一种舰船装备测试数据的综合显示处理装置的制作方法

本发明涉及装备测试系统技术领域，尤其涉及一种舰船装备测试数据的综合显示处理装置。

背景技术：

目前，舰船装备测试数据信息的获取、分析、存储主要依托特定传感器、显控终端、存储终端完成，功能单一，不同舰船装备信息的获取和分析方法以及所用设备一般不具有通用性。由于各装备测试信息之间不交互，因此需要分别获取各装备测试信息并进行单独分析，这在一定程度上造成了测试成本的浪费。

现有视频采集技术主要用于公共场所，仅用于视频监控、人脸识别、闯入报警等，视频延时大，显示界面单一，视频不具有专用传感器的数据收集、显示和分析能力，不满足舰船装备测试要求。

技术实现要素：

鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种舰船装备测试数据的综合显示处理装置，用以解决现有技术显示处理设备不通用的问题。

一方面，本发明实施例提供了一种舰船装备测试数据的综合显示处理装置，包括：

信息采集模块，用于接收视频采集设备和数据采集设备获取的舰船装备测试数据，并将所述舰船装备测试数据发送给信息统计模块、导航模块、初速测量模块、物理场模块、视频模块；

信息统计模块，用于获取当前试验的基础信息并显示；

导航模块，用于获取当前舰船的导航信息并显示；

初速测量模块，用于获取舰船装备的速度测量信息并显示；

物理场模块，用于获取舰船装备的物理场信息并显示；

视频模块，用于获取所述视频采集设备采集的视频信息并显示。

上述技术方案的有益效果如下：与现有技术相比，本发明具有如下优点：第一，本发明可以采用多种信息采集设备采集多种冗余的数据，例如采用视频采集设备(高速摄像机、红外摄像机、sdi无人机)和数据采集设备(多种传感器)，通过合理搭配信息采集设备，可以一次采集所有舰船设备的全部信息，因此测试方法和设备实际上是通用的，并不需要针对一个特定的舰船设备而搭建专用显示处理装置。第二，综合显示处理装置对光纤通信网络中交换机传来的视频和数据进行统一分配管理以及显示控制。第三，信息采集设备采集的多路视频和数据之间彼此交互，信息冗余，有利于进行数据的可靠性分析，相比某一舰船设备的专用显示处理装置而言可获得的数据的可靠性明显更高。第四，本发明提供的综合显示处理装置可以实现多种功能，例如比较多个舰船设备的信息，满足装备试验的特殊性要求。

基于上述方法的另一个实施例中，所述视频采集设备包括高速摄像机、红外摄像机、sdi无人机中的至少一种；

所述数据采集设备包括雷达、导航系统、物理场测量设备、速度测量设备；

所述导航系统包括bds、gps、glonass和galileo中至少一种，以及光纤姿航测量设备、气象仪；所述物理场测量设备包括电场传感器、磁场传感器、声场传感器、温度传感器、压力传感器；所述速度测量设备包括速度测试仪、加速度传感器、气流速度传感器。

上述技术方案的有益效果如下：利用视频采集设备和数据采集设备进行数据的采集，可以获得冗余信息，有利于进行数据可靠性分析。由于舰船装备试验的特殊性，可设置多个摄像机从不同角度拍摄视频，并能够实时录取。

进一步，所述信息统计模块显示由所述视频采集设备获取的当前试验的基础信息；

所述导航模块显示由所述导航系统获取的当前舰船的导航信息；

所述初速测量模块显示由所述速度测量设备获取的舰船装备的速度测量信息；

所述物理场模块显示由所述物理场测量设备获取的舰船装备的物理场信息。

上述进一步方案的有益效果如下：通过信息统计模块，用户可以对当前试验信息有个大概的了解，比如，有效信号对应的是第几次试验，进行了几次试验，试验进行的时间、次序等，并且，用户也可以根据需要清除非实时信息。通过导航模块，用户可以知道当前舰船的位置以及环境状态，便于及时调整试验过程。通过初速测量模块，用户可以了解舰船装备的速度，例如在想要加快行驶速度的时候，可以计算出最终速度和外推力大小、方向，通过设计程序，这些功能都能实现，有些功能可以实现自动化。通过物理场模块，用户可以了解试验时的物理场环境，调整试验流程或者更改试验时间。综上所述，这些模块都是本发明中的核心内容。

