专利名称：一种便携式多媒体集群指挥型数字化单兵系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种便携式多媒体集群指挥型数字化单兵系统，可应用于反恐、消防、公安、特勤、边境安全的信息探测及安全防护领域等。
背景技术：
现有的数字化单兵系统均使用常规传感器设备如可见光、补光等手段，缺乏全红外的多层面探测机制，而先进的红外夜视设备均为手持式独立设备，需要独立操作，不能与勤务人员无缝交互，难以做到即时使用。现有单兵系统的通信均为传统语音电台，传输信息量有限，仅能传输语音和极少数据，不能为信息/指挥节点提供充分的指挥凭据。这些问题的原因在于:1、现有的全红外设备分为非制冷型和制冷型，以往采用的非制冷型红外设备由于热成像像元尺寸过大，成像精度较低，一般为160X120像素的分辨率，而能够达到高图像质量的制冷型热成像仪则体积较大且沉重，多用于固定式安装，故现有的数字化单兵系统均采用较成熟的传统采集手段；2、常规的单兵通信设备由于发射功率、电源电量的限制，功能和性能上就是语音电台和步话机的效果，产品虽然成熟但功能少、性能低下，仅能进行常规语音交互和极短的命令字传输。
实用新型内容本实用新型提供了一种便携式多媒体集群指挥型数字化单兵系统，该系统结合了新型高质量微型红外热成像仪和微波无线图传设备，将信息采集、传输和指挥凭据有机结合，形成一套多维信息收集、多点信息集群式汇总通信的便携式多媒体集群指挥型数字化单兵系统。为完成以上目标，本实用新型提出以下基本技术方案:一种便携式多媒体集群指挥型数字化单兵系统，其特殊之处在于:该单兵系统包括后端设备、无线通信单元、前端设备以及设置在前端设备的光学单元，所述光学单元包括视频图像采集单元以及与视频图像采集单元相连的红外热成像仪；前端设备通过无线通信单元与后端设备相连。本实用新型通过前端设备的视频图像采集单元和红外热成像仪，将采集到的视频图像通过无线通信单元传输至后端设备，因此，后端设备可以即时了解到前端设备采集到的前方情况，为本实用新型的下一步工作提供依据。基于上述基本技术方案，本实用新型还做了如下优化限定和改进:上述无线通信单元是微波无线图传设备，该微波无线图传设备包括无线发射单元和无线接收单元，无线发射单元通过视频图像采集单元与红外热成像仪相连，无线接收单元与后端设备相连，无线发射单元与无线接收单元之间无线连接。上述光学单元还包括单眼OLED显示器和放大器，无线发射单元和单眼OLED显示器均通过放大器与视频图像采集单元相连。上述微波无线图传设备是基于COFDM原理的微波无线图传设备。因此，本实用新型可以将多点采集到的信息发送至后端设备，形成多种媒体方式共同作用的集群指挥模式。上述后端设备包括调度单元，该调度单元与无线接收单元相连。上述调度单元包括显示单元和控制单元，显示单元和控制单元均与无线接收单元相连。上述显示单元为加固显示屏，控制单元为集群对讲功能的语音通话系统。上述红外热成像仪是非制冷型氧化钒红外焦平面阵列热成像仪。上述单兵系统还包括独立的供电单元，该供电单元与前端设备和/或后端设备相连。本实用新型具有以下技术效果:采用高分辨率红外热成像仪，可在全天候环境下工作，穿透雨、雪、烟、雾成像。微波无线图传设备可以实现点对点、多点对点的图像传输，并具备实时监控功能；前端设备均采用高可靠性设计，可应用于军、警、消防、安保等对设备可靠性有特殊要求的领域；本实用新型采用了一体化结构设计，勤务人员携带非常方便，热成像精度高，可更有效的完成任务目标。微波无线图传设备覆盖性能好，后方通信指挥接收机具备集群调度功能，可为行动指挥提供可靠的凭据。
图1为本实用新型的结构示意图；附图标记:1-后端设备；2_前端设备；3_视频图像米集单兀；4_红外热成像仪；5-无线发射单元；6_无线接收单元；7_单眼OLED显示器；8_放大器；9_显示单元；10-控制单元；11-供电单元。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型提供的一种便携式多媒体集群指挥型数字化单兵系统，包括后端设备1、前端设备2以及设置在前端设备的光学单元，该光学单元包括视频图像采集单元3以及与视频图像采集单元相连的红外热成像仪4。其中，红外热成像仪可以采用非制冷型氧化钒红外焦平面阵列热成像仪。为了保证后端设备可以即时了解到前端设备采集到的前方情况，为本实用新型的下一步工作提供依据，前端设备通过无线通信单元与后端设备相连。该无线通信单元可以采用微波无线图传设备，该微波无线图传设备包括无线发射单元5和无线接收单元6，无线发射单元通过视频图像采集单元与红外热成像仪相连，无线接收单元与后端设备相连，无线发射单元与无线接收单元之间无线连接。其中，该微波无线图传设备可以采用基于COFDM原理的微波无线图传设备，能够将多点采集到的信息发送至一个信息节点，形成集群指挥模式；后端设备包括与无线接收单元相连的调度单元。