专利名称：红外热成像装置的制作方法
技术领域：
一种用于对目标进行远距离观察器材，特别是利用目标辐射的红外线进行可见光成像显示的远距离观察装置。
背景技术：
当前人们普遍使用光学望远镜对远距离目标进行观察。随着光学技术的不断发展，出现了用红外热成像方式观察目标的光电仪器，特别适用于对能见度较差或黑暗环境下的目标进行观察。但是由于战场上敌我双方均有了功能相近的远距离观察器材，而目前 这种使用红外热成像装置进行观察的方法，需要观察者将脑袋和眼睛探出遮挡物外才能进行有效观察，在战场上极易使观察者成为敌人狙击手的目标。为此，人们又设计了一种潜望式观察器材，将物镜光线通过多重光学反射到达目镜，使物镜与目镜不在同一个平面内，通过延长物镜轴线到目镜轴线的距离，保证观察人员的脑袋和眼睛均不暴露在遮挡物外。但是，随着精确打击武器的不断发展，仅仅通过潜望式观察已仍然不能保证观察人员的安全了，而且红外热成像装置仅用光学反射难以做到通过调节物镜轴线与目镜轴线的距离和夹角，使观察者能够与物镜之间达到安全距离，也无法为他人精确指引目标位置。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种物镜轴线与目镜轴线的距离和夹角均可调节的，即主机与显控装置在硬件连接上实现可合为一体，也可具有柔性连接的便携形式；同时还可以对目标所在位置进行远距离定位的装置。本实用新型由主机和显控装置组成。主机包含模拟信号放大电路A、(XD观测系统和红外热成像仪，主机还包括GPS定位仪、数字罗盘和激光测距仪模块，A/D转换装置；经信号连接线路连接到显控装置的D/A数模转换装置；主机上CXD观测系统和红外热成像仪的观测轴以及激光测距仪的激光发射线平行地安装成一体；主机还包括加密装置，密钥A，数字调制装置及天线；主机还包括接收电路，解调器，陀螺平台，焦距调节装置；主机上还连接了一个信号记录器。信号传输线路为20芯插头A连接20芯信号传输线及另一端20芯插头B ;主机和显控装置之间还可采用无线信号传输线路连接。显控装置包含模拟信号放大电路B和显示器；显控装置还包括平台调节旋纽和焦距调节旋纽，经信号连接线路与主机的陀螺平台，焦距调节装置连接；显控装置还包括天线，数字解调装置，解密装置B，密钥B ；显控装置上还增设包括平台调节旋纽和焦距调节旋纽，编码器，发射机B。本实用新型为达到精确指引目标位置的目的，将GPS定位仪、C⑶观测系统、红外热成像仪、数字罗盘和激光测距仪这五个模块集成为一体安装在ー个能够绕X、Y、Z转动的伺服陀螺平台上；其中CCD观测系统和红外热成像仪的观测轴以及激光测距仪的激光发射线平行地安装成一体。指挥员通过显控装置上的平台调节旋纽，远程遥控转动陀螺平台，CCD观测系统或红外热成像仪镜片组轴线瞄准目标，通过数字罗盘读取目标相对于主机的方位角和俯仰角；读取GPS定位仪的定位值，得到主机所在位置的经纬度；开启激光测距仪对目标进行激光测距；将这五个模块输出的模拟信号作为信源，送至模拟信号放大电路A ;将放大后的信源接入A/D转换装置入ロ，通过脉冲码调制或者是通过增量调制，对模拟信号进行抽样、量化和编码，得到相应的数字信号，这ー过程称为信源编码；本实用新型在主机上还增设了一个加密装置，采用“模ニ加”的方法，将信码与所设密钥A的密码进行逐位相加，得到密信码；送到下ー级数字调制装置A进行数字调制，将密信码作为基带信号，通过数字调制装置A加入载波信号，将密信码调制成高频信号，通过天线将无线电发射到空中，经无线信号传输线路与显控装置相耦合，显控装置上增设了ー个无线接收机，它有ー个天线，接收主机上的天线发射的密信码高频信号，送到数字解调装置B进行载波解调，还原成密信码，再送到下ー级的解密装置B，采用“模ニ加”的同样方法，将密信码与同样密钥B 的密码进行逐位相加，得到信码；再通过下ー级D/A数模转换装置对数字信号的信码进行译码，接收到每ー个“I”吋，即会产生一个正斜变电压，在抽样的时间间隔内，使D/A数模转换装置输出信号在原有的基础上上升一个台阶；每收到ー个“0”吋，即会产生一个负斜变电压，在抽样的时间间隔内，使D/A数模转换装置输出信号在原有的基础上下降ー个台阶；同时还具有记忆和累加功能，从而得到还原的模拟信号，通常称为信宿，送模拟信号放大电路B放大后一路送信号记录器进行信号记录，另一路送显示器显示。