进一步，还包括弹道测量模块、射击指令模块、炮口测量模块；

所述弹道测量模块，获取所述舰船装备的弹道信息并显示；所述弹道信息通过雷达获取；

所述炮口测量模块，获取基座加速度、基座应变力、设备响应相关信息并显示；所述基座加速度、基座应变力、设备响应相关信息分别通过加速度传感器、压力传感器、视频采集设备获取；

所述射击指令模块，根据所述弹道测量模块和炮口测量模块给出的信息进行射击判断，给出禁止或允许的提示。

上述进一步方案的有益效果如下：由于目前海上作业并不是十分安全，可能遭遇鲨鱼、鲸类以及海盗，因此舰船在一些特殊情况下需要具备简单的军事作战能力，基于此，本方案中添加了还包括弹道测量模块、射击指令模块、炮口测量模块，使舰船具备一定的军事作战能力，具备“电子眼”(例如通过视频采集设备以采集视频的方式获取对方信息)，能够实时监测到危险，同时也为装备后期测试评估提供有利支撑。

进一步，所述弹道测量模块对舰船装备的每项弹道信息，分别获取至少5个测点数据，并将所有所述弹道信息分别采用波形图形式显示；

所述导航模块获取的艏向角采用仪表形式显示；获取的横摇角、纵摇角分别至少包括5个测点数据，并以波形图形式显示；获取的经度、纬度、海深、绝对速度、相对速度、平均真风向、平均真风速、平均相对风速、温度、大气压、相对湿度、东向速度、北向速度、海水流向、海水速度、垂向速度分别以标签形式或表格形式显示；

所述初速测量模块对舰船装备的每项速度测量信息分别获取至少5个测点数据，并将所有所述速度测量信息以波形图形式显示；

所述物理场模块对舰船装备的每项物理场信息分别获取至少3个测点数据，并将所有所述物理场信息以波形图形式显示。

上述进一步方案的有益效果如下：对于一些实时变化的信息，采用标签或者表格形式时，用户容易漏掉其中关键信息，例如不利于观看发展变化过程，因此不利于分析判断。舰船装备的一些重要的实时变化参数一般采用波形图的形式，例如横摇角、纵摇角、速度测量信息、物理场信息等。

进一步，还包括至少4个显示屏，用于对所述信息统计模块、导航模块、初速测量模块、物理场模块、弹道测量模块、射击指令模块、视频模块提供的信息进行分屏显示；

显示屏1用于数据信息监视主窗口，显示所述信息统计模块、弹道测量模块、射击指令模块、导航模块、初速测量模块提供的数据信息；

显示屏2用于数据信息监视副窗口，显示所述炮口测量模块、物理场模块提供的数据信息；

显示屏3用于主视频播放窗口，采用单屏模式；

显示屏4用于副视频播放窗口，采用多分屏模式。

上述进一步方案的有益效果如下：采用显示屏1和2，分屏显示关键数据信息，采用显示屏3和4，分屏显示关键视频信息，这样在视觉上更加直观，可以一次显示所有信息，有利于信息比对、处理，对当前试验获得更加全面的了解。

进一步，所述数据信息监视主/副窗口分别包括标题栏、信息栏、状态栏；

所述标题栏，用于显示时间，或关闭、最小化所述数据信息监视主/副窗口；

所述信息栏，用于显示所述信息统计模块、弹道测量模块、射击指令模块、导航模块、初速测量模块提供的数据信息；

所述状态栏，用于显示所述综合显示处理装置的使用时间。

上述进一步方案的有益效果如下：通过设置标题栏、信息栏、状态栏，用户可以对显示屏中显示的数据随意进行任意选定、修改、处理(通过编程)等操作，同时也使用户浏览时一目了然，使用简洁，规范。

进一步，所述主/副视频播放窗口分别包括标题栏、按键操作栏和显示栏；

所述标题栏，用于显示时间和窗口名称；

所述按键操作栏，用于更改分屏模式、选择预览/回放模式，所述分屏模式采用单屏、四分屏、九分屏中的至少一种；

所述显示栏，用于播放视频。

上述进一步方案的有益效果如下：通过设置标题栏、按键操作栏和显示栏，用户可以对任意一显示屏中显示的视频进行随时选定、修改、处理等操作，同时也使得用户浏览时一目了然，使用简洁，规范。

