舰船图像记录数据的自动保护方法及硬件结构的制作方法
【专利摘要】舰船图像记录数据的自动保护方法及硬件结构，属于数据保护领域，为了解决针对舰船的图像记录设备采取的人工操作方法存在的问题，本发明的技术方案为，舰船图像记录数据的自动保护方法，包括以下步骤，搭建硬件结构；在中央控制器进行编程，将固态继电器的导通状态变量及默认断电条件阈值写入存储器的寄存器；通过网络接口接收远程测量系统的数据，判断是否是设置断电阈值标志，若是则将接收到的断电阈值写入存储器的寄存器，替换固态继电器的默认断电条件阈值，否则启用步骤二的默认断电阈值；通过串行接口接收GPS测量数据，判断是否满足固态继电器的断电条件之一，若满足则自动切断固态继电器，否则保持固态继电器导通。
【专利说明】舰船图像记录数据的自动保护方法及硬件结构
【技术领域】
[0001]本发明属于数据保护领域，具体涉及舰船图像记录数据的自动保护方法及硬件结构。
【背景技术】
[0002]近年来，为了检验和鉴定海上武器的性能和威胁，迫切需要获取高质量运动图像数据，进而得到武器着靶时的姿态参数，不难看出图像数据直接决定试验的成败，因此要求对已记录的图像数据进行保护。针对舰船的图像记录设备，传统方法依靠人工操作来实现数据的保护，但是在舰船受到攻击或倾覆时，人员自身安全无法保障或来不及操作时，图像记录设备浸入水中可能损毁已记录的数据，因此，提供一种舰船图像记录数据的自动保护方法及硬件结构是亟待解决的问题。
【发明内容】
[0003]为了解决针对舰船的图像记录设备采取的人工操作方法存在的问题，本发明提供一种自动化的舰船图像记录数据保护方法及硬件结构。
[0004]本发明的技术方案为，舰船图像记录数据的自动保护方法，包括以下步骤，
[0005]步骤一:将12V电源输入固态继电器的第一输入端，将5V电源输入固态继电器的第二输入端，将锂电池组和图像数据记录仪连接至固态继电器的输出端，将固态继电器的控制端连接至中央控制器的I/O端口，将GPS、雷达、振动传感器及湿度传感器的输出端连接至串行接口，将远程测量系统连接至网络接口，并将舰船与远程测量系统的工作时间统
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[0006]步骤二:在中央控制器进行编程，将固态继电器的导通状态变量及默认断电条件阈值写入存储器的寄存器；中央控制器读取固态继电器的导通状态变量，保持固态继电器处于导通；按照任务需求配置串行接口和网络接口的通信参数；所述默认断电条件阈值包括，断电控制命令、目标距离舰船的最小高度^lin、接收TO后的最小延时Tniin、最大振动加速度a_、最大湿度Lniax ；
[0007]步骤三:通过网络接口接收远程测量系统的数据，判断是否是设置断电阈值标志，若是则将接收到的断电阈值写入存储器的寄存器，替换固态继电器的默认断电条件阈值，否则启用步骤二的默认断电阈值；
[0008]步骤四:通过串行接口接收GPS测量数据，得到舰船Tc时刻的位置信息；通过串行接口接收安装在舰船上的雷达的测量目标的数据，计算目标相对于舰船的高度hi ;通过串行接口读取振动传感器输出的舰船晃动加速度a ;通过串行接口读取湿度传感器输出的舰船相对湿度L ;通过网络接口接收远程测量系统的数据，经过坐标旋转和平移得到目标相对于舰船的数据，计算目标相对于舰船的高度h2;通过网络接口接收远程测量系统发送的TO信息，计算目标的实际飞行时间t ;通过网络接口接收远程测量系统发送的断电控制命令；[0009]步骤五:判断是否满足固态继电器的断电条件之一，若满足hl〈Hmin、h2〈Hmin、t>Tmin、a>0.8amax或L>0.6Lmax或断电控制命令，则自动切断固态继电器，否则保持固态继电器导通。
[0010]舰船图像记录数据的自动保护方法所应用的硬件结构，包括第一输入端、第二输入端、固态继电器、图像记录设备、锂电池组、中央控制器、按钮开关、串行接口、网络接口以及存储器；
[0011]所述固态继电器的第一输入端接入12V电源，为锂电池组进行充电，固态继电器的第二输入端接入5V电源，为中央控制器和图像记录设备供电，固态继电器的控制端连接在中央控制器上，另外中央控制器还连接按钮开关、串行接口、网络接口以及存储器；
[0012]锂电池组，在无电源输入时，作为中央控制器的备用电源，保持固态继电器始终处于一个断开状态；
[0013]中央控制器，通过串行接口实时采集GPS、雷达、振动传感器及湿度传感器的测量信息，通过网络接口接收远程测量系统的相关信息，根据上述信息自动确定固态继电器的通断状态，达到保护图像记录设备的数据信息；当固态继电器断开时，锂电池组为中央控制器提供电源，在通信链路正常时，可以接通固态继电器实现图像记录设备工作异常时的故障自恢复；
[0014]按钮开关，用于向所述中央控制器输入开关控制信号；通过按钮开关向所述中央控制器输入开关控制信号控制所述继电器开关的通断状态；