显控装置上还增设了两个调节旋纽，平台调节旋纽和焦距调节旋纽，产生控制信号，通过编码器将信码调制成高频信号，通过发射机B发出控制指令，通过天线将无线电发射到空中，经无线信号传输线路与主机的天线相耦合，接收电路接收信号后送到解调器，经解调后的模拟信号一路送陀螺平台，调整主机水平和俯仰角，使主机的观测轴线搜索并对准目标，另一路送焦距调节装置，调整CCD观测系统或红外热成像仪镜片组的焦距伸缩，直至图像最清晰。在显控装置上还设计连接了ー个信号记录器，可以记录观测时的图像和数据，以便作战或训练结束后分析指挥引导的效果。本实用新型由于可以使用信号传输链路较长距离传输电信号，这样就使得主机和显控装置之间可以组成柔性结构，能够较方便调节主机与显控装置之间的距离和夹角。使故人在发现红外热成像装置的主机后也不能判断我方人员的准确位置，减小我方人员受攻击的危险；通过对不同部件的组合可以得到目标的精确位置，使引导精度得到提高，可以直接将目标的图像和位置数据提供给火力単元；将GPS定位仪、CCD观测系统、红外热成像仪、数字罗盘、激光测距仪的图像或数据显示部分集中在ー个显示屏幕上，可以节约设备、空间和能源。
图I有线连接型红外热成像装置原理框图图2红外热成像装置实物外观示意图图3红外热成像装置主机和显示装置分离示意图图4潜望式双目镜主视图[0021]图5无线型保密型红外热成像装置原理框图图6无线型红外热成像装置主通道原理框图图7键控法数字调制装置原理图图8键控法数字调制装置数字信号波型示意图图9键控法数字调制装置载波信号波型示意图图10键控法数字调制装置幅移键控信号波型示意图图11键控法数字解调装置原理图图12键控法数字解调装置载波信号波型示意图图13键控法数字解调装置数字信号波型示意图图14频移键控法数字调制装置I原理图图15频移键控法数字调制装置2原理图图16频移键控法数字解调装置原理图图17相移键控法数字调制装置原理图图18相移键控法数字调制装置数字信号波型示意图图19相移键控法数字调制装置载波信号波型示意图图20相移键控法数字调制装置相移键控信号波型示意图附图说明GPS定位仪1，CXD观测系统2，红外热成像仪3，数字罗盘4，激光测距仪5，主机6，信号传输线路8，无线信号传输线路8’，模拟信号放大电路A9，A/D转换装置10，加密装置11，数字调制装置12，密钥A13，陀螺平台14，解调电路15，信号记录器16，接收电路17，解调器18，调节装置19，显控装置51，数字解调装置52，解密装置53，密钥B54，D/A转换装置55，模拟信号放大电路B56，平台调节旋纽58，编码器59，调制器60，焦距调节旋纽61。
具体实施方式
实施例一主机6包括GPS定位仪I、CXD观测系统2、红外热成像仪3、数字罗盘4和激光测距仪5这五个模块集成为一体安装在一个能够绕X、Y、Z转动的伺服陀螺平台14上；其中CCD观测系统2和红外热成像仪3的观测轴以及激光测距仪5的激光发射线平行地安装成一体。本实用新型为达到精确指引目标位置的目的，首先指挥员通过显控装置51上的平台调节旋纽58，转动陀螺平台14，CXD观测系统2或红外热成像仪3镜片组轴线瞄准目标,通过数字罗盘4读取目标相对于主机6的方位角和俯仰角；读取GPS定位仪I对主机6的定位值，得到经纬度；开启激光测距仪5对目标进行激光测距；将这五个模块输出的模拟信号作为信源，送至模拟信号放大电路A9 ;将放大后的信源接入A/D转换装置10入口，通过脉冲码调制或者是通过增量调制，对模拟信号进行抽样、量化和编码，得到相应的数字信号，这一过程称为信源编码；本实用新型在主机6上还增设了一个加密装置11，采用“模二加”的方法，将信码与所设密钥A13的密码进行逐位相加，得到密信码；送到下一级数字调制装置12进行数字调制，将密信码作为基带信号，通过数字调制装置12加入载波信号，将密信码调制成高频信号，通过天线将无线电发射到空中，经无线信号传输线路8’与显控装置51相耦合，显控装置51上增设了一个无线接收机，它有一个天线，接收主机6上的天线发射的密信码高频信号，送到数字解调装置52进行载波解调，还原成密信码，再送到下一级的解密装置B53，采用“模二加”的同样方法，将密信码与同样密钥B54的密码进行逐位相加，得到信码；再通过下一级D/A数模转换装置55对数字信号的信码进行译码，接收到每一个“I”时，即会产生一个正斜变电压，在抽样的时间间隔内，使D/A数模转换装置55输出信号在原有的基础上上升一个台阶；每收到一个“0”时，即会产生一个负斜变电压，在抽样的时间间隔内，使D/A数模转换装置55输出信号在原有的基础上下降一个台阶；同时还具有记忆和累加功能，从而得到还原的模拟信号，通常称为信宿，送模拟信号放大电路B56放大后一路送信号记录器16进行信号记录，另一路送显示器显示。