因此，本实用新型能够将多点采集到的信息发送至后端设备，形成了多种媒体方式共同作用的集群指挥模式。该调度单元包括显示单元9和控制单元10，显示单元和控制单元均与无线接收单元相连，以实现对前端设备采集到的信息进行查看并综合处理的目的。其中，显示单元可以采用加固显示屏，控制单元可以采用集群对讲功能的语音通话系统。本实用新型的光学单元还包括单眼OLED显示器7和放大器8，无线发射单元和单眼OLED显示器均通过放大器与视频图像采集单元相连。当使用本实用新型工作时，可以将单眼OLED显示器装在工作人员的头盔上，或携带在手上等，根据具体工作环境具体选择。这样就将采集、显示设备集成在一个很小的空间内，解决了单人便携和实时使用的问题；有时前端设备采集到信号较弱，通过设置放大器，起到放大前端设备采集到的信号的作用。本实用新型通过视频图像采集单元、单眼OLED显示器、红外热成像仪以及基于COFDM原理的微波无线图传设备，能够将前端设备所采集的勤务人员前方的红外图像，并可由勤务人员直接观看，采集到的图像可以实时的无线传输到后端设备的后方通信指挥节点，每个节点可接收多路图像，即时了解前方情况，并予以调度，形成多种媒体方式共同作用的集群指挥。为了保障本实用新型的使用时间，根据系统功耗情况设计了专用独立的供电单元11，该供电单元与前端设备和/或后端设备相连，可以提供本实用新型至少3个小时的工作时间，其中，该供电单元可以采用电池。其中，本实用新型的部分工作参数及规格参数可以满足如下条件:光学性能:红外探测器:氧化钒320X256非制冷焦平面探测器，温度分辨率:< IOOmK,探测距离:300m，工作波段:8 14 μ m，视场角:29°X23。，放大率:1X，镜头:f= 24mm，光圈指数:F = 0.8,图像显示:0IXD+目镜，出瞳距离:20_，出瞳直径:10_ ；无线传输:工作频段:300 800MHz，工作带宽:2MHz，码流速率:2 6Mbps，发射功率:1 5W，传输距离:城市环境下〉1km，视通条件下不小于3km ；环境温度:工作温度:-20°C 50°C，存贮温度:-40°C 85°C；重量:热成像部分< 500g，无线设备约1kg，电池约0.5kg ；外形尺寸:探测器:57X55X92 (mm)，目镜观测:45X45X65 (mm)，无线设备J5OXlO5X33(Iiim)。
权利要求1.一种便携式多媒体集群指挥型数字化单兵系统，其特征在于:该单兵系统包括后端设备、无线通信单元、前端设备以及设置在前端设备的光学单元，所述光学单元包括视频图像采集单元以及与视频图像采集单元相连的红外热成像仪；前端设备通过无线通信单元与后端设备相连。
2.根据权利要求1所述的便携式多媒体集群指挥型数字化单兵系统，其特征在于:所述无线通信单元是微波无线图传设备，该微波无线图传设备包括无线发射单元和无线接收单元，无线发射单元通过视频图像采集单元与红外热成像仪相连，无线接收单元与后端设备相连，无线发射单元与无线接收单元之间无线连接。
3.根据权利要求2所述的便携式多媒体集群指挥型数字化单兵系统，其特征在于:所述光学单元还包括单眼OLED显示器和放大器，无线发射单元和单眼OLED显示器均通过放大器与视频图像采集单元相连。
4.根据权利要求3所述的便携式多媒体集群指挥型数字化单兵系统，其特征在于:所述微波无线图传设备是基于COFDM原理的微波无线图传设备。
5.根据权利要求4所述的便携式多媒体集群指挥型数字化单兵系统，其特征在于:所述后端设备包括调度单元，该调度单元与无线接收单元相连。
6.根据权利要求5所述的便携式多媒体集群指挥型数字化单兵系统，其特征在于:所述调度单元包括显示单元和控制单元，显示单元和控制单元均与无线接收单元相连。
7.根据权利要求6所述的便携式多媒体集群指挥型数字化单兵系统，其特征在于:所述显示单元为加固显示屏，控制单元为集群对讲功能的语音通话系统。
8.根据权利要求1至7任一权利要求所述的便携式多媒体集群指挥型数字化单兵系统，其特征在于:所述红外热成像仪是非制冷型氧化钒红外焦平面阵列热成像仪。
9.根据权利要求8所述的便携式多媒体集群指挥型数字化单兵系统，其特征在于:所述单兵系统还包括独立的供电单元，该供电单元与前端设备和/或后端设备相连。
专利摘要本实用新型提供了一种便携式多媒体集群指挥型数字化单兵系统，该单兵系统包括后端设备、无线通信单元、前端设备以及设置在前端设备的光学单元，所述光学单元包括视频图像采集单元以及与视频图像采集单元相连的红外热成像仪；前端设备通过无线通信单元与后端设备相连。本实用新型结合了新型高质量微型红外热成像仪和微波无线图传设备，将信息采集、传输和指挥凭据有机结合，形成一套多维信息收集、多点信息集群式汇总通信的便携式多媒体集群指挥型数字化单兵系统。
文档编号G01J5/10GK203057348SQ201220620839
公开日2013年7月10日 申请日期2012年11月21日 优先权日2012年11月21日
发明者马克, 李哲东 申请人:西安思坦仪器股份有限公司