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小型 飞行器监测设备

阅读：735发布：2020-05-08

专利汇可以提供小型飞行器监测设备专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种小型飞行器监测设备，包括光电设备、俯仰臂、重载云台和雷达安装架；光电设备固定于俯仰臂上，俯仰臂位于重载云台上方，重载云台带动俯仰臂进行俯仰运动和水平回转运动；雷达安装架与重载云台底部固定连接，雷达安装架上设有雷达。光电设备由主箱体和上盖组成，上盖位于主箱体顶部并与主箱体固定连接；主箱体的前面板上设有可见光窗口和热成像窗口，主箱体内固定有可见光摄像机和红外摄像机，可见光摄像机的镜头位于可见光窗口处，红外摄像机镜头位于热成像窗口处。将雷达、可见光摄像机和红外摄像机结合，有效解决了目前采用雷达监测不能得知小型飞行器外观信息，造成对黑飞的小型飞行器干扰效果不佳的问题。，下面是小型飞行器监测设备专利的具体信息内容。

权利要求

1.小型飞行器监测设备，其特征在于，包括光电设备（1）、俯仰臂（2）、重载云台（4）和雷达安装架（5）；光电设备（1）固定于俯仰臂（2）上，俯仰臂（2）位于重载云台（4）上方，重载云台（4）带动俯仰臂（2）进行俯仰运动和水平回转运动；雷达安装架（5）与重载云台（4）底部固定连接，雷达安装架（5）上设有雷达（6）。
2.根据权利要求1所述的小型飞行器监测设备，其特征在于，所述光电设备（1）由主箱体（9）和上盖（10）组成，上盖（10）位于主箱体（9）顶部并与主箱体（9）固定连接，且主箱体（9）和上盖（10）之间设有防水密封圈；
所述主箱体（9）的前面板上设有可见光窗口（12）和热成像窗口（13），主箱体（9）内固定有可见光摄像机（14）和红外摄像机（15），可见光摄像机（14）的镜头位于可见光窗口（12）处，红外摄像机镜头（17）位于热成像窗口（13）处。
3.根据权利要求2所述的小型飞行器监测设备，其特征在于，所述可见光窗口（12）处密封固定有保护玻璃（16），所述红外摄像机镜头（17）经密封圈与热成像窗口（13）密封连接；
所述可见光窗口（12）和热成像窗口（13）上方设有固定于上盖（10）上的遮阳罩（3）。
4.根据权利要求3所述的小型飞行器监测设备，其特征在于，所述主箱体（9）的前面板上设有雨刷（11），雨刷（11）位于保护玻璃（16）一侧，且雨刷（11）与固定在主箱体（9）内的雨刷电机（18）机械连接。
5.根据权利要求3或4所述的小型飞行器监测设备，其特征在于，所述可见光摄像机（14）的镜头与保护玻璃（16）之间的通道与主箱体（9）的内部相通，所述主箱体（9）内固定有除雾风扇（19），除雾风扇（19）位于可见光摄像机（14）上方。
6.根据权利要求2 4任一项所述的小型飞行器监测设备，其特征在于，所述主箱体（9）~
上设有防水航空接头（22），所述可见光摄像机（14）和红外摄像机（15）依次通过图像处理模块（21）和防水航空接头（22），与外部显控设备电性连接。
7.根据权利要求1所述的小型飞行器监测设备，其特征在于，所述雷达安装架（5）是由三个规格相同的安装支架经连接件（23）连接在一起组成，其中一个安装支架位于另外两个安装支架之间，从上到下将雷达安装架（5）映射在水平面上时，位于中间的安装支架与位于其两侧的安装支架相互垂直，且位于其两侧的两个安装支架相对设置；
所述每个安装支架均设有雷达安装口（24），通过雷达安装口（24）将雷达（6）安装在雷达安装架（5）上。
8.根据权利要求7所述的小型飞行器监测设备，其特征在于，所述三个安装支架的侧面从上到下依次设有2 3个雷达安装口（24），每个雷达安装口（24）内均安装有一个雷达（6），~
相邻的两个雷达安装口（24）呈一定角度设置，且该角度朝向雷达安装架（5）中心，使多个雷达（6）按照一定角度组合。
9.根据权利要求1或7所述的小型飞行器监测设备，其特征在于，所述雷达（6）采用单面相控阵雷达，且其工作面朝向探测区域。
10.根据权利要求7所述的小型飞行器监测设备，其特征在于，所述雷达安装架（5）通过连接件（23）与重载云台（4）的底部固定连接；
所述雷达安装架（5）底部固定于雷达安装架底板（7）上，雷达安装架底板（7）底部固定有方管架（8），雷达安装架底板（7）中心设有走线孔，连接雷达（6）与外部显控设备的电缆穿过该走线孔。

