一种基于毫米波雷达传感器的头戴式单兵环境感知装置的制作方法

1.本实用新型涉及物理领域，尤其涉及测量技术，特别是一种基于毫米波雷达传感器的头戴式单兵环境感知装置。


背景技术：

2.在单兵作战场景下，对周围环境的及时感知可以大大提高单兵作战的灵活机动性以及安全性。现有技术中，用于侦查的单兵环境感知装置使用红外技术，红外技术及夜视仪视野范围位于正前方，难以随时对多方位展开侦查，并且一般红外设备具有探头，其镜头反光不利于隐蔽，对烟雾灰尘的穿透性不够强，受天气影响较大，难以长时间连续工作。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种基于毫米波雷达传感器的头戴式单兵环境感知装置，所述的这种基于毫米波雷达传感器的头戴式单兵环境感知装置要解决现有技术中的单兵环境感知装置难以随时对多方位展开侦查的技术问题。
4.本实用新型的一种基于毫米波雷达传感器的头戴式单兵环境感知装置，包括一个载体，载体上设置有若干个毫米波雷达传感器、一个数据处理装置、一个姿态传感器、一个显示装置和一个电源装置，若干个毫米波雷达传感器沿圆周方向均匀地分布在载体上，所述的毫米波雷达传感器和姿态传感器的信号输出端与数据处理装置的信号输入端连接，显示装置的信号端输入端与数据处理装置的信号输出端连接，毫米波雷达传感器、数据处理装置、姿态传感器、显示装置的电源端均与电源装置的输出端连接。
5.进一步的，所述的毫米波雷达传感器的数量为六个。
6.本实用新型与现有技术相比，其效果是积极和明显的。本实用新型的毫米波雷达传感器与红外传感器相比，对烟雾灰尘具有更强的穿透性，受天气影响小，具有全天时全天候的工作能力。毫米波雷达传感器分辨率高，功耗低，可在不影响单兵行为的情况下长时间连续工作。将毫米波雷达传感器引入到单兵环境感知装置，多个毫米波雷达传感器配合可实现360度环视监测，结合数据处理，还可实现多目标的预测与跟踪，对周围敌情进行全方位感知。
附图说明
7.图1为本实用新型的一种基于毫米波雷达传感器的头戴式单兵环境感知装置挂载在单兵头盔上的结构示意图。
8.图2为本实用新型的一种基于毫米波雷达传感器的头戴式单兵环境感知装置覆盖监测区域的示意图。
9.图3为本实用新型的一种基于毫米波雷达传感器的头戴式单兵环境感知装置的原理示意图。
10.图4为本实用新型的一种基于毫米波雷达传感器的头戴式单兵环境感知装置的数
据处理流程示意图。
具体实施方式
11.以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述，但本实用新型并不限制于本实施例，凡是采用本实用新型的相似结构及其相似变化，均应列入本实用新型的保护范围。本实用新型中的上、下、前、后、左、右等方向的使用仅为了描述方便，并非对本实用新型的技术方案的限制。
12.如图1-图4所示，本实用新型的一种基于毫米波雷达传感器的头戴式单兵环境感知装置，包括一个载体5，载体5上设置有若干个毫米波雷达传感器2、一个数据处理装置6、一个姿态传感器7、一个显示装置8和一个电源装置（图中未示），若干个毫米波雷达传感器2沿圆周方向均匀地分布在载体5上，所述的毫米波雷达传感器2和姿态传感器7的信号输出端与数据处理装置6的信号输入端连接，显示装置8的信号端输入端与数据处理装置6的信号输出端连接，毫米波雷达传感器2、数据处理装置6、姿态传感器7、显示装置8的电源端均与电源装置的输出端连接。
13.进一步的，所述的毫米波雷达传感器2的数量为六个。
14.具体的，本实施例中的载体5、毫米波雷达传感器2、数据处理装置6、姿态传感器7、显示装置8、电源装置等均采用现有技术中的公知方案，本领域技术人员均已了解，在此不再赘述。
15.本实施例的工作原理：
16.如图1所示，本实用新型的单兵环境感知装置1可挂载在单兵头盔（载体5）上。
17.毫米波雷达传感器2采用多通道、低发射功率、单芯片集成。如图2所示，每个毫米波雷达传感器2的探测区域为扇形区域3,扇形区域3的角度为40-70度。每个毫米波雷达传感器2探测单兵周围不同的区域，相邻的扇形区域3边界有一定的重合，以确保重合边界区域4的准确监测。所使用的毫米波雷达传感器2的个数可根据毫米波雷达传感器2的实际可覆盖角度进行调整，多个毫米波雷达传感器2形成单兵周围360
°
环视监控，并将实时数据发送给数据处理装置6。姿态传感器7检测单兵环境感知装置当前视角，并将实时数据发送给数据处理装置6。
18.如图3所示，数据处理装置6为嵌入式微控制器，数据处理装置6接收毫米波雷达传感器2和姿态传感器7的数据，根据姿态传感器7数据对毫米波雷达传感器2数据进行修正。数据处理装置6将修正后的多个毫米波雷达传感器2的数据进行整合，对边界重合区域4的数据进行处理，通过多通道信号处理及融合技术，解析出周围360度范围内移动目标的方位、距离及速度，并通过算法对多目标进行跟踪及运动方位预测。处理后的数据发送给单兵头盔系统，系统可根据需要在显示装置8中进行显示。如图4所示，为数据处理装置6的数据处理过程。
19.本实用新型的单兵环境感知装置1还包含电源部分，用来给传感器和数据处理装置6进行供电，其容量可保证单兵环境感知装置1在无外接电源的场景下能够长时间不间断进行监测。
20.本实用新型的单兵环境感知装置基于毫米波雷达传感器2，可全天时、全气象环境下360度全方位监测单兵周围环境，并可对多目标运动轨迹进行跟踪和预测。
21.毫米波雷达传感器2与红外传感器相比，对烟雾灰尘具有更强的穿透性，受天气影响小，具有全天时全天候的工作能力。毫米波雷达传感器2分辨率高，功耗低，可在不影响单兵行为的情况下长时间连续工作。将毫米波雷达传感器2引入到单兵环境感知装置，多个毫米波雷达传感器2配合可实现360度环视监测，结合数据处理，还可实现多目标的预测与跟踪，对周围敌情进行全方位感知。


