本發明屬于無人機領域，尤其涉及一種大視場微光低空無人機探測裝置。
背景技術：
隨著民用航空技術的推廣和低空空域的逐步開放，通用飛行器產業高速發展，特別是無人機(低小慢目標)技術發展，產業應用拓寬，對重點區域，重要目標進行有效的防護，對無人機目標實施有效的防御和打擊成為了問題。
由于低小慢目標的特點就是飛行高度低，體積小，飛行速度慢，通用雷達技術無法對該類目標實施有效探測，而且有些地區存在特殊性，不能使用雷達進行管控，比如航線，城市內區域等。
技術實現要素：
本發明的目的在于提供一種大視場微光低空無人機探測裝置，旨在解決現有探測裝置對低小慢目標探測效果較差或者對航線和城市內區域不適用的問題。
本發明是這樣實現的，一種大視場微光低空無人機探測裝置，該探測裝置包括：電機，用于調節電機轉速的電機控制器，光滑環，間歇運動機構，用于記錄所述間歇運動機構中心轉軸轉動角度信息的編碼器，用于控制所述電機工作、將所述編碼器記錄的角度信息轉換為操作信號的控制模塊，用于根據所述控制模塊的操作信號進行圖像攝取的探測器；用于將所述控制模塊、電機控制器發送控制信號發送給上位機的串口輸出線纜，用于將探測器攝取的圖像信號發送給上位機的觸發線；其中，
所述電機分別與電機控制器、控制模塊電連接，且所述電機的轉動軸與間歇運動機構動力輸入端傳動連接，所述間歇運動機構中心轉軸底端與光滑環制動連接，且所述間歇運動機構中心轉軸頂端與探測器底部制動連接，所述間歇運動機構中心轉軸上的間歇齒輪與編碼器輸入齒輪齒合；
所述控制模塊、電機控制器分別連接串口輸出線纜，所述探測器連接觸發線。
優選地，所述探測裝置還包括用于給所述電機、控制模塊、電機控制器供電的蓄電池；所述蓄電池分別與電機、控制模塊、電機控制器電連接。
優選地，所述探測裝置還包括用于探測裝置內部的溫度和濕度信息的溫濕度感應模塊，所述溫濕度感應模塊連接控制模塊。
優選地，所述間歇運動機構為標準型等位分割機構，且所述間歇運動機構的分割位的選擇根據探測器類型確定。
優選地，所述探測裝置還包括底座、外殼以及外罩，所述外罩、外殼、底座由上至下依次連接，且所述外罩與外殼之間設有分隔板，所述外罩上設有所述探測器，所述外殼表面設有串口輸出線纜；其中，
所述外殼內設有控制模塊、電源模塊、電機以及支撐框架；所述電機位于支撐框架一側，所述電機轉軸自由端從支撐框架遠離電機方向側伸出；所述支撐框架上還設有傳動軸；在所述支撐框架同側，所述電機轉軸與傳動軸一端通過皮帶連接；
所述外罩內且位于分隔板上設有間歇運動機構、編碼器，所述分隔板底部設有光滑輪；所述間歇運動機構動力輸入端與傳動軸另一端通過皮帶連接；所述間歇運動機構中心轉軸頂端從外罩頂部伸出并連接在探測器探測殼體底部。
優選地，所述外罩頂部設有轉盤，所述轉盤上設有支撐板，所述支撐板頂部通過俯仰調節結構與探測器連接；
所述間歇運動機構中心轉軸頂端固定在轉盤底部。
優選地，所述底座外壁上設有提手。
優選地，所述編碼器包括碼盤和光電傳感器，所述光電傳感器加工有用來感應碼盤、產生信號的光電凹槽；碼盤外緣嵌入光電凹槽，相對于光電傳感器可轉動的設置，所述碼盤外周緣上沿其周向開設有非等距空槽；
所述非等距空槽與間歇運動機構中心轉軸上的間歇齒輪齒合。
相比于現有技術的缺點和不足，本發明具有以下有益效果：
(1)本發明能夠360°全景成像，能夠對運動目標實時監測，并能給出運行軌跡，對目標有切片放大，可以實現目標的識別，且裝置運行穩定；
(2)本發明采用無源手段，對低小慢目標有很好的探測效果，由于不主動發射電磁波，對航線和城市內區域尤其適用。