说明书全文

小型飞行器监测设备

技术领域

[0001] 本实用新型属于飞行器监控反制设备领域，涉及一种小型飞行器监测设备。

背景技术

[0002] 随着无人机技术的不断发展，各种功能的无人机推陈出新，性能更加优良，可完成难度大、更加复杂的任务。与此同时也带了一个比较严重的问题，即“黑飞”问题。众多“黑飞”的目的即非法获取重要的情报，这对一些保密度、安全要求较高的场所如核电站形成了巨大威胁。

[0003] 目前除军队等特殊单位，一般都是采用电子干扰的方式对无人机进行干扰，使其返航、悬停或降落。目前，主要靠雷达监测无人机等小型飞行器，将监测结果回传控制器，控制器再控制干扰设备对其进行有效干扰。但不同的飞行器的飞行频段不同，如市场上存在的通用的WIFI频段、GPS/LONASS 民用频段飞行的无人机以及433MHz/915MHz 频段飞行的航模、固定翼无人机等，因此对于不同的飞行器，要采用不同的干扰样式，而雷达仅能监测得到目标的距离、方位等信息，并不能监测出目标飞行器的类型、外观形状大小等特征信息，影响干扰样式的选择，进而影响干扰效果。发明内容

[0004] 为了达到上述目的，本实用新型提供一种小型飞行器监测设备，以解决目前采用雷达监测小型飞行器仅能得知其运动信息而不能得知其类型、外观形状大小，造成对黑飞的小型飞行器干扰效果不佳的问题。

[0005] 本实用新型所采用的技术方案是，小型飞行器监测设备，包括光电设备、俯仰臂、重载云台和雷达安装架；光电设备固定于俯仰臂上，俯仰臂位于重载云台上方，重载云台带动俯仰臂进行俯仰运动和水平回转运动；雷达安装架与重载云台底部固定连接，雷达安装架上设有雷达。

[0006] 进一步的，所述光电设备由主箱体和上盖组成，上盖位于主箱体顶部并与主箱体固定连接，且主箱体和上盖之间设有防水密封圈；

[0007] 所述主箱体的前面板上设有可见光窗口和热成像窗口，主箱体内固定有可见光摄像机和红外摄像机，可见光摄像机的镜头位于可见光窗口处，红外摄像机镜头位于热成像窗口处。

[0008] 进一步的，所述可见光窗口处密封固定有保护玻璃，所述红外摄像机镜头经密封圈与热成像窗口密封连接；

[0009] 所述可见光窗口和热成像窗口上方设有固定于上盖上的遮阳罩。

[0010] 进一步的，所述主箱体的前面板上设有雨刷，雨刷位于保护玻璃一侧，且雨刷与固定在主箱体内的雨刷电机机械连接。

[0011] 进一步的，所述可见光摄像机的镜头与保护玻璃之间的通道与主箱体的内部相通，所述主箱体内固定有除雾风扇，除雾风扇位于可见光摄像机上方。

[0012] 进一步的，所述主箱体上设有防水航空接头，所述可见光摄像机和红外摄像机依次通过图像处理模块和防水航空接头，与外部显控设备电性连接。

[0013] 进一步的，所述雷达安装架是由三个规格相同的安装支架经连接件连接在一起组成，其中一个安装支架位于另外两个安装支架之间，从上到下将雷达安装架映射在水平面上时，位于中间的安装支架与位于其两侧的安装支架相互垂直，且位于其两侧的两个安装支架相对设置；