如图7所示显控装置51上还增设了两个调节旋纽，平台调节旋纽58和焦距调节旋纽61，产生控制信号，通过编码器59将信码调制成高频信号，通过发射机B60发出控制指令，通过天线将无线电发射到空中，经无线信号传输线路8’与主机6的天线相耦合，接收电路17接收信号后送到解调器18，经解调后的模拟信号一路送陀螺平台14，调整主机水平和俯仰角，使主机的观测轴线搜索并对准目标，另一路送焦距调节装置19，调整CCD观测系统2或红外热成像仪3镜片组的焦距伸缩，直至图像最清晰。在显控装置51上还设计连接了一个信号记录器16，可以记录观测时的图像和数据，以便作战或训练结束后分析指挥引导 的效果。实施例二 主机6包括GPS定位仪1、(XD观测系统2、红外热成像仪3、数字罗盘4和激光测距仪5这五个模块集成为一体安装在一个能够绕X、Y、Z转动的伺服陀螺平台14上；其中CCD观测系统2和红外热成像仪3的观测轴以及激光测距仪5的激光发射线平行地安装成一体。为达到精确指引目标位置的目的，首先指挥员通过显控装置51上的平台调节旋纽58，转动陀螺平台14，(XD观测系统2或红外热成像仪3镜片组轴线瞄准目标，通过数字罗盘4读取目标相对于主机6的方位角和俯仰角；读取GPS定位仪I对主机6的定位值，得到经纬度；开启激光测距仪5对目标进行激光测距；将这五个模块输出的模拟信号作为信源，送至模拟信号放大电路A9 ;将放大后的信源接入A/D转换装置10入口，通过脉冲码调制或者是通过增量调制，对模拟信号进行抽样、量化和编码，得到相应的数字信号称为信码，这一过即是将信源调制成信码；信码再送到下一级数字调制装置12进行数字调制，将信码作为基带信号，通过数字调制装置12加入载波信号，将信码调制成高频信号，通过天线将无线电发射到空中，经无线信号传输线路8’与显控装置51相耦合，显控装置51上增设了一个无线接收机，它有一个天线，接收主机6上的天线发射的信码高频信号，送到数字解调装置52进行载波解调，还原成信码，再送到下一级D/A数模转换装置55对数字信号的信码进行译码，接收到每一个“I”时，即会产生一个正斜变电压，在抽样的时间间隔内，使D/A数模转换装置55输出信号在原有的基础上上升一个台阶；每收到一个“0”时，即会产生一个负斜变电压，在抽样的时间间隔内，使D/A数模转换装置55输出信号在原有的基础上下降一个台阶；同时还具有记忆和累加功能，从而得到还原的模拟信号，通常称为信宿，送模拟信号放大电路B56放大后一路送信号记录器16进行信号记录，另一路送显示器显示。显控装置51上还增设了两个调节旋纽，平台调节旋纽58和焦距调节旋纽61，产生控制信号，通过编码器59将信码调制成高频信号，通过发射机B60发出控制指令，通过天线将无线电发射到空中，经无线信号传输线路8’与主机6的天线相耦合，接收电路17接收信号后送到解调器18，经解调后的模拟信号一路送陀螺平台14，调整主机水平和俯仰角，使主机的观测轴线搜索并对准目标，另一路送焦距调节装置19，调整C⑶观测系统2或红外热成像仪3镜片组的焦距伸缩，直至图像最清晰。在显控装置51上还设计连接了ー个信号记录器16，可以记录观测时的图像和数据，以便作战或训练结束后分析指挥引导的效果。实施例三主机6包括GPS定位仪1、(XD观测系统2、红外热成像仪3、数字罗盘4和激光测距仪5这五个模块集成为一体安装在ー个能够绕X、Y、Z转动的伺服陀螺平台14上；其中CCD观测系统2和红外热成像仪3的观测轴以及激光测距仪5的激光发射线平行地安装成一体。