本發(fā)明屬于機載光電操控技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種機載光電夜視系統(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)場環(huán)境中如何更快更準(zhǔn)確地探測目標(biāo)，既要求夜視系統(tǒng)能夠探測溫差變化相對明顯的目標(biāo)場景，也要求夜視系統(tǒng)能夠探測反射微弱夜光的目標(biāo)場景。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)場景，能夠提高武裝直升機的晝夜間觀測能力和導(dǎo)航性能。

我國現(xiàn)役武裝直升機大多數(shù)采用單通道紅外熱像夜視系統(tǒng)，通過安裝在光電轉(zhuǎn)塔內(nèi)的一個大視場前視紅外熱像儀主動照射目標(biāo)場景并利用反射紅外源的紅外光實現(xiàn)觀察目標(biāo)場景，具有視頻圖像穩(wěn)定清晰、受環(huán)境影響小和24小時全天候監(jiān)控等優(yōu)點。但是微光近距離成像質(zhì)量比紅外熱像好，紅外熱像儀對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)重故障無法輸出正常視頻圖像時，整個夜視系統(tǒng)就會失去晝夜間觀測和導(dǎo)航能力。

目前我國基于機載光電夜視系統(tǒng)多傳感器切換系統(tǒng)詳細(xì)技術(shù)內(nèi)容未見公開報道。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

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

所述一種機載光電夜視系統(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MIL-STD-1553B總線讀取飛行員操控系統(tǒng)下傳的傳感器操控命令，并通過系統(tǒng)邏輯命令消息隊列下傳給系統(tǒng)邏輯調(diào)度模塊；航電1553B通訊模塊通過航電狀態(tài)消息隊列接收系統(tǒng)邏輯調(diào)度模塊上報的傳感器操控狀態(tài)信息，并寫入MIL-STD-1553B總線，上報飛行員操控系統(tǒng)；

系統(tǒng)邏輯調(diào)度模塊通過系統(tǒng)邏輯命令消息隊列接收傳感器操控命令后，根據(jù)傳感器ID標(biāo)識號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；并通過系統(tǒng)邏輯狀態(tài)消息隊列接收紅外熱像儀模塊和圖像融合板模塊上報的操控狀態(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航電狀態(tài)消息隊列上報航電1553B通訊模塊，否則解析操控故障狀態(tài)，如果檢測到圖像凍結(jié)故障或無熱像視頻故障的紅外熱像故障，自動切換傳感器到微光電視，如果檢測到無微光視頻故障的微光電視故障，自動切換傳感器到紅外熱像儀，并將操控故障信息通過航電狀態(tài)消息隊列上報航電1553B通訊模塊，同時上傳自檢信息記錄模塊；

圖像融合板模塊通過融合板命令消息隊列接收系統(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別的操控命令，通過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)信息并通過系統(tǒng)邏輯狀態(tài)消息隊列上報系統(tǒng)邏輯調(diào)度模塊；

紅外熱像儀模塊通過紅外熱像儀命令消息隊列接收系統(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別的操控命令，通過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)信息并通過系統(tǒng)邏輯狀態(tài)消息隊列上報系統(tǒng)邏輯調(diào)度模塊；

微光電視模塊通過調(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I/O通訊接口寫入微光電視，實現(xiàn)對微光電視上電、下電控制；通過I/O通訊接口讀取微光電視強光保護狀態(tài)信息，并上報自檢信息記錄模塊；

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行狀態(tài)；周期檢測微光電視I/O通訊接口的強光保護狀態(tài)，并上報系統(tǒng)邏輯調(diào)度模塊。

進一步的優(yōu)選方案，所述一種機載光電夜視系統(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。

進一步的優(yōu)選方案，所述一種機載光電夜視系統(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、強光保護狀態(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，并向飛行員上報傳感器切換狀態(tài)；

(二)實現(xiàn)了圖像視頻自動相互切換功能，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，并向飛行員上報傳感器故障信息。

