本技術(shù)屬于超高偏航監(jiān)測，尤其涉及一種雷視超高偏航監(jiān)測儀及雙軸云臺。

背景技術(shù)：

1、近年來，船舶撞擊橋梁的事件頻發(fā)，主要是由船舶偏航或超高造成，直接原因是由人為因素所致，其次是受技術(shù)、自然環(huán)境、橋梁設(shè)計及航行管理等條件的制約。目前，市面上的超高偏航檢測技術(shù)方式主要可分為激光對射檢測、激光交叉檢測、激光三維掃描。這些技術(shù)在橋梁防撞主動預(yù)警領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛，但同時也普遍存在容易受天氣環(huán)境影響、探測距離有限、無法進(jìn)行多次檢測等缺點(diǎn)，具體如下：

2、(1)激光對射檢測方式：在通航孔兩側(cè)的超高預(yù)警高度處固定安裝激光測距儀，利用激光測距儀進(jìn)行探測，根據(jù)返回的探測數(shù)據(jù)判斷是否有超高物體。這種方式容易受天氣等外界因素的影響，且因?yàn)橐揽糠瓷涫綔y量，測量物的顏色、大小也成為影響測量的因素，防線單一，無法再對船舶目標(biāo)進(jìn)行二次檢測，檢測范圍極容易造成誤報、漏報，立桿施工難度大，維護(hù)成本高，涉及部門多，溝通協(xié)調(diào)困難，且只能進(jìn)行超高檢測。

3、(2)激光交叉檢測方式：在橋梁上下游各安裝2臺激光超高檢測設(shè)備，兩臺激光超高檢測設(shè)備的安裝角度非平行且形成一定的夾角，當(dāng)船舶超高，則在船舶行進(jìn)過程中，必然會觸碰其中一束激光，此時，激光超高檢測設(shè)備將會依次收到反射信號，從而確認(rèn)船舶超高；實(shí)時監(jiān)測過往船舶通航高度對進(jìn)入輻射區(qū)超高船舶發(fā)出危險警報。這種方式容易受天氣等外界的影響，無法再對船舶進(jìn)行多次檢測，單次檢測容易造成漏報，激光檢測存在一定虛警，可能存在誤報，且只能進(jìn)行超高檢測。

4、(3)激光三維掃描檢測方式：采用非重復(fù)掃描多線激光掃描方式，掃描線中心密度高，安裝于通航等高面，有利于高精度檢測船舶高度，多線非重復(fù)掃描精度高，點(diǎn)云密，但是視場狹小，將其安裝于數(shù)控往復(fù)旋轉(zhuǎn)云臺，通過獲取激光雷達(dá)imu(慣性測量單元)數(shù)據(jù)，實(shí)時計算當(dāng)前獲取點(diǎn)云數(shù)據(jù)的角度，通過姿態(tài)融合實(shí)現(xiàn)0-360度的大視場。激光通過網(wǎng)絡(luò)與上位機(jī)進(jìn)行通訊，獲取到的點(diǎn)云數(shù)據(jù)通過姿態(tài)融合與聚類后實(shí)現(xiàn)大視場下所有行駛船舶的全程實(shí)時檢測，獲取到船舶的三維立體數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)偏航和超高的檢測，數(shù)控云臺采用步進(jìn)馬達(dá)或者dd電機(jī)，往復(fù)角度、速度、加速度均可通過上位機(jī)進(jìn)行設(shè)定。這種方式視場狹小，有效預(yù)警距離短。

5、現(xiàn)有的激光對射檢測、激光交叉檢測、激光三維掃描檢測僅能對船舶超高進(jìn)行檢測，且只能通過類似設(shè)置警戒線單次檢測，可能造成漏報，一旦出現(xiàn)船舶超高且漏報的現(xiàn)象，極易出現(xiàn)船橋相撞，威脅船舶、橋梁以及航道安全。

6、在激光三維掃描檢測方式中，通常將激光雷達(dá)設(shè)于雙軸運(yùn)動機(jī)構(gòu)上(例如雙軸云臺)，雙軸運(yùn)動機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性和運(yùn)動控制精度影響了激光雷達(dá)對偏航和超高的檢測精度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型的目的在于提供一種雷視超高偏航監(jiān)測儀及雙軸云臺，以解決傳統(tǒng)雙軸運(yùn)動機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性和運(yùn)動控制精度較差，導(dǎo)致超高偏航監(jiān)測儀的檢測精度差的問題，以及傳統(tǒng)超高偏航監(jiān)測儀存在誤報和漏報現(xiàn)象。

2、本實(shí)用新型是通過如下的技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的：一種用于雷視超高偏航監(jiān)測儀的雙軸云臺，包括底座、旋轉(zhuǎn)臺、旋轉(zhuǎn)支撐、第一底板、第二底板、弧擺臺、俯仰臺板以及控制模塊；所述旋轉(zhuǎn)臺固定設(shè)于所述底座上，所述旋轉(zhuǎn)支撐固定設(shè)于所述旋轉(zhuǎn)臺上，所述第一底板套設(shè)于所述旋轉(zhuǎn)支撐上，所述第二底板設(shè)于所述旋轉(zhuǎn)支撐的頂部且與所述第一底板平行，所述弧擺臺固定設(shè)于所述第二底板上，所述俯仰臺板固設(shè)于所述弧擺臺上；