为达到精确指引目标位置的目的，首先指挥员通过显控装置51上的平台调节旋纽58，转动陀螺平台14，(XD观测系统2或红外热成像仪3镜片组轴线瞄准目标，通过数字罗盘4读取目标相对于主机6的方位角和俯仰角；读取GPS定位仪I对主机6的定位值，得到经纬度；开启激光测距仪5对目标进行激光测距；将这五个模块输出的模拟信号作为信源，送至模拟信号放大电路A9 ;将放大后的信源接入A/D转换装置10入口，通过脉冲码调制或者是通过增量调制，对模拟信号进行抽样、量化和编码，得到相应的数字信号称为信码，这ー过即是将信源调制成信码，经芯线连接ー个20芯插座A，通过插头A连接到信号传输线路8另一端插头B，经插座B连接显控装置51，送到D/A数模转换装置55对数字信 号的信码进行译码，当接收到每ー个“I”吋，即会产生一个正斜变电压，在抽样的时间间隔内，使D/A数模转换装置55输出信号在原有的基础上上升ー个台阶；每收到ー个“0”吋，SP会产生ー个负斜变电压，在抽样的时间间隔内，使D/A数模转换装置55输出信号在原有的基础上下降ー个台阶；同时还具有记忆和累加功能，从而得到还原的模拟信号，通常称为信宿，送模拟信号放大电路B56放大后一路送信号记录器16进行信号记录，另一路送显示器显不。显控装置51上还增设了两个调节旋纽，平台调节旋纽58和焦距调节旋纽61，产生控制信号，经信号传输线路8与主机6连接，一路送陀螺平台14，调整主机水平和俯仰角，使主机的观测轴线搜索并对准目标，另一路送焦距调节装置19，调整C⑶观测系统2或红外热成像仪3镜片组的焦距伸缩，直至图像最清晰。在显控装置51上还设计连接了ー个信号记录器16，可以记录观测时的图像和数据，以便作战或训练结束后分析指挥引导的效果。
权利要求1.一种红外热成像装置，由主机[6]和显控装置[51]组成；主机[6]包含模拟信号放大电路A[9]、CCD观测系统[2]和红外热成像仪[3]，显控装置[51]包含模拟信号放大电路B [56]和显示器，其特征在于主机[6]还包括GPS定位仪[I]、数字罗盘[4]和激光测距仪[5]模块，A/D转换装置[10];经信号连接线路[8]连接到显控装置[51]的D/A数模转换装置[55]； 显控装置[51]还包括平台调节旋纽[58]和焦距调节旋纽[61]，经信号连接线路[8]与主机[6]的陀螺平台[14]，焦距调节装置[19]连接。
2.根据权利要求I所述红外热成像装置，其特征在于主机[6]上CCD观测系统[2]和红外热成像仪[3]的观测轴以及激光测距仪[5]的激光发射线平行地安装成一体。
3.根据权利要求I所述红外热成像装置，其特征在于信号传输线路[8]为20芯插头A连接20芯信号传输线及另一端20芯插头B。
4.根据权利要求2所述红外热成像装置，其特征在于主机[6]和显控装置[51]之间采用了无线信号传输线路[8’ ]连接。
5.根据权利要求4所述红外热成像装置，其特征在于主机[6]还包括加密装置[11]，密钥A[13]，数字调制装置[12]及天线； 显控装置[51]还包括天线，数字解调装置[52]，解密装置B[53]，密钥B[54]。
6.根据权利要求5所述红外热成像装置，其特征在于显控装置[51]上还增设包括平台调节旋纽[58]和焦距调节旋纽[61]，编码器[59]，发射机B [60]，主机[6]还包括接收电路[17]，解调器[18]，陀螺平台[14]，焦距调节装置[19]。
7.根据权利要求I所述红外热成像装置，其特征在于在主机[6]上还连接了ー个信号记录器[16]。
专利摘要本实用新型涉及一种红外热成像的远距离观察装置。主机6包括GPS定位仪1、CCD观测系统2、红外热成像仪3、数字罗盘4和激光测距仪5这五个模块集成为一体，模拟信号放大电路A9、A/D转换装置10、加密装置11、数字调制装置12、密钥A13、伺服陀螺平台14；通过柔性连接的信号线路8连接到显控装置51，显控装置51包括天线、数字解调装置52、解密装置B53，密钥B54、D/A数模转换装置55、模拟信号放大电路B56、信号记录器16和显示器组成。可为有线和无线两种，方便调节主机6与显控装置51之间的距离和夹角。敌人在发现主机6后也不能判断我方人员的确定位置，减小我方人员受攻击的危险。
文档编号G01S17/08GK202793593SQ20112036655
公开日2013年3月13日 申请日期2011年9月29日 优先权日2011年9月29日
发明者贺跃箭, 潘国民, 任卓谊 申请人:中国人民解放军海军兵种指挥学院训练部