附圖說明
圖1是本發明大視場微光低空無人機探測裝置的結構示意圖；
圖2是圖1中一剖切角度下的內部結構示意圖；
圖3是圖1中又一剖切角度下的內部結構示意圖；
圖4是圖1中再一剖切角度下的內部結構示意圖；
圖5是本發明編碼器的結構示意圖；
圖6是圖5在俯視狀態下的結構示意圖。
具體實施方式
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
如圖1～6所示，其中，圖1是本發明大視場微光低空無人機探測裝置的結構示意圖；圖2是圖1中一剖切角度下的內部結構示意圖；圖3是圖1中又一剖切角度下的內部結構示意圖；圖4是圖1中再一剖切角度下的內部結構示意圖；圖5是本發明編碼器的結構示意圖；圖6是圖5在俯視狀態下的結構示意圖。
本發明公開了一種大視場微光低空無人機探測裝置，該探測裝置包括：電機1，用于調節電機1轉速的電機控制器2，光滑環3，間歇運動機構4，用于記錄所述間歇運動機構4中心轉軸26轉動角度信息的編碼器5，用于控制所述電機1工作、將所述編碼器5記錄的角度信息轉換為操作信號的控制模塊6，用于根據所述控制模塊6的操作信號進行圖像攝取的探測器7；用于將所述控制模塊6、電機控制器2發送控制信號發送給上位機的串口輸出線纜8，用于將探測器7攝取的圖像信號發送給上位機的觸發線9；其中，
所述電機1分別與電機控制器2、控制模塊6電連接，且所述電機1的轉動軸與間歇運動機構4動力輸入端傳動連接，所述間歇運動機構4中心轉軸26底端與光滑環3制動連接，且所述間歇運動機構4中心轉軸26頂端與探測器7底部制動連接，所述間歇運動機構4中心轉軸26上的間歇齒輪與編碼器5輸入齒輪齒合；
所述控制模塊6、電機控制器2分別連接串口輸出線纜8，所述探測器7連接觸發線9。
在本發明實施例中，所述間歇運動機構4為標準型等位分割機構，市場上有不同類型，比如df60-16型等，根據探測器7的類型選擇相應分割位的間歇運動機構4。間歇運動機構4有8位、16位、32位等不同分度的類型，根據探測器7和探測距離的要求，選擇相應的間歇運動機構4，一般的，分度數越多，探測器7的視角越小，探測距離則越遠。探測器7的視頻信號由光模塊轉換成光信號，最終通過串口輸出線纜8，串口輸出線纜8也稱為信號串口線纜，是設備的接口線纜，它與上位機直接相連傳送數據，因此最終是通過信號，串口輸出線纜8與上位機通訊，傳送給上位機。
在本發明實施例中，所述編碼器5包括碼盤5-1和光電傳感器5-2，所述光電傳感器5-2加工有用來感應碼盤5-1、產生信號的光電凹槽5-3；碼盤5-1外緣嵌入光電凹槽5-3，相對于光電傳感器5-2可轉動的設置，所述碼盤5-1外周緣上沿其周向開設有非等距空槽5-4；所述非等距空槽5-4與間歇運動機構4中心轉軸26上的間歇齒輪齒合；光電傳感器5-2與控制模塊6信號線連接。通過碼盤5-1相對于光電傳感器5-2的自轉，使得外周緣開設的非等距的空槽穿過光電傳感器5-2的光電凹槽5-3，從而使光電傳感器5-2產生感應的信號，來判斷和讀取與碼盤5-1轉動角度，感應信號傳送到控制模塊6中進行信號轉換計算。光電凹槽5-3與碼盤5-1一體設置，且與之共運動的探頭轉軸的位置，其結構緊湊、反應靈敏，且定位精度高。
在本發明實施例中，光滑環3為一種用于需要連續360°旋轉并能夠傳遞訊號和通訊的電氣部件，市場有售，具體型號為snf0018-1210-71032。
在本發明實施例中，控制模塊6根據所需功能相應設計制作的單片機或控制電路板，現有能實現上述信號處理功能的技術均可用于解釋本發明，在此不再贅述。
