控制信息,在采集数据的同时,提供实时的雷达一次扫描画面,作为操作员的监控使用。扫描画面采用软件作图,不占用总线资源,不影响数据采集。对存储的雷达数据,可以作为数据融合与对比分析的源文件,也可以进行视频回放,并提供快进慢放和拖曳播放功能。

如图4 所示,软件核心层为Windows Xp或Windows 7操作系统,对雷达信息录取的控制和回放的实现均由应用层软件完成。

实现的主要功能如下:

1. 能录取现役多型雷达的视频信息,包括基于基于环扫、扇扫的二坐标和三坐标雷达的各型雷达视频数据;

2. 能对输入的模拟或数字雷达视频信息进行处理;

3. 能同时录取大于8路雷达视频,可通过人机界面进行分配;

4. 满负荷视频记录,连续记录时间大于8小时;

5. 记录的雷达视频信息(数字视频信息)中包含时间信息,以便对录取多路雷达视频进行同步回放;

6. 可通过人机界面控制回放指定通道的雷达视频;

7. 记录的雷达数据信息中包含雷达型号、通道号、时间信息,以便对多雷达数据进行同步回放;

8. 提供人机界面,设定数据回放的启动、暂停、继续、停止视频/数据的回放;

9. 提供千兆以太网、USB 等接口的视频/数据的导入/导出。

上层控制软件完成的主要功能有:选择记录雷达视频的通道、启动/停止记录视频;选择回放雷达视频的通道、启动/停止回放视频;向采集板传送调整雷达信号所需的参数。系统显示分辩率在75HZ下最大为2048×1536,15”LCD显示分辩率为1024×768。

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