專利名稱：一種便攜式多媒體集群指揮型數字化單兵系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種便攜式多媒體集群指揮型數字化單兵系統，可應用于反恐、消防、公安、特勤、邊境安全的信息探測及安全防護領域等。
背景技術：
現有的數字化單兵系統均使用常規傳感器設備如可見光、補光等手段，缺乏全紅外的多層面探測機制，而先進的紅外夜視設備均為手持式獨立設備，需要獨立操作，不能與勤務人員無縫交互，難以做到即時使用。現有單兵系統的通信均為傳統語音電臺，傳輸信息量有限，僅能傳輸語音和極少數據，不能為信息/指揮節點提供充分的指揮憑據。這些問題的原因在于:1、現有的全紅外設備分為非制冷型和制冷型，以往采用的非制冷型紅外設備由于熱成像像元尺寸過大，成像精度較低，一般為160X120像素的分辨率，而能夠達到高圖像質量的制冷型熱成像儀則體積較大且沉重，多用于固定式安裝，故現有的數字化單兵系統均采用較成熟的傳統采集手段；2、常規的單兵通信設備由于發射功率、電源電量的限制，功能和性能上就是語音電臺和步話機的效果，產品雖然成熟但功能少、性能低下，僅能進行常規語音交互和極短的命令字傳輸。
實用新型內容本實用新型提供了一種便攜式多媒體集群指揮型數字化單兵系統，該系統結合了新型高質量微型紅外熱成像儀和微波無線圖傳設備，將信息采集、傳輸和指揮憑據有機結合，形成一套多維信息收集、多點信息集群式匯總通信的便攜式多媒體集群指揮型數字化單兵系統。為完成以上目標，本實用新型提出以下基本技術方案:一種便攜式多媒體集群指揮型數字化單兵系統，其特殊之處在于:該單兵系統包括后端設備、無線通信單元、前端設備以及設置在前端設備的光學單元，所述光學單元包括視頻圖像采集單元以及與視頻圖像采集單元相連的紅外熱成像儀；前端設備通過無線通信單元與后端設備相連。本實用新型通過前端設備的視頻圖像采集單元和紅外熱成像儀，將采集到的視頻圖像通過無線通信單元傳輸至后端設備，因此，后端設備可以即時了解到前端設備采集到的前方情況，為本實用新型的下一步工作提供依據。基于上述基本技術方案，本實用新型還做了如下優化限定和改進:上述無線通信單元是微波無線圖傳設備，該微波無線圖傳設備包括無線發射單元和無線接收單元，無線發射單元通過視頻圖像采集單元與紅外熱成像儀相連，無線接收單元與后端設備相連，無線發射單元與無線接收單元之間無線連接。上述光學單元還包括單眼OLED顯示器和放大器，無線發射單元和單眼OLED顯示器均通過放大器與視頻圖像采集單元相連。上述微波無線圖傳設備是基于COFDM原理的微波無線圖傳設備。因此，本實用新型可以將多點采集到的信息發送至后端設備，形成多種媒體方式共同作用的集群指揮模式。上述后端設備包括調度單元，該調度單元與無線接收單元相連。上述調度單元包括顯示單元和控制單元，顯示單元和控制單元均與無線接收單元相連。上述顯示單元為加固顯示屏，控制單元為集群對講功能的語音通話系統。上述紅外熱成像儀是非制冷型氧化釩紅外焦平面陣列熱成像儀。上述單兵系統還包括獨立的供電單元，該供電單元與前端設備和/或后端設備相連。本實用新型具有以下技術效果:采用高分辨率紅外熱成像儀，可在全天候環境下工作，穿透雨、雪、煙、霧成像。微波無線圖傳設備可以實現點對點、多點對點的圖像傳輸，并具備實時監控功能；前端設備均采用高可靠性設計，可應用于軍、警、消防、安保等對設備可靠性有特殊要求的領域；本實用新型采用了一體化結構設計，勤務人員攜帶非常方便，熱成像精度高，可更有效的完成任務目標。微波無線圖傳設備覆蓋性能好，后方通信指揮接收機具備集群調度功能，可為行動指揮提供可靠的憑據。
圖1為本實用新型的結構示意圖；附圖標記:1-后端設備；2_前端設備；3_視頻圖像米集單兀；4_紅外熱成像儀；5-無線發射單元；6_無線接收單元；7_單眼OLED顯示器；8_放大器；9_顯示單元；10-控制單元；11-供電單元。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型提供的一種便攜式多媒體集群指揮型數字化單兵系統，包括后端設備1、前端設備2以及設置在前端設備的光學單元，該光學單元包括視頻圖像采集單元3以及與視頻圖像采集單元相連的紅外熱成像儀4。其中，紅外熱成像儀可以采用非制冷型氧化釩紅外焦平面陣列熱成像儀。為了保證后端設備可以即時了解到前端設備采集到的前方情況，為本實用新型的下一步工作提供依據，前端設備通過無線通信單元與后端設備相連。該無線通信單元可以采用微波無線圖傳設備，該微波無線圖傳設備包括無線發射單元5和無線接收單元6，無線發射單元通過視頻圖像采集單元與紅外熱成像儀相連，無線接收單元與后端設備相連，無線發射單元與無線接收單元之間無線連接。其中，該微波無線圖傳設備可以采用基于COFDM原理的微波無線圖傳設備，能夠將多點采集到的信息發送至一個信息節點，形成集群指揮模式；后端設備包括與無線接收單元相連的調度單元。