技术特征：
1.一种基于毫米波雷达传感器的头戴式单兵环境感知装置，包括一个载体，其特征在于：载体上设置有若干个毫米波雷达传感器、一个数据处理装置、一个姿态传感器、一个显示装置和一个电源装置，若干个毫米波雷达传感器沿圆周方向均匀地分布在载体上，所述的毫米波雷达传感器和姿态传感器的信号输出端与数据处理装置的信号输入端连接，显示装置的信号端输入端与数据处理装置的信号输出端连接，毫米波雷达传感器、数据处理装置、姿态传感器、显示装置的电源端均与电源装置的输出端连接。2.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达传感器的头戴式单兵环境感知装置，其特征在于：所述的毫米波雷达传感器的数量为六个。

技术总结
一种基于毫米波雷达传感器的头戴式单兵环境感知装置，包括载体，载体上设置有若干个毫米波雷达传感器、数据处理装置、姿态传感器、显示装置和电源装置，若干个毫米波雷达传感器沿圆周方向均匀地分布在载体上，所述的毫米波雷达传感器和姿态传感器的信号输出端与数据处理装置的信号输入端连接。本实用新型的毫米波雷达传感器与红外传感器相比，对烟雾灰尘具有更强的穿透性，受天气影响小，具有全天时全天候的工作能力。毫米波雷达传感器分辨率高，功耗低，可在不影响单兵行为的情况下长时间连续工作。多个毫米波雷达传感器配合可实现360度环视监测，结合数据处理，还可实现多目标的预测与跟踪，对周围敌情进行全方位感知。对周围敌情进行全方位感知。对周围敌情进行全方位感知。


技术研发人员：田彤 杨杰朝
受保护的技术使用者：江苏微远芯微系统技术有限公司
技术研发日：2022.11.10
技术公布日：2023/3/23