本發(fā)明屬于機(jī)載光電操控技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種機(jī)載光電夜視系統(tǒng)多傳感器切換系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在晝夜間能見(jiàn)度低、低空障礙物多、地形地貌復(fù)雜、偽裝迷惑目標(biāo)等戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中如何更快更準(zhǔn)確地探測(cè)目標(biāo)，既要求夜視系統(tǒng)能夠探測(cè)溫差變化相對(duì)明顯的目標(biāo)場(chǎng)景，也要求夜視系統(tǒng)能夠探測(cè)反射微弱夜光的目標(biāo)場(chǎng)景。隨著微光和紅外成像技術(shù)綜合發(fā)展，圖像融合成為有效可行的夜視成像技術(shù)，提高成像質(zhì)量，突出目標(biāo)場(chǎng)景，能夠提高武裝直升機(jī)的晝夜間觀測(cè)能力和導(dǎo)航性能。

我國(guó)現(xiàn)役武裝直升機(jī)大多數(shù)采用單通道紅外熱像夜視系統(tǒng)，通過(guò)安裝在光電轉(zhuǎn)塔內(nèi)的一個(gè)大視場(chǎng)前視紅外熱像儀主動(dòng)照射目標(biāo)場(chǎng)景并利用反射紅外源的紅外光實(shí)現(xiàn)觀察目標(biāo)場(chǎng)景，具有視頻圖像穩(wěn)定清晰、受環(huán)境影響小和24小時(shí)全天候監(jiān)控等優(yōu)點(diǎn)。但是微光近距離成像質(zhì)量比紅外熱像好，紅外熱像儀對(duì)紅外源溫差變化比較敏感，并且單通道紅外熱像發(fā)生嚴(yán)重故障無(wú)法輸出正常視頻圖像時(shí)，整個(gè)夜視系統(tǒng)就會(huì)失去晝夜間觀測(cè)和導(dǎo)航能力。

目前我國(guó)基于機(jī)載光電夜視系統(tǒng)多傳感器切換系統(tǒng)詳細(xì)技術(shù)內(nèi)容未見(jiàn)公開(kāi)報(bào)道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種機(jī)載光電夜視系統(tǒng)多傳感器切換系統(tǒng)。

所述一種機(jī)載光電夜視系統(tǒng)多傳感器切換系統(tǒng)，其特征在于：由航電1553B通訊模塊、系統(tǒng)邏輯調(diào)度模塊、自檢信息記錄模塊、紅外熱像儀模塊、微光電視模塊、圖像融合板模塊組成；

航電1553B通訊模塊通過(guò)MIL-STD-1553B總線(xiàn)讀取飛行員操控系統(tǒng)下傳的傳感器操控命令，并通過(guò)系統(tǒng)邏輯命令消息隊(duì)列下傳給系統(tǒng)邏輯調(diào)度模塊；航電1553B通訊模塊通過(guò)航電狀態(tài)消息隊(duì)列接收系統(tǒng)邏輯調(diào)度模塊上報(bào)的傳感器操控狀態(tài)信息，并寫(xiě)入MIL-STD-1553B總線(xiàn)，上報(bào)飛行員操控系統(tǒng)；

系統(tǒng)邏輯調(diào)度模塊通過(guò)系統(tǒng)邏輯命令消息隊(duì)列接收傳感器操控命令后，根據(jù)傳感器ID標(biāo)識(shí)號(hào)分別向圖像融合板模塊、紅外熱像儀模塊和微光電視模塊下傳操控命令；并通過(guò)系統(tǒng)邏輯狀態(tài)消息隊(duì)列接收紅外熱像儀模塊和圖像融合板模塊上報(bào)的操控狀態(tài)信息；所述操控狀態(tài)信息包括操控正常和操控故障兩種狀態(tài)，如果操控正常直接通過(guò)航電狀態(tài)消息隊(duì)列上報(bào)航電1553B通訊模塊，否則解析操控故障狀態(tài)，如果檢測(cè)到圖像凍結(jié)故障或無(wú)熱像視頻故障的紅外熱像故障，自動(dòng)切換傳感器到微光電視，如果檢測(cè)到無(wú)微光視頻故障的微光電視故障，自動(dòng)切換傳感器到紅外熱像儀，并將操控故障信息通過(guò)航電狀態(tài)消息隊(duì)列上報(bào)航電1553B通訊模塊，同時(shí)上傳自檢信息記錄模塊；