[0014] 所述每个安装支架均设有雷达安装口，通过雷达安装口将雷达安装在雷达安装架上。

[0015] 进一步的，所述三个安装支架的侧面从上到下依次设有2 3个雷达安装口，每个雷~达安装口内均安装有一个雷达，相邻的两个雷达安装口呈一定角度设置，且该角度朝向雷达安装架中心，使多个雷达按照一定角度组合，以扩大俯仰探测角度。

[0016] 进一步的，所述雷达采用单面相控阵雷达，且其工作面朝向探测区域。

[0017] 进一步的，所述雷达安装架通过连接件与重载云台的底部固定连接；

[0018] 所述雷达安装架底部固定于雷达安装架底板上，雷达安装架底板底部固定有方管架，雷达安装架底板中心设有走线孔，，连接雷达与外部显控设备的电缆穿过该走线孔。

[0019] 本实用新型的有益效果是，结合可见光摄像机、红外摄像机和相控阵雷达阵列，对小型飞行器进行定位追踪和监控，辅助干扰设备对其进行干扰，不仅可精确得知目标飞行器的运动信息，还可获知其类型、外观形状大小等外观信息。综合其运动信息和外观信息，易于选择干扰样式，可对黑飞的小型飞行器进行准确干扰，有效解决了目前采用雷达监测小型飞行器仅能得知其运动信息而不能得知其类型、外观形状大小，造成对黑飞的小型飞行器干扰效果不佳的问题。且设置遮阳罩、雨刷和除雾风扇，确保监测可视度，进而保障了监测结果。另外，通过设置雷达安装架的样式，在水平方向和竖直方向分别将多个雷达组合，相应的扩大了水平探测范围和俯仰探测范围。附图说明

[0020] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0021] 图1是本实用新型的小型飞行器监测设备的主视结构示意图。

[0022] 图2是本实用新型的小型飞行器监测设备的左视结构示意图。

[0023] 图3是光电设备的外形示意图。

[0024] 图4是光电设备的内部结构示意图。

[0025] 图5是雷达安装架的结构示意图。

[0026] 图6是雷达安装架底板的结构示意图。

[0027] 图中，1.光电设备，2.俯仰臂，3.遮阳罩，4.重载云台，5.雷达安装架，6.雷达，7.雷达安装架底板，8.方管架，9.主箱体，10.上盖，11.雨刷，12.可见光窗口，13.热成像窗口，14.可见光摄像机，15.红外摄像机，16.保护玻璃，17.红外摄像机镜头，18.雨刷电机，19.除雾风扇，20.转接板，21.图像处理模块，22.防水航空接头，23.连接件，24.雷达安装口。

具体实施方式

[0028] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

[0029] 小型飞行器监测设备，如图1 2所示，包括光电设备1、俯仰臂2、重载云台4和雷达~安装架5，俯仰臂2位于重载云台4上方，重载云台4带动俯仰臂2进行俯仰运动和水平回转运动。光电设备1固定于俯仰臂2上，雷达安装架5固定于重载云台4底部，雷达安装架5一方面用于安装雷达6，另一方面用于支撑重载云台4，俯仰臂2上还固定有干扰设备。

[0030] 如图3所示，光电设备1由主箱体9和上盖10组成，上盖10位于主箱体9顶部并与主箱体9固定连接，且主箱体9和上盖10之间设有防水密封圈。主箱体9的前面板上设有可见光窗口12和热成像窗口13，可见光窗口12处经点胶+密封圈密封固定有保护玻璃16，保护玻璃16一侧设有雨刷11，用于清理保护玻璃16外的雨水、雾气和灰尘，提高雨天等恶劣天气的可视效果，主箱体9上还设有防水航空接头22，用于与外部显控设备连接。

[0031] 如图4所示，主箱体9内固定有雨刷电机18、可见光摄像机14、除雾风扇19、红外摄像机15、转接板20和图像处理模块21，雨刷电机18用于为雨刷11提供动力，其电机输出轴与雨刷11机械连接。可见光摄像机14的镜头位于可见光窗口12处，红外摄像机镜头17位于热成像窗口13处，红外摄像机镜头17经另一密封圈与热成像窗口13密封连接。可见光摄像机14的可见光机芯和红外摄像机15的热成像机芯均通过转接板20与图像处理模块21电性连接，图像处理模块21与主箱体9上的防水航空接头22电性连接。图像处理模块21用于对可见光摄像机14和红外摄像机15采集的图像进行识别，提取目标图像，并对目标图像进行信号处理后经防水航空接头22发送至外部的显控设备即计算机上，显控设备依据该目标图像控制干扰设备，选择相应的干扰样式，对目标进行干扰攻击。转接板20用于将红外摄像机15的热成像机芯和可见光摄像机14的可见光机芯与图像处理模块21相连，图像处理模块21用于对可见光摄像机14和红外摄像机15采集的信号进行信号处理，其为市售的图像处理板卡或市售的图像处理模块，其核心为DSP、ISP等图像处理芯片。