[0015]串行接口，所述中央控制器通过所述串行接口实时采集GPS、雷达、振动传感器及湿度传感器的测量信息。
[0016]网络接口，所述中央控制器通过所述网络接口与远程测量系统进行实时通信。
[0017]存储器，用于存储嵌入式操作系统程序，还用于存储数据处理程序、固体继电器的通断状态变量及断电条件阈值和处理后的数据。
[0018]本发明的有益效果是:依靠描述的硬件结构，该方法既可通过按钮开关实现本地控制，又可根据远程测量系统实时发送的命令或数据实现远程控制，在舰船受到攻击或倾覆时自动保持图像记录设备的电源始终处于切断状态，预防设备浸水时损毁已记录的数据。此发明不仅适用于舰船图像记录数据的保护，也适用于舰船其他记录数据的保护，可以有效提闻数据的录取率。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1:本发明舰船图像记录数据的自动保护方法所用硬件结构示意图。
[0020]图2:本发明舰船图像记录数据的自动保护方法程序流程图。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
[0022]如图1所示，实现本发明方法的硬件结构，包括固态继电器3，固态继电器3的第一输入端I接入12V电源，为锂电池组5进行充电，固态继电器3的第二输入端2接入5V电源，为中央控制器6和图像记录设备4供电，固态继电器3的控制端连接在中央控制器6上，另外中央控制器6还连接按钮开关7、串行接口 8、网络接口 9以及存储器10。[0023]锂电池组5:在无电源输入时，作为中央控制器6的备用电源，保持固态继电器3始终处于一个断开状态。
[0024]中央控制器6通过串行接口 8实时采集GPS、雷达、振动传感器及湿度传感器的测量信息，通过网络接口 9接收远程测量系统的相关信息，根据上述信息自动确定固态继电器3的通断状态，达到保护图像记录设备4的数据信息；当固态继电器3断开时，锂电池组5为中央控制器6提供电源，在通信链路正常时，可以接通固态继电器3实现图像记录设备6工作异常时的故障自恢复。
[0025]按钮开关7:用于向所述中央控制器6输入开关控制信号；通过按钮开关7向所述中央控制器6输入开关控制信号，控制所述继电器开关3的通断状态。
[0026]其中串行接口 8:所述中央控制器6通过所述串行接口 8实时采集GPS、雷达、振动传感器及湿度传感器的测量信息。
[0027]网络接口 9:所述中央控制器6通过所述网络接口 9与远程测量系统进行实时通?目。
[0028]存储器10:用于存储嵌入式操作系统程序，还用于存储数据处理程序、固体继电器3的通断状态变量及断电条件阈值和处理后的数据。
[0029]如图2所示，舰船图像记录数据的自动保护方法，实现步骤如下:
[0030]步骤一:按图1所示连接硬件，将12V电源输入固态继电器3的第一输入端1，将5V电源输入固态继电器3的第二输入端2，将锂电池组5和图像数据记录仪4连接至固态继电器3的输出端，将固态继电器3的控制端连接至中央控制器6的I/O端口，将GPS、雷达、振动传感器及湿度传感器的输出端连接至串行接口 8，将远程测量系统连接至网络接口9，并将舰船与远程测量系统的工作时间统一。
[0031]步骤二:在中央控制器6进行编程，将固态继电器3的导通状态变量及默认断电条件阈值(断电控制命令、目标距离舰船的最小高度Hmin、接收TO后的最小延时Tmin、最大振动加速度amax、最大湿度Lmax)写入存储器10的寄存器；中央控制器6读取固态继电器3的导通状态变量，保持固态继电器3处于导通；按照任务需求配置串行接口 8和网络接口 9的通信参数。
[0032]步骤三:通过网络接口 9接收远程测量系统的数据，判断是否是设置断电阈值标志，若是则将接收到的断电阈值写入存储器10的寄存器，替换默认的固态继电器3的断电条件阈值(目标距离舰船的最小高度Hniin、接收TO后的最小延时Tniin、最大振动加速度a_、最大湿度Lmax)，否则启用步骤二的默认断电阈值。
[0033]步骤四:通过串行接口 8接收GPS测量数据，得到舰船在Tc时刻的位置信息(Xe，Yc, Zc);通过串行接口 8接收安装在舰船上的雷达的测量目标的数据(T，X，Y，Z)，计算目标相对于舰船的高度hi = Y — Yc ;通过串行接口 8读取振动传感器输出的舰船晃动加速度a ;通过串行接口 8读取湿度传感器输出的舰船相对湿度L ;通过网络接口 9接收远程测量系统的数据(Tm，Xm, Ym, Zm)，以舰船Tc时刻的位置信息(Xe，Yc, Zc)为基准，将(Tm，Xm,Ym, Zm)转换至舰船坐标系，经过坐标旋转和平移得到目标相对于舰船的数据(Tj，Xj, Yj,Zj )，计算目标相对于舰船 的高度h2 = Yj ;通过网络接口 9接收远程测量系统发送的TO信息，计算目标的实际飞行时间t = Tc 一 TO或t = Tj 一 TO ;通过网络接口 9接收远程测量系统发送的断电控制命令。[0034]步骤五:判断是否满足固态继电器3的断电条件之一，若满足hl〈Hmin、h2〈Hmin、t>Tmin、a>0.8amax、L>0.6Lmax或断电控制命令，则自动切断固态继电器3，否则保持固态继电器3导通。