圖像融合板模塊通過(guò)融合板命令消息隊(duì)列接收系統(tǒng)邏輯調(diào)度模塊下傳的圖像融合操控命令，根據(jù)圖像融合板通訊接口協(xié)議解析為圖像融合板可識(shí)別的操控命令，通過(guò)RS-422通訊接口發(fā)給圖像融合板，圖像融合板響應(yīng)操控命令，并通過(guò)RS-422通訊接口向圖像融合板模塊反饋操控狀態(tài)信息，圖像融合板模塊更新操控狀態(tài)信息并通過(guò)系統(tǒng)邏輯狀態(tài)消息隊(duì)列上報(bào)系統(tǒng)邏輯調(diào)度模塊；

紅外熱像儀模塊通過(guò)紅外熱像儀命令消息隊(duì)列接收系統(tǒng)邏輯調(diào)度模塊下傳的紅外熱像儀操控命令，根據(jù)紅外熱像儀通訊接口協(xié)議解析為紅外熱像儀可識(shí)別的操控命令，通過(guò)RS-422通訊接口發(fā)給紅外熱像儀，紅外熱像儀響應(yīng)操控命令，并通過(guò)RS-422通訊接口向紅外熱像儀模塊反饋操控態(tài)信息，紅外熱像儀模塊更新操控狀態(tài)信息并通過(guò)系統(tǒng)邏輯狀態(tài)消息隊(duì)列上報(bào)系統(tǒng)邏輯調(diào)度模塊；

微光電視模塊通過(guò)調(diào)用函數(shù)接收系統(tǒng)邏輯調(diào)度模塊下傳的微光電視上下電操控命令，通過(guò)I/O通訊接口寫(xiě)入微光電視，實(shí)現(xiàn)對(duì)微光電視上電、下電控制；通過(guò)I/O通訊接口讀取微光電視強(qiáng)光保護(hù)狀態(tài)信息，并上報(bào)自檢信息記錄模塊；

自檢信息記錄模塊接收系統(tǒng)邏輯調(diào)度模塊傳遞的操控故障狀態(tài)信息，記錄并更新故障清單列表，供飛行員通過(guò)飛行員操控系統(tǒng)發(fā)送顯示故障清單命令查閱各傳感器運(yùn)行狀態(tài)；周期檢測(cè)微光電視I/O通訊接口的強(qiáng)光保護(hù)狀態(tài)，并上報(bào)系統(tǒng)邏輯調(diào)度模塊。

進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述一種機(jī)載光電夜視系統(tǒng)多傳感器切換系統(tǒng)，其特征在于：傳感器操控命令包括切換命令、自檢命令、微光上下電命令。

進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述一種機(jī)載光電夜視系統(tǒng)多傳感器切換系統(tǒng)，其特征在于：傳感器操控狀態(tài)信息包括切換狀態(tài)信息、故障清單信息、強(qiáng)光保護(hù)狀態(tài)信息。

有益效果

本發(fā)明的整體技術(shù)效果體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

(一)提供了圖像視頻相互切換操控功能，飛行員根據(jù)晝夜間飛行環(huán)境切換紅外熱像圖像視頻、微光電視圖像視頻和圖像融合圖像視頻，并向飛行員上報(bào)傳感器切換狀態(tài)；

(二)實(shí)現(xiàn)了圖像視頻自動(dòng)相互切換功能，當(dāng)紅外熱像儀出現(xiàn)故障切換到微光電視圖像視頻，反之當(dāng)微光電視出現(xiàn)故障切換到紅外熱像圖像視頻，并向飛行員上報(bào)傳感器故障信息。

附圖說(shuō)明

圖1：傳感器切換方法交連圖。

圖2：傳感器手動(dòng)切換流程圖。

圖3：微光電視操控流程圖。

圖4：熱像故障處理流程圖。

圖5：傳感器自動(dòng)切換流程圖。

其中1 MIL-STD-1553B總線(xiàn)、2 操控命令和操控狀態(tài)信息、3 RS-422通訊接口、4 I/O通訊接口、5 Camera Link接口。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例描述本發(fā)明：