进一步，还包括存储模块和发送模块；

所述存储模块，用于保存视频采集设备和数据采集设备获取的舰船装备测试数据，以及经过信息统计模块、导航模块、初速测量模块、物理场模块、视频模块、弹道测量模块、射击指令模块、炮口测量模块进行数据处理后的舰船装备测试数据；

所述发送模块，用于将视频采集设备和数据采集设备获取的舰船装备测试数据，以及经过信息统计模块、导航模块、初速测量模块、物理场模块、视频模块、弹道测量模块、射击指令模块、炮口测量模块进行数据处理后的舰船装备测试数据发送至光纤通信网或者无线局域网。

上述进一步方案的有益效果如下：通过存储模块、发送模块可以将舰船装备测试数据进行保存和发送，有利于在合适的时候、合适的地点以合适的方式进行进一步处理操作，比如发送给多个专家进行集中讨论处理等。

进一步，所述综合显示处理装置包括工控机和至少两个显示屏；

所述工控机内部安装有测试系统软件，用于对接入的视频和数据进行统一分配管理，以及分屏控制，最高支持9路视频显示，且单路视频帧率不大于30帧；

所述显示屏的屏幕尺寸为40寸。

上述进一步方案的有益效果如下：通过工控机搭配多个显示屏可以简单搭建所述舰船装备测试数据的综合显示处理装置，并建立了数据显示对比体制，可以在一个显示屏上显示9路视频，或者在一个显示屏上显示单路视频，根据实际需要设置，以利于对测试结果的分析、判断。

本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为本发明实施例1舰船装备测试数据的综合显示处理装置组成示意图；

图2为本发明实施例2舰船装备测试数据的综合显示处理装置组成示意图；

图3为本发明实施例2数据信息监视主窗口示意图；

图4为本发明实施例2数据信息监视副窗口示意图；

图5为本发明实施例2主视频播放窗口示意图；

图6为本发明实施例2副视频播放窗口示意图。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

实施例1

如图1所示，本发明的一个具体实施例，公开了一种舰船装备测试数据的综合显示处理装置。该装置包括信息采集模块、信息统计模块、导航模块、初速测量模块、物理场模块、视频模块。

信息采集模块，用于接收视频采集设备和数据采集设备获取的舰船装备的测试数据，并将所述舰船装备的测试数据发送给信息统计模块、导航模块、初速测量模块、物理场模块、视频模块进行处理和显示。

信息统计模块，用于获取当前试验的基础信息，进行统计分析，并显示。该基础信息包括包括试验名称、试验编号、开始时间、经由时间等。

导航模块，用于获取当前舰船的导航信息并显示。当前指的是显示屏上显示的数据，并非一定是实时数据。所述导航信息包括经度、纬度、海深、绝对速度、相对速度、平均真风向、平均真风速、平均相对风速、温度、大气压、相对湿度、东向速度、北向速度、海水流向、海水速度、艏向角、艏向角速度、横摇角、纵摇角、航迹向角、垂向速度等。

初速测量模块，用于获取舰船装备的速度测量信息并显示。所述速度测量信息包括初速、实时速度、平均速度、最终速度，以及弹道数据，例如弹丸初速等。

物理场模块，用于获取舰船装备的多物理场信息并显示。所述物理场信息包括电场、磁场、噪声峰值、噪声有效值、冲击波峰值、冲击波峰值时间、温度峰值等。

视频模块，用于获取所述视频采集设备采集的视频信息并显示。所述视频信息包括红外视频、普通视频等。

实施时，信息采集模块通过配备的相应接口获取视频采集设备和数据采集设备获取的舰船装备测试数据，经过信号调理(滤波、放大)后，发送给信息统计模块、导航模块、初速测量模块、物理场模块、视频模块进行数据处理和显示。

