一種多點測量艦艇保護設備的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種多點測量艦艇保護設備，包括分別設置在船頭、船尾、船中部的脈沖式激光測距儀，連接所述船頭、船尾、船中部的脈沖式激光測距儀輸出的控制器，與所述控制器輸出端連接的報警器。本實用新型因為多點測量能夠保證艦艇的安全，而且只有一個控制器和報警器，成本低廉。
【專利說明】一種多點測量艦艇保護設備
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種安全保護設備，更具體地說，涉及一種應用于艦艇上的，用于測量障礙物或者其它船只距離并提出警報的多點測量艦艇保護設備。
【背景技術】
[0002]在航行中有時在航線上出現障礙物，或者兩船航線靠近，或者進行船舶間人員、物資等的交流時，需要將兩船距離靠近，由于在海上船舶時刻處于搖擺狀態，穩定性能差，所以需要與障礙物或者他船保持一定的安全距離，在實際操作中由于受惡劣海況的影響，如何保持艦船之間的安全距離至今仍存在許多技術難題，目前大多還是依靠指揮員的經驗來進行操作的。
【發明內容】
[0003]本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種多點測量艦艇保護設備，能夠及時準確的測定艦艇間的橫向距離，測算艦艇間的相對姿態和接近/遠離速度，提示指揮員艦艇當前船舶之間的橫向距離和接近/遠離速度是否處于安全范圍之內。
[0004]本實用新型采用的技術解決方案是提供一種多點測量艦艇保護設備，其包括控制器和與所述控制器輸出端連接的報警器，以及分別設置在船頭、船尾、船中部的脈沖式激光測距儀，船頭、船尾、船中部的脈沖式激光測距儀的輸出端均連接至所控制器，脈沖式激光測距儀將檢測到的距離信號輸送給控制器，將內置的標準閥值與該距離信號進行比較，若距離信號值超出了閥值，則啟動報警器進行報警。若報警器沒有報警，說明艦船之間的距離安全，可以進行操作。
[0005]優選地，脈沖式激光測距儀包括處理與控制單元、脈沖激光發生裝置、接收通道、高通容阻時刻鑒別單元、時間間隔測量單元、電源、溫度補償模塊和輸出模塊，其中接收通道分為用于接收參考信號的第一接收通道和用于接收反射信號的第二接收通道，處理與控制單元與脈沖激光發射裝置相連接，驅動脈沖激光發射裝置發射脈沖信號；第一接收通道與高通容阻時刻鑒別單元、時間間隔測量單元和處理與控制單元依次相連，用于接收參考信號；第二接收通道與高通容阻時刻鑒別單元、時間間隔測量單元和處理與控制單元依次相連，用于接收反射信號；溫度補償模塊的輸入端與處理與控制單元相連接，輸出端與電源相連接，電源分別與第一接收通道和第二接收通道相連接。
[0006]脈沖式激光測距儀的工作過程是，當測距儀對準目標后，脈沖激光發生裝置發出一個很強很窄的激光脈沖，這個光脈沖經過光學系統的聚焦準直使其發射角變小，在脈沖發射出去的同時，脈沖中的極小一部分光經兩塊反射鏡的反射進入接收系統，這部分脈沖將作為發射的參考信號，用來標定激光發出的時間。參考信號進入第一接收通道后，光信號變成電信號，即光脈沖變成電脈沖，這個電脈沖經過高通容阻時刻鑒別單元送入時間間隔測量單元，使時間間隔測量單元開始計時。而射向目標的大部分激光脈沖，經過時間間隔t后，一部分光從原路反射回來，進入第二接收通道后光信號做為反射信號變成電信號，這個電信號經過高通容阻時刻鑒別單元送入時間間隔測量單元，使時間間隔測量單元停止計時，這樣便可得到激光往返的時間t，根據時間t和激光速度進行計算就可以待測目標的距離。
[0007]上述第一接收通道和第二接收通道均由依次連接的信號接收器、前置放大電路和濾波整形電路構成的構成相同，電源分別與第一接收通道和第二接收通道中的信號接收器相連接，信號接收器包括接收鏡和光電二極管(光電電倍增管或雪崩二極管)，接收鏡用于接收回波信號，光電二極管將接收鏡接收到的回撥信號轉換成電信號。
[0008]優選地，在脈沖激光發射裝置上加裝自動功率調節模塊，用于調節脈沖激光發射裝置的功率，以適應不同測量距離的需要，由于艦艇之間的距離是動態變化的，所需要的脈沖激光的強度也是動態變化的，所以自動功率調整就可以隨時適應這些變化而不需人為調難
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[0009]報警器可以是紅色LED燈，或者聲音提示裝置，也可以兩者同時安裝。
[0010]本實用新型的有益之處在于:采用上述裝置后，可以在艦艇的橫向補給過程中，對艦艇的橫向距離和相互接近/遠離速度進行實時測定，并在兩船距離超過閥值以后即使報警，提示指揮員只會船只調整距離；且本裝置測量精度高、響應速度快、受環境影響小，可以實現在有風浪的情況下實時測量兩艘艦艇之間的安全距離并提示給指揮員，有力保障海上航行時的安全；此外，本距離測量裝置外接元件少，只有控制器和報警器，結構簡單，成本低廉
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【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型的原理圖；