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例中的機(jī)載光電夜視系統(tǒng)多傳感器切換系統(tǒng)包括航電1553B通訊模塊、系統(tǒng)邏輯調(diào)度模塊、圖像融合板模塊、紅外熱像儀模塊、微光電視模塊和自檢信息記錄模塊。

航電1553B通訊模塊通過(guò)MIL-STD-1553B總線(xiàn)從飛行員操控系統(tǒng)讀取傳感器操控命令，通過(guò)MIL-STD-1553B總線(xiàn)向飛行員操控系統(tǒng)寫(xiě)入傳感器操控狀態(tài)信息。航電1553B通訊模塊通過(guò)系統(tǒng)邏輯命令消息隊(duì)列向系統(tǒng)邏輯調(diào)度模塊下傳傳感器操控命令，通過(guò)航電狀態(tài)消息隊(duì)列接收系統(tǒng)邏輯調(diào)度模塊上報(bào)的傳感器操控狀態(tài)信息。

系統(tǒng)邏輯調(diào)度模塊通過(guò)紅外熱像命令消息隊(duì)列向紅外熱像儀模塊下傳紅外熱像儀操控命令，紅外熱像儀模塊通過(guò)RS-422通訊接口實(shí)現(xiàn)對(duì)紅外熱像儀的操作控制，并獲取紅外熱像儀的操控狀態(tài)信息，通過(guò)系統(tǒng)邏輯狀態(tài)消息隊(duì)列上報(bào)系統(tǒng)邏輯調(diào)度模塊。

系統(tǒng)邏輯調(diào)度模塊通過(guò)圖像融合命令消息隊(duì)列向圖像融合板模塊下傳圖像融合操控命令，圖像融合板模塊通過(guò)RS-422通訊接口實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像融合板的操作控制，并獲取圖像融合板的操控狀態(tài)信息，通過(guò)系統(tǒng)邏輯狀態(tài)消息隊(duì)列上報(bào)系統(tǒng)邏輯調(diào)度模塊。

系統(tǒng)邏輯調(diào)度模塊通過(guò)調(diào)用函數(shù)向微光電視模塊下傳微光電視上下電命令，微光電視模塊通過(guò)I/O通訊接口通知微光電視上電和下電，獲取微光電視的強(qiáng)光保護(hù)狀態(tài)，并通過(guò)調(diào)用函數(shù)上報(bào)自檢信息記錄模塊。

系統(tǒng)邏輯調(diào)度模塊通過(guò)調(diào)用函數(shù)向自檢信息記錄模塊下傳自檢操控命令，實(shí)現(xiàn)了記錄和更新故障清單列表功能，自檢信息記錄模塊通過(guò)調(diào)用函數(shù)向系統(tǒng)邏輯調(diào)度模塊上報(bào)故障清單信息和強(qiáng)光保護(hù)狀態(tài)信息。

圖像融合板通過(guò)Camera Link接口5向飛行員操控系統(tǒng)輸出視頻圖像。

如圖2所示，系統(tǒng)邏輯調(diào)度模塊周期檢測(cè)傳感器切換操控命令。當(dāng)接收到微光電視切換命令時(shí)，判斷當(dāng)前傳感器是否是微光電視，如果是則不處理微光電視切換命令，否則判斷微光電視是否上電，如果已經(jīng)上電，通知圖像融合板模塊切換傳感器到微光電視，如果未上電，則先通知系統(tǒng)邏輯調(diào)度模塊對(duì)微光電視上電，然后通知圖像融合板模塊切換傳感器到微光電視。當(dāng)接收到紅外熱像儀切換命令時(shí)，判斷當(dāng)前傳感器是否是紅外熱像儀，若是則不處理紅外熱像儀切換命令，否則通知圖像融合板模塊將傳感器切換到紅外熱像儀。當(dāng)接收到圖像融合切換命令時(shí)，判斷當(dāng)前是否已經(jīng)在圖像融合狀態(tài)，如果是則不處理圖像融合切換命令，否則判斷當(dāng)前傳感器是否是微光電視，如果是則切換到圖像融合狀態(tài)；否則判斷微光電視是否上電，如果是則切換到圖像融合狀態(tài)，否則先通知系統(tǒng)邏輯調(diào)度模塊對(duì)微光電視上電，然后切換到圖像融合狀態(tài)。