与现有技术相比，本实施例具有如下优点：第一，本实施例可以采用多种信息采集设备采集多种冗余的数据和视频，例如采用高速摄像机、红外摄像机、sdi无人机和多种数据采集传感器，通过合理搭配信息采集设备的种类、数量、布设位置、布设方式等，可以一次采集所有舰船设备的全部信息，这一点相比现有技术具备更大的优势，实际上测试方法和设备是通用的，并不需要针对一个特定的舰船设备而搭建专用显示处理装置或系统，极大节约了测试成本。第二，综合显示处理装置对光纤通信网络的视频和数据进行统一分配管理以及显示控制，满足装备试验的特殊性要求。第三，信息采集设备采集的多路视频和数据之间彼此交互，信息冗余，有利于进行数据的可靠性分析，相比某一舰船设备的专用显示处理装置，可获得的数据的可靠性更高。第四，本实施例提供的综合显示处理装置可以实现多种功能，例如比较多个舰船设备的测试信息，比较气候变换对装备测试造成的影响，具有非常全面的功能。

实施例2

如图2所示，在上述实施例的基础上进行进一步优化，视频采集设备包括高速摄像机、红外摄像机、sdi无人机中的至少一种。高速摄像机、红外摄像机、sdi无人机可分别布设多个，布设在不同的位置，从不同的角度拍摄实时视频。

优选地，数据采集设备采用雷达、导航系统、物理场测量设备、速度测量设备，且每种数据采集设备分别设置至少一个。雷达可用于获取弹道信息，本实施例中需要采用弹道测量雷达获取方位角、俯仰角、角加速度、角速度、径向距离、径向速度等，也可采用其他类型雷达获取其他信息。

优选地，导航系统采用bds、gps、glonass和galileo中至少一种，以及光纤姿航测量设备、气象仪，获取舰船的导航信息。本实施例采用bds获取经度、纬度、海深、绝对航速、相对航速、垂向速度、东向速度、北向速度等信息，采用光纤姿航测量设备获取艏向角、艏向角速度、横摇角、纵摇角、航迹向角等信息，采用气象仪获取平均真风向、平均真风速、平均相对风速、温度、大气压、相对湿度、海水流向、海水速度等信息。具体地，本实施例采用1hz导航系统和100hz导航系统来采集导航数据。100hz导航系统比1hz导航系统的采集精度高。1hz导航系统采集的1hz导航信息包括发送时间、经度、纬度、海深、绝对速度、相对速度、平均速度、平均真风向、平均真风速、平均相对风速、温度、大气压、相对湿度、东向速度、北向速度、海水流向、海水速度、艏向角、艏向角速度、横摇角、纵摇角、航迹向角、垂向速度等。100hz导航系统采集的100hz导航信息包括发送时间、艏向角、艏向角速度、横摇角、横摇角速度、纵摇角、纵摇角速度。

优选地，物理场测量设备采用电场传感器、磁场传感器、声场传感器、温度传感器、压力传感器等。电场传感器用于获取所述舰船装备的电场信息，磁场传感器用于获取所述舰船装备的磁场信息，声场传感器用于获取所述舰船装备的测量噪声峰值、测量噪声有效值，压力传感器用于获取冲击波峰值、冲击波峰值时间，温度传感器用于获取舰船装备的温度峰值、平均温度等。

优选地，速度测量设备采用速度测试仪、加速度传感器、气流速度传感器等。速度测试仪用于获取舰船装备的速度信息，加速度传感器用于获取所述舰船装备的基座加速度、基座应变力，气流速度传感器用于获取舰船装备的气流信息等。

优选地，该综合显示处理装置还包括弹道测量模块、射击指令模块、炮口测量模块、存储模块和发送模块，也可以包括其他模块实现更优的性能。其中，弹道测量模块，接收信息采集模块获得的舰船装备的弹道信息，例如方位角、角加速度、俯仰角、角速度、径向距离、径向速度等，并显示。上述弹道信息通过雷达获取。炮口测量模块，接收信息采集模块获得的基座加速度、基座应变力、设备响应相关信息并显示。该基座加速度、基座应变力分别通过加速度传感器、压力传感器获取，设备响应相关信息通过视频采集设备获取。射击指令模块，根据弹道测量模块和炮口测量模块给出的信息进行射击判断，例如，如果判断打击目标在射程之内，即测试数据(例如方位角、角加速度、距离)与阈值相比，大于阈值，就给出允许射击的提示，反之禁止。存储模块，用于保存视频采集设备和数据采集设备获取的舰船装备测试数据，以及经过信息统计模块、导航模块、初速测量模块、物理场模块、视频模块、弹道测量模块、射击指令模块、炮口测量模块进行数据处理后的舰船装备测试数据。发送模块，用于将视频采集设备和数据采集设备获取的舰船装备测试数据，以及经过信息统计模块、导航模块、初速测量模块、物理场模块、视频模块、弹道测量模块、射击指令模块、炮口测量模块进行数据处理后的舰船装备测试数据发送至光纤通信网或者无线局域网，或者通过卫星通信传输数据。