【权利要求】
1.舰船图像记录数据的自动保护方法，其特征是，包括以下步骤， 步骤一:将12V电源输入固态继电器(3)的第一输入端(1)，将5V电源输入固态继电器(3)的第二输入端(2)，将锂电池组(5)和图像数据记录仪(4)连接至固态继电器(3)的输出端，将固态继电器(3)的控制端连接至中央控制器(6)的I/O端口，将GPS、雷达、振动传感器及湿度传感器的输出端连接至串行接口(8)，将远程测量系统连接至网络接口(9)，并将舰船与远程测量系统的工作时间统一； 步骤二:在中央控制器(6)进行编程，将固态继电器(3)的导通状态变量及默认断电条件阈值写入存储器(10)的寄存器；中央控制器(6)读取固态继电器(3)的导通状态变量，保持固态继电器(3)处于导通；按照任务需求配置串行接口(8)和网络接口(9)的通信参数；所述默认断电条件阈值包括，断电控制命令、目标距离舰船的最小高度^lin、接收TO后的最小延时Tmin、最大振动加速度amax、最大湿度Lmax ； 步骤三:通过网络接口(9)接收远程测量系统的数据，判断是否是设置断电阈值标志，若是则将接收到的断电阈值写入存储器(10)的寄存器，替换默认的固态继电器(3)的断电条件阈值，否则启用步骤二的默认断电条件阈值； 步骤四:通过串行接口(8)接收GPS测量数据，得到舰船Tc时刻的位置信息；通过串行接口(8)接收安装在舰船上的雷达的测量目标的数据，计算目标相对于舰船的高度hi ;通过串行接口(8)读取振动传感器输出的舰船晃动加速度a ;通过串行接口(8)读取湿度传感器输出的舰船相对湿度L ;通过网络接口(9)接收远程测量系统的数据，以舰船的位置信息为基准，将远程测量系统的数据转换至舰船坐标系，经过坐标旋转和平移得到目标相对于舰船的数据，计算目标相对于舰船的高度h2;通过网络接口(9)接收远程测量系统发送的TO信息，计算目标的实际飞行时间t ;通过网络接口(9)接收远程测量系统发送的断电控制命令； 步骤五:判断是否满足固态继电器(3)的断电条件之一，若满足hl〈Hmin、h2〈Hmin、t>Tmin、a>0.8amax、L>0.6Lmax或断电控制命令，则自动切断固态
2.根据权利要求1所述的舰船图像记录数据的自动保护方法所应用的硬件结构，包括第一输入端(I)、第二输入端(2)、固态继电器(3)、图像记录设备(4)、锂电池组(5)、中央控制器(6)、按钮开关(7)、串行接口(8)、网络接口(9)以及存储器(10);其特征是， 所述固态继电器(3)的第一输入端(I)接入12V电源，为锂电池组(5)进行充电，固态继电器(3 )的第二输入端(2 )接入5V电源，为中央控制器(6 )和图像记录设备(4)供电，固态继电器(3)的控制端连接在中央控制器(6)上，另外中央控制器(6)还连接按钮开关(7)、串行接口(8)、网络接口(9)以及存储器(10)； 锂电池组(5)在无电源输入时，作为中央控制器(6)的备用电源，保持固态继电器(3)始终处于一个断开状态； 中央控制器(6)，通过串行接口(8)实时采集GPS、雷达、振动传感器及湿度传感器的测量信息，通过网络接口(9)接收远程测量系统的相关信息，根据上述信息自动确定固态继电器(3)的通断状态，达到保护图像记录设备(4)的数据信息；当固态继电器(3)断开时，锂电池组(5)为中央控制器(6)提供电源，在通信链路正常时，可以接通固态继电器(3)实现图像记录设备(6)工作异常时的故障自恢复；按钮开关(7)，用于向所述中央控制器(6)输入开关控制信号；通过按钮开关(7)向所述中央控制器(6)输入开关控制信号控制所述继电器开关(3)的通断状态； 串行接口(8)，所述中央控制器(6)通过所述串行接口(8)实时采集GPS、雷达、振动传感器及湿度传感器的测量信息。 网络接口(9)，所述中央控制器(6)通过所述网络接口(9)与远程测量系统进行实时通?目。 存储器(10)，用于存储嵌入式操作系统程序，还用于存储数据处理程序、固体继电器(3)的通断状态变量及断电条件阈值 和处理后的数据。
【文档编号】G06F12/16GK103488589SQ201310375450
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年8月26日 优先权日:2013年8月26日
【发明者】吴能伟 申请人:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所