如圖3所示，微光電視模塊周期檢測(cè)I/O通訊接口數(shù)字電平信號(hào)狀態(tài)。當(dāng)檢測(cè)到I/O通訊接口為數(shù)字低電平信號(hào)表示微光電視處于強(qiáng)光保護(hù)狀態(tài)，當(dāng)檢測(cè)到I/O通訊接口為數(shù)字高電平信號(hào)表示微光電視處于強(qiáng)光未保護(hù)狀態(tài)，強(qiáng)光保護(hù)狀態(tài)由自檢信息記錄模塊上報(bào)系統(tǒng)邏輯調(diào)度模塊。當(dāng)檢測(cè)到微光電視處于強(qiáng)光保護(hù)狀態(tài)，微光電視輸出黑色視頻信號(hào)，并將強(qiáng)光保護(hù)狀態(tài)通過(guò)系統(tǒng)邏輯調(diào)度模塊和航電1553B通訊模塊上報(bào)飛行員操控系統(tǒng)。當(dāng)航電1553B通訊模塊收到飛行員操控系統(tǒng)下傳的微光電視上下電操控命令時(shí)，系統(tǒng)邏輯調(diào)度模塊通過(guò)調(diào)用函數(shù)操控微光電視模塊對(duì)微光電視I/O通訊接口加載數(shù)字高電平信號(hào)和數(shù)字低電平信號(hào)。

如圖4所示，系統(tǒng)邏輯調(diào)度模塊通過(guò)紅外熱像儀模塊周期檢測(cè)紅外熱像儀操控狀態(tài)信息。如果檢測(cè)到操控故障，則判斷是否為新故障，如果不是新故障則不處理，否則獲取新故障代碼，判斷新故障代碼是否為圖像凍結(jié)故障代碼，如果不是圖像凍結(jié)故障代碼則直接更新故障清單列表，否則需要自動(dòng)切換傳感器到微光電視，因?yàn)閳D像凍結(jié)故障影響紅外熱像圖像視頻輸出。判斷微光電視是否上電，如果是則通知圖像融合板模塊切換傳感器到微光電視，否則通知系統(tǒng)邏輯調(diào)度模塊給微光電視上電，然后通知圖像融合板模塊切換傳感器到微光電視，同時(shí)記錄紅外熱像儀故障和更新故障清單列表，并向飛行員操控系統(tǒng)實(shí)時(shí)上報(bào)紅外熱像儀故障。如果微光電視故障則保持紅外熱像儀傳感器圖像，同時(shí)記錄紅外熱像儀故障和微光電視故障并更新故障清單列表，然后向飛行員操控系統(tǒng)實(shí)時(shí)上報(bào)故障信息。

如圖5所示，系統(tǒng)邏輯調(diào)度模塊通過(guò)圖像融合板模塊周期檢測(cè)圖像融合板的傳感器信號(hào)，如果檢測(cè)到微光電視傳感器和熱像儀傳感器均正常則繼續(xù)監(jiān)控，如果檢測(cè)到無(wú)微光電視傳感器信號(hào)，則通知圖像融合板模塊切換傳感器到紅外熱像儀，同時(shí)記錄微光電視故障和更新故障清單列表，并向飛行員操控系統(tǒng)實(shí)時(shí)上報(bào)微光電視故障。如果檢測(cè)到無(wú)紅外熱像儀傳感器信號(hào)，則判斷當(dāng)前微光電視是否上電，如果已經(jīng)上電則通知圖像融合板切換傳感器到微光電視，否則通知系統(tǒng)邏輯調(diào)度模塊給微光電視上電，并通知圖像融合板模塊切換傳感器到微光電視，同時(shí)記錄紅外熱像儀故障和更新故障清單列表，并向飛行員操控系統(tǒng)實(shí)時(shí)上報(bào)紅外熱像儀故障。如果檢測(cè)到兩路傳感器信號(hào)均為故障，同時(shí)記錄紅外熱像儀故障和微光電視故障并更新故障清單列表，然后向飛行員操控系統(tǒng)實(shí)時(shí)上報(bào)故障信息，等待飛行員的進(jìn)一步處理。