在本發明實施例中，上述電機1、電機控制器2、控制模塊6、探測器7、編碼器5均通過電源線23提供220v市電。
在本發明實施例中，串口輸出線纜8連接光貓，光貓連接光纖，光纖連接上位機，串口輸出線纜8的輸出、輸入信號通過光貓轉換，光貓再與光纖連接，光纖與上位機連接。
在本發明的實際應用過程中，上位機通過串口輸出線纜8控制控制模塊6上的繼電器動作，從而實現電機1的啟動和停止；電機1啟動后，其速度可以通過電機控制器2來進行調節，電機控制器2在裝置內部，用于對電機1控制參數的設定，或經串口輸出線纜8在上位機上進行控制。電機1速度傳遞給間歇運動機構4，間歇運動機構4完成相應分度的動作；間歇機構在運動到每一個分度位時，其角度信息可以被編碼器5記錄，并被控制模塊6處理之后通過觸發線9纜發送給探測器7，與此同時，在間歇機構中心轉軸26分位轉動的過程中，帶動探測器7轉動到相應角度，完成在此分度位的圖像攝取。圖像攝取后，圖像信息作為光信號通過光纖滑環傳送給串口輸出線纜8，串口輸出線纜8與上位機進行通信，圖像在上位機完成全景呈現和目標檢測，從而實現對裝置的遠程控制。
進一步的，為使裝置具有移動工作的能力，在本發明實施例中，所述探測裝置還包括用于給所述電機1、控制模塊6、電機控制器2供電的蓄電池10；所述蓄電池10分別與電機1、控制模塊6、電機控制器2電連接。
進一步的，為便于對裝置內部各部件工作環境的監控，在本發明實施例中，所述探測裝置還包括用于探測裝置內部的溫度和濕度信息的溫濕度感應模塊11，所述溫濕度感應模塊11連接控制模塊6。在本發明實施例中，該溫濕度感應模塊11為一種溫度傳感器，溫濕度感應模塊11檢查到數據后傳送給控制模塊6，由控制模塊6通過串口輸出線纜8和光纖傳送給上位機，達到對裝置內部溫濕度監測目的，防止異常發生，當溫濕度超出范圍時人工干預，斷電進行異常排查。
本發明能夠實現多角度、全方位實時全景圖像呈現和目標檢測，裝置轉速最高能夠達到360°/s；搭載不同分度的間歇運動機構4和相應視角的探測器7，可以達到不同的探測距離；搭載不同類型的探測器7，可以實現不同環境下的目標探測。
進一步的，為使裝置結構更緊湊、電機1工作效率更高，在本發明實施例中，探測裝置還包括底座12、外殼13以及外罩14，所述外罩14、外殼13、底座12由上至下依次連接，且所述外罩14與外殼13之間設有分隔板15，所述外罩14上設有所述探測器7，所述外殼13表面設有串口輸出線纜8；其中，
所述外殼13內設有控制模塊6、電源模塊、電機1以及支撐框架；所述電機1位于支撐框架16一側，所述電機1轉軸自由端從支撐框架16遠離電機1方向側伸出；所述支撐框架16上還設有傳動軸17；在所述支撐框架16同側，所述電機1轉軸與傳動軸17一端通過第一皮帶18連接；
所述外罩14內且位于分隔板15上設有間歇運動機構4、編碼器5，所述分隔板15底部設有光滑輪；所述間歇運動機構4動力輸入端與傳動軸17另一端通過第二皮帶24連接；所述間歇運動機構4中心轉軸26頂端從外罩14頂部伸出并連接在探測器7探測殼體底部。
更具體的，所述外罩14頂部設有轉盤19，所述轉盤19上設有支撐板20，所述支撐板20頂部通過俯仰調節結構21與探測器7連接；
為便于探測器7俯仰角度的調節，所述間歇運動機構4中心轉軸26頂端固定在轉盤19底部。
更具體的，為便于裝置的攜帶，所述底座12外壁上設有提手22。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。