[0012]圖2為脈沖式激光測距儀的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖和實施例對本實用新型做進一步的說明。
[0014]如圖1所示的多點測量艦艇保護設備，其包括控制器I和與控制器輸出端連接的紅色LED燈2 (做為報警器)，以及分別設置在船頭、船尾、船中部的脈沖式激光測距儀3，船頭、船尾、船中部的脈沖式激光測距儀3的輸出端均連接至所控制器I。
[0015]如圖2所示，應用于本具體實施例的脈沖式激光測距儀3包括處理與控制單元、連接有自動功率調節模塊的脈沖激光發生裝置、接收通道、高通容阻時刻鑒別單元、時間間隔測量單元、電源、溫度補償模塊和輸出模塊，其中接收通道分為用于接收參考信號的第一接收通道和用于接收反射信號的第二接收通道，第一接收通道和第二接收通道均由依次連接的APD (雪崩二極管)、前置放大電路和濾波整形電路構成的構成。處理與控制單元與脈沖激光發射裝置相連接，驅動脈沖激光發射裝置發射脈沖信號；第一接收通道和第二接收通道的濾波整形電路的輸出端分別與高通容阻時刻鑒別單元相連接，高通容阻時刻鑒別單元、時間間隔測量單元和處理與控制單元依次相連。溫度補償模塊的輸入端與處理與控制單元相連接，輸出端與電源相連接，電源分別與第一接收通道的APD和第二接收通道的APD相連接。
[0016]脈沖式激光測距儀的工作過程是，當測距儀對準目標后，脈沖激光發生裝置發出一個很強很窄的激光脈沖，這個光脈沖經過光學系統的聚焦準直使其發射角變小，在脈沖發射出去的同時，脈沖中的極小一部分光經兩塊反射鏡的反射進入接收系統，這部分脈沖將作為發射的參考信號，用來標定激光發出的時間。參考信號進入第一接收通道后，光信號變成電信號，即光脈沖變成電脈沖，這個電脈沖經過高通容阻時刻鑒別單元送入時間間隔測量單元，使時間間隔測量單元開始計時。而射向目標的大部分激光脈沖，經過時間間隔t后，一部分光從原路反射回來，進入第二接收通道后光信號做為反射信號變成電信號，這個電信號經過高通容阻時刻鑒別單元送入時間間隔測量單元，使時間間隔測量單元停止計時，這樣便可得到激光往返的時間t，根據時間t和激光速度進行計算就可以待測目標的距離。脈沖式激光測距儀3將檢測到的距離信號輸送給控制器1，將內置的標準閥值與該距離信號進行比較，若距離信號值超出了閥值，則啟動紅色LED燈2，使其閃爍。
[0017]以上實施例是供理解本實用新型之用，并非是對本實用新型的限制，有關領域的普通技術人員，在權利要求所述技術方案的基礎上，還可以作出多種變化或變型，例如本發明所述的光電二極管也可以是雪崩二極管，報警器還可以是紅色LED燈，也可以是安裝有紅色警示燈的有聲報警裝置，這些變化或變型應當理解為仍屬于本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種多點測量艦艇保護設備，包括控制器和與所述控制器輸出端連接的報警器，其特征在于，還包括分別設置在船頭、船尾、船中部的脈沖式激光測距儀，所述船頭、船尾、船中部的脈沖式激光測距儀的輸出端均連接至所述控制器。
2.根據權利要求1所述的多點測量艦艇保護設備，其特征在于:所述脈沖式激光測距儀包括處理與控制單元、脈沖激光發生裝置、接收通道、高通容阻時刻鑒別單元、時間間隔測量單元、電源、溫度補償模塊和輸出模塊，其中接收通道分為用于接收參考信號的第一接收通道和用于接收反射信號的第二接收通道，處理與控制單元與脈沖激光發射裝置相連接，驅動脈沖激光發射裝置發射脈沖信號；第一接收通道與高通容阻時刻鑒別單元、時間間隔測量單元和處理與控制單元依次相連，用于接收參考信號；第二接收通道與高通容阻時刻鑒別單元、時間間隔測量單元和處理與控制單元依次相連，用于接收反射信號；溫度補償模塊的輸入端與處理與控制單元相連接，輸出端與電源相連接，電源分別與第一接收通道和第二接收通道相連接。
3.根據權利要求2所述的多點測量艦艇保護設備，其特征在于:所述接收通道由依次連接的信號接收器、前置放大電路和濾波整形電路構成，第一接收通道和第二接收通道的構成相同，所述電源分別與第一接收通道和第二接收通道中的信號接收器相連接。
4.根據權利要求3所述的多點測量艦艇保護設備，其特征在于:所述脈沖式激光測距儀還包括自動功率調節模塊，自動功率調節模塊與脈沖激光發射裝置相連接，用于調節脈沖激光發射裝置的功率。
5.根據權利要求3所述的多點測量艦艇保護設備，其特征在于:所述信號接收器包括接收鏡和光電二極管，接收鏡用于接收回波信號，光電二極管將接收鏡接收到的回撥信號轉換成電信號。
6.根據權利要求5所述的多點測量艦艇保護設備，其特征在于:所述光電二極管為雪崩二極管或光電倍增管。
7.根據權利要求1至6任一項所述的多點測量艦艇保護設備，其特征在于:所述報警器為紅色LED燈和/或聲音提示裝置。
【文檔編號】G01S17/32GK203799015SQ201420154347
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年4月1日 優先權日:2014年4月1日
【發明者】趙春慧, 張平華 申請人:浙江海洋學院