[0032] 可见光窗口12和热成像窗口13上方设有固定于上盖10上的遮阳罩3，遮阳罩3用于遮挡杂光，保证可见光摄像机14和红外摄像机15的监测效果。

[0033] 除雾风扇19固定于可见光摄像机14的镜头上方，可见光摄像机14的镜头与保护玻璃16之间的通道与主箱体9内相通，除雾风扇19工作使主箱体9内的空气流动，将风导入保护玻璃16与可见光摄像机14的镜头之间的通道，以消除保护玻璃16内壁以及可见光摄像机14的镜头外壁上的雾气。

[0034] 如图5 6所示，雷达安装架5通过连接件23与重载云台4的底部固定连接，雷达安装~架5是由三个规格相同的安装支架经连接件23连接在一起组成，其中一个安装支架位于另外两个安装支架之间，从上到下将雷达安装架映射在水平面上时，位于中间的安装支架与位于其两侧的安装支架相互垂直，且位于其两侧的两个安装支架相对设置。每个安装支架上均设有雷达安装口24，通过雷达安装口24将雷达6安装在雷达安装架5上，本实用新型的雷达6采用单面相控阵雷达，因为雷达6只有朝向外面的一面进行探测工作，而朝向雷达安装架5中心的一面是不工作的，因此采用单面相控阵雷达，且其工作面朝向探测区域。三个安装支架的侧面从上到下依次设有2 3个雷达安装口24，相邻的两个雷达安装口24呈一定~
角度设置，以扩大俯仰探测角度。水平方向上，单个雷达可实现90度范围内区域的探测，三个雷达组合实现270度范围内区域的监测。竖直方向上，单个雷达可以实现20度俯仰角范围内区域的探测，通过多部雷达组合实现更大俯仰角范围内区域的探测。

[0035] 雷达安装架5底部固定于雷达安装架底板7上，雷达安装架底板7下方固定有方管架8，方管架8与雷达安装架底板7利用焊接连接或者利用螺栓连接，增大雷达安装架底板7的承载能力。雷达安装架底板7中心设有走线孔，用于走线，将雷达6与外部显控设备连接。

[0036] 白天采用可见光摄像机14结合雷达阵列进行监测，相控阵雷达组成的雷达阵列提供目标方位，重载云台依据雷达阵列提供的方位转动，带动可见光摄像机14追踪目标飞行器，对其进行拍摄，获知其类型、大小等信息，并对采集的信号进行处理后回传显控设备，显控设备依据处理后的信息，确定干扰样式，对目标进行干扰。夜晚采用红外摄像机15结合雷达阵列进行监测，雷达阵列提供目标方位，重载云台依据雷达阵列提供的方位转动，带动红外摄像机15追踪目标飞行器，对其进行红外感知，获知其类型、大小等信息，并对采集的信号进行处理后回传显控设备，显控设备依据处理后的信息，确定干扰样式，对目标进行干扰。同时，在白天有隐形飞行器存在时，雷达感知到其方位后，采用红外摄像机15对其进行感知，进而对其进行干扰。本实用新型结合可见光摄像机、红外摄像机和相控阵雷达阵列，对小型飞行器进行定位追踪和监控，辅助干扰设备对其进行干扰，不仅可精确得知目标飞行器的运动信息，还可获知其类型、外观形状大小等外观信息，综合其运动信息和外观信息，易于选择干扰样式，可对其进行准确干扰，有效解决了目前采用雷达监测小型飞行器仅能得知其运动信息而不能得知其类型、外观形状大小，造成对黑飞的小型飞行器干扰效果不佳的问题。

[0037] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。

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