优选地，弹道测量模块对舰船装备的每项弹道信息，分别获取至少5个测点数据，并将所有所述弹道信息分别采用波形图形式显示。导航模块获取的艏向角采用仪表形式显示，获取的横摇角、纵摇角分别至少包括5个测点数据、并以波形图形式显示，获取的经度、纬度、海深、绝对速度、相对速度、平均真风向、平均真风速、平均相对风速、温度、大气压、相对湿度、东向速度、北向速度、海水流向、海水速度、垂向速度分别以标签形式或表格形式显示。初速测量模块对舰船装备的每项速度测量信息分别获取至少5个测点数据，并将所有速度测量信息以波形图形式显示。物理场模块对舰船装备的每项物理场信息分别获取至少3个测点数据，并将所有物理场信息以波形图形式显示。

图3中，信息统计模块显示的是由视频采集设备获取的当前试验的部分基础信息。导航模块显示的是由导航系统获取的当前舰船的部分导航信息。初速测量模块显示的是由速度测量设备获取的舰船装备的部分速度测量信息。物理场模块显示的是由物理场测量设备获取的舰船装备的部分物理场信息。视频模块显示的是由视频采集设备获取的部分视频信息。使用时可根据实际需要，选择显示内容。

优选地，使用时，舰船装备测试数据的综合显示处理装置设置至少4个显示屏，用于对信息统计模块、导航模块、初速测量模块、物理场模块、弹道测量模块、射击指令模块、视频模块提供的信息进行分屏显示。显示屏1用于数据信息监视主窗口，显示所述信息统计模块、弹道测量模块、射击指令模块、导航模块、初速测量模块提供的数据信息。显示屏2用于数据信息监视副窗口，显示所述炮口测量模块、物理场模块提供的数据信息。显示屏3用于主视频播放窗口，采用单屏模式。显示屏4用于副视频播放窗口，采用多分屏模式。具体地，根据实际需要选择显示形式，可以一次显示全部试验数据，也可以一次只显示某一次或者某几次试验数据。

如图3-图4所示，数据信息监视主窗口和数据信息监视副窗口分别包括标题栏、信息栏、状态栏。标题栏中，显示时间，或提供按钮以关闭、最小化所述数据信息监视主/副窗口。信息栏中，显示所述信息统计模块、弹道测量模块、射击指令模块、导航模块、初速测量模块提供的数据信息，只显示重要信息，其余信息可以通过设计程序进行调用，本领域技术人员能够理解；状态栏中，显示所述综合显示处理装置的使用时间。

如图5-图6所示，主/副视频播放窗口分别包括标题栏、按键操作栏和显示栏。标题栏中，显示时间和窗口名称，按键操作栏中，用户可以更改分屏模式、选择预览/回放模式，本实施例中，分屏模式可采用单屏、四分屏、九分屏，可根据实际需要进行选择。显示栏中，进行视频播放，可选择开始或者暂停。

实施时，舰船装备测试数据的综合显示处理装置可以是工控机和4个显示屏搭配组成。所述工控机采用深圳市创智成科技股份有限公司生产的gk-gd01，在工控机内部安装有测试系统软件，该测试系统软件分别按照信息采集模块、信息统计模块、导航模块、初速测量模块、物理场模块、视频模块、弹道测量模块、射击指令模块、炮口测量模块、存储模块和发送模块进行编程设计，本领域技术人员能够理解。在使用时，工控机对接入的视频和数据进行统一分配管理，以及分屏控制，最高支持9路视频显示，且单路视频帧率不大于30帧。显示屏的屏幕尺寸为40寸。

与实施例1相比，本实施例增加了5个模块，分别是弹道测量模块、射击指令模块、炮口测量模块、存储模块和发送模块，因此，本实施例装置具有更多的功能，而且使舰船具备了海上军事用途，相当于具备了“智能眼”，在实时监测到有威胁靠近时候能够实施精确打击，满足装备试验的特殊性要求。

本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读存储介质中。其中，所述计算机可读存储介质为磁盘、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。