3、所述控制模塊分別與所述旋轉(zhuǎn)臺和弧擺臺的驅(qū)動機(jī)構(gòu)電性連接。

4、本實(shí)用新型的雙軸云臺，在控制模塊的作用下旋轉(zhuǎn)臺在水平方向內(nèi)轉(zhuǎn)動，帶動第二底板、弧擺臺以及俯仰臺板轉(zhuǎn)動，從而帶動設(shè)于俯仰臺板上的檢測設(shè)備轉(zhuǎn)動；在控制模塊的作用下弧擺臺做俯仰運(yùn)動，帶動俯仰臺板以及俯仰臺板上的檢測設(shè)備做俯仰運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)了檢測設(shè)備在水平方向和俯仰方向的運(yùn)動，所述雙軸云臺具有更高的穩(wěn)定性和運(yùn)動控制精度。

5、進(jìn)一步地，在所述弧擺臺內(nèi)嵌有與所述控制模塊電性連接的傾角傳感器。

6、進(jìn)一步地，所述傾角傳感器通過rs485接口與所述控制模塊連接。

7、進(jìn)一步地，在所述第一底板與第二底板之間的旋轉(zhuǎn)支撐上還套設(shè)有油封和油封擋片。

8、基于同一構(gòu)思，本實(shí)用新型還提供一種雷視超高偏航監(jiān)測儀，包括激光雷達(dá)、偏航雷達(dá)、視覺傳感器、主控制器以及如上所述的雙軸云臺；所述激光雷達(dá)和視覺傳感器設(shè)于所述雙軸云臺的俯仰臺板上，且所述激光雷達(dá)和視覺傳感器位于同一水平位置；所述主控制器分別與激光雷達(dá)、偏航雷達(dá)、視覺傳感器以及所述雙軸云臺的控制模塊連接。

9、本實(shí)用新型的雷視超高偏航監(jiān)測儀，偏航雷達(dá)處于掃描狀態(tài)，當(dāng)偏航雷達(dá)掃描到目標(biāo)物時識別出目標(biāo)物的位置，主控制器根據(jù)目標(biāo)物的位置向控制模塊發(fā)出控制指令，控制模塊根據(jù)控制指令控制雙軸云臺的旋轉(zhuǎn)臺和弧擺臺動作，使設(shè)于俯仰臺板上的激光雷達(dá)和視覺傳感器指向目標(biāo)物，視覺傳感器采集目標(biāo)物的圖像，并根據(jù)采集的圖像判斷目標(biāo)物是否為船舶；當(dāng)目標(biāo)物為非船舶時，將該目標(biāo)物標(biāo)記為非船舶，并控制雙軸云臺復(fù)位；當(dāng)目標(biāo)物為船舶時，激光雷達(dá)對目標(biāo)物進(jìn)行超高檢測，偏航雷達(dá)對目標(biāo)物進(jìn)行偏航監(jiān)測。

10、所述超高偏航監(jiān)測儀在偏航雷達(dá)掃描到目標(biāo)物的基礎(chǔ)上，再利用視覺傳感器進(jìn)一步確認(rèn)目標(biāo)物是否為船舶，在目標(biāo)物為船舶時才進(jìn)行超高和偏航檢測，降低了誤報率；根據(jù)偏航雷達(dá)檢測到的目標(biāo)物位置自動調(diào)節(jié)激光雷達(dá)的方位，對目標(biāo)船舶進(jìn)行多次檢測，提高了檢測率，有效防止了漏報。

11、進(jìn)一步地，所述激光雷達(dá)、視覺傳感器和偏航雷達(dá)均通過rj45接口與所述主控制器連接，所述控制模塊通過rs485接口與所述主控制器連接。

12、進(jìn)一步地，所述雷視超高偏航監(jiān)測儀還包括交換機(jī)和客戶端，所述客戶端通過交換機(jī)與所述主控制器連接。

13、進(jìn)一步地，在所述雙軸云臺的底座下方設(shè)有電源模塊和雷達(dá)支架，所述偏航雷達(dá)設(shè)于所述雷達(dá)支架上。

14、進(jìn)一步地，在所述電源模塊的下方設(shè)有散熱底板，所述主控制器設(shè)于所述散熱底板上。

15、有益效果

16、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：

17、本實(shí)用新型所提供的一種雙軸云臺，利用旋轉(zhuǎn)臺實(shí)現(xiàn)俯仰臺板上的檢測設(shè)備(激光雷達(dá)和視覺傳感器)在水平方向內(nèi)的轉(zhuǎn)動，利用弧擺臺實(shí)現(xiàn)俯仰臺板上的檢測設(shè)備在俯仰方向上的運(yùn)動，該雙軸云臺具有更高的穩(wěn)定性和運(yùn)動控制精度，提高了超高偏航監(jiān)測儀的檢測精度。

18、在弧擺臺內(nèi)嵌傾角傳感器，根據(jù)傾角傳感器采集的角度值控制弧擺臺動作，實(shí)現(xiàn)了雙軸云臺的自動調(diào)平，從而實(shí)現(xiàn)了檢測設(shè)備的自動調(diào)平，簡化了檢測設(shè)備的安裝調(diào)平工作，同時可以自適應(yīng)調(diào)整因惡劣天氣或橋面震動等引起檢測設(shè)備發(fā)生的偏移，避免了檢測結(jié)果偏差，提高了檢測精度，減少了維護(hù)成本。

19、本實(shí)用新型所提供的一種雷視超高偏航監(jiān)測儀，在偏航雷達(dá)掃描到目標(biāo)物的基礎(chǔ)上，再利用視覺傳感器進(jìn)一步確認(rèn)目標(biāo)物是否為船舶，在目標(biāo)物為船舶時才進(jìn)行超高和偏航檢測，降低了誤報率；根據(jù)偏航雷達(dá)檢測到的目標(biāo)物位置自動調(diào)節(jié)激光雷達(dá)的方位，對目標(biāo)船舶進(jìn)行多次檢測，提高了檢測率，有效防止了漏報。