因此，本實用新型能夠將多點采集到的信息發送至后端設備，形成了多種媒體方式共同作用的集群指揮模式。該調度單元包括顯示單元9和控制單元10，顯示單元和控制單元均與無線接收單元相連，以實現對前端設備采集到的信息進行查看并綜合處理的目的。其中，顯示單元可以采用加固顯示屏，控制單元可以采用集群對講功能的語音通話系統。本實用新型的光學單元還包括單眼OLED顯示器7和放大器8，無線發射單元和單眼OLED顯示器均通過放大器與視頻圖像采集單元相連。當使用本實用新型工作時，可以將單眼OLED顯示器裝在工作人員的頭盔上，或攜帶在手上等，根據具體工作環境具體選擇。這樣就將采集、顯示設備集成在一個很小的空間內，解決了單人便攜和實時使用的問題；有時前端設備采集到信號較弱，通過設置放大器，起到放大前端設備采集到的信號的作用。本實用新型通過視頻圖像采集單元、單眼OLED顯示器、紅外熱成像儀以及基于COFDM原理的微波無線圖傳設備，能夠將前端設備所采集的勤務人員前方的紅外圖像，并可由勤務人員直接觀看，采集到的圖像可以實時的無線傳輸到后端設備的后方通信指揮節點，每個節點可接收多路圖像，即時了解前方情況，并予以調度，形成多種媒體方式共同作用的集群指揮。為了保障本實用新型的使用時間，根據系統功耗情況設計了專用獨立的供電單元11，該供電單元與前端設備和/或后端設備相連，可以提供本實用新型至少3個小時的工作時間，其中，該供電單元可以采用電池。其中，本實用新型的部分工作參數及規格參數可以滿足如下條件:光學性能:紅外探測器:氧化釩320X256非制冷焦平面探測器，溫度分辨率:< IOOmK,探測距離:300m，工作波段:8 14 μ m，視場角:29°X23。，放大率:1X，鏡頭:f= 24mm，光圈指數:F = 0.8,圖像顯示:0IXD+目鏡，出瞳距離:20_，出瞳直徑:10_ ；無線傳輸:工作頻段:300 800MHz，工作帶寬:2MHz，碼流速率:2 6Mbps，發射功率:1 5W，傳輸距離:城市環境下〉1km，視通條件下不小于3km ；環境溫度:工作溫度:-20°C 50°C，存貯溫度:-40°C 85°C；重量:熱成像部分< 500g，無線設備約1kg，電池約0.5kg ；外形尺寸:探測器:57X55X92 (mm)，目鏡觀測:45X45X65 (mm)，無線設備J5OXlO5X33(Iiim)。
權利要求1.一種便攜式多媒體集群指揮型數字化單兵系統，其特征在于:該單兵系統包括后端設備、無線通信單元、前端設備以及設置在前端設備的光學單元，所述光學單元包括視頻圖像采集單元以及與視頻圖像采集單元相連的紅外熱成像儀；前端設備通過無線通信單元與后端設備相連。
2.根據權利要求1所述的便攜式多媒體集群指揮型數字化單兵系統，其特征在于:所述無線通信單元是微波無線圖傳設備，該微波無線圖傳設備包括無線發射單元和無線接收單元，無線發射單元通過視頻圖像采集單元與紅外熱成像儀相連，無線接收單元與后端設備相連，無線發射單元與無線接收單元之間無線連接。
3.根據權利要求2所述的便攜式多媒體集群指揮型數字化單兵系統，其特征在于:所述光學單元還包括單眼OLED顯示器和放大器，無線發射單元和單眼OLED顯示器均通過放大器與視頻圖像采集單元相連。
4.根據權利要求3所述的便攜式多媒體集群指揮型數字化單兵系統，其特征在于:所述微波無線圖傳設備是基于COFDM原理的微波無線圖傳設備。
5.根據權利要求4所述的便攜式多媒體集群指揮型數字化單兵系統，其特征在于:所述后端設備包括調度單元，該調度單元與無線接收單元相連。
6.根據權利要求5所述的便攜式多媒體集群指揮型數字化單兵系統，其特征在于:所述調度單元包括顯示單元和控制單元，顯示單元和控制單元均與無線接收單元相連。
7.根據權利要求6所述的便攜式多媒體集群指揮型數字化單兵系統，其特征在于:所述顯示單元為加固顯示屏，控制單元為集群對講功能的語音通話系統。
8.根據權利要求1至7任一權利要求所述的便攜式多媒體集群指揮型數字化單兵系統，其特征在于:所述紅外熱成像儀是非制冷型氧化釩紅外焦平面陣列熱成像儀。
9.根據權利要求8所述的便攜式多媒體集群指揮型數字化單兵系統，其特征在于:所述單兵系統還包括獨立的供電單元，該供電單元與前端設備和/或后端設備相連。
專利摘要本實用新型提供了一種便攜式多媒體集群指揮型數字化單兵系統，該單兵系統包括后端設備、無線通信單元、前端設備以及設置在前端設備的光學單元，所述光學單元包括視頻圖像采集單元以及與視頻圖像采集單元相連的紅外熱成像儀；前端設備通過無線通信單元與后端設備相連。本實用新型結合了新型高質量微型紅外熱成像儀和微波無線圖傳設備，將信息采集、傳輸和指揮憑據有機結合，形成一套多維信息收集、多點信息集群式匯總通信的便攜式多媒體集群指揮型數字化單兵系統。
文檔編號G01J5/10GK203057348SQ201220620839
公開日2013年7月10日 申請日期2012年11月21日 優先權日2012年11月21日
發明者馬克, 李哲東 申請人:西安思坦儀器股份有限公司