附圖說明

圖1：傳感器切換方法交連圖。

圖2：傳感器手動切換流程圖。

圖3：微光電視操控流程圖。

圖4：熱像故障處理流程圖。

圖5：傳感器自動切換流程圖。

其中1 MIL-STD-1553B總線、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。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例描述本發(fā)明：

如圖1所示，本發(fā)明實施例中的機載光電夜視系統(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MIL-STD-1553B總線從飛行員操控系統(tǒng)讀取傳感器操控命令，通過MIL-STD-1553B總線向飛行員操控系統(tǒng)寫入傳感器操控狀態(tài)信息。航電1553B通訊模塊通過系統(tǒng)邏輯命令消息隊列向系統(tǒng)邏輯調(diào)度模塊下傳傳感器操控命令，通過航電狀態(tài)消息隊列接收系統(tǒng)邏輯調(diào)度模塊上報的傳感器操控狀態(tài)信息。

系統(tǒng)邏輯調(diào)度模塊通過紅外熱像命令消息隊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RS-422通訊接口實現(xiàn)對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，通過系統(tǒng)邏輯狀態(tài)消息隊列上報系統(tǒng)邏輯調(diào)度模塊。

系統(tǒng)邏輯調(diào)度模塊通過圖像融合命令消息隊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RS-422通訊接口實現(xiàn)對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，通過系統(tǒng)邏輯狀態(tài)消息隊列上報系統(tǒng)邏輯調(diào)度模塊。

系統(tǒng)邏輯調(diào)度模塊通過調(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，獲取微光電視的強光保護狀態(tài)，并通過調(diào)用函數(shù)上報自檢信息記錄模塊。

系統(tǒng)邏輯調(diào)度模塊通過調(diào)用函數(shù)向自檢信息記錄模塊下傳自檢操控命令，實現(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調(diào)用函數(shù)向系統(tǒng)邏輯調(diào)度模塊上報故障清單信息和強光保護狀態(tài)信息。

圖像融合板通過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)度模塊周期檢測傳感器切換操控命令。當(dāng)接收到微光電視切換命令時，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，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，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I/O通訊接口數(shù)字電平信號狀態(tài)。當(dāng)檢測到I/O通訊接口為數(shù)字低電平信號表示微光電視處于強光保護狀態(tài)，當(dāng)檢測到I/O通訊接口為數(shù)字高電平信號表示微光電視處于強光未保護狀態(tài)，強光保護狀態(tài)由自檢信息記錄模塊上報系統(tǒng)邏輯調(diào)度模塊。當(dāng)檢測到微光電視處于強光保護狀態(tài)，微光電視輸出黑色視頻信號，并將強光保護狀態(tài)通過系統(tǒng)邏輯調(diào)度模塊和航電1553B通訊模塊上報飛行員操控系統(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，系統(tǒng)邏輯調(diào)度模塊通過調(diào)用函數(shù)操控微光電視模塊對微光電視I/O通訊接口加載數(shù)字高電平信號和數(shù)字低電平信號。

如圖4所示，系統(tǒng)邏輯調(diào)度模塊通過紅外熱像儀模塊周期檢測紅外熱像儀操控狀態(tài)信息。如果檢測到操控故障，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，否則需要自動切換傳感器到微光電視，因為圖像凍結(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)實時上報紅外熱像儀故障。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)實時上報故障信息。

如圖5所示，系統(tǒng)邏輯調(diào)度模塊通過圖像融合板模塊周期檢測圖像融合板的傳感器信號，如果檢測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，如果檢測到無微光電視傳感器信號，則通知圖像融合板模塊切換傳感器到紅外熱像儀，同時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)實時上報微光電視故障。如果檢測到無紅外熱像儀傳感器信號，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)實時上報紅外熱像儀故障。如果檢測到兩路傳感器信號均為故障，同時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)實時上報故障信息，等待飛行員的進一步處理。