立項(xiàng)背景

　　2005年我司承接浦東新區(qū)人武部立項(xiàng)的超遠(yuǎn)程雷達(dá)視頻控制項(xiàng)目。為了準(zhǔn)確及時(shí)地發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，做好海面搜救和環(huán)保監(jiān)察工作。海事部門在各港口設(shè)立了哨所，這些哨所大多配備兩種設(shè)備：一種是利用電磁波反射原理進(jìn)行目標(biāo)探測(cè)的雷達(dá)設(shè)備，另一種是各種光學(xué)偵察設(shè)備，包括對(duì)海、對(duì)空和夜間觀察用的望遠(yuǎn)鏡。這兩種裝備各有特長(zhǎng)，雷達(dá)設(shè)備能夠進(jìn)行大范圍的搜索，其探測(cè)半徑一般均可達(dá)幾十公里以上，并且基本不受光學(xué)能見(jiàn)度的影響，但是所獲目標(biāo)信息不直觀且存在目標(biāo)判斷準(zhǔn)確性問(wèn)題;光學(xué)偵察設(shè)備對(duì)目標(biāo)的觀察具有直觀且判性準(zhǔn)確的特點(diǎn)，其主要的缺點(diǎn)是觀察范圍有限，觀察半徑受光學(xué)能見(jiàn)度制約。同時(shí)，這兩類設(shè)備所獲取的信息需要人工進(jìn)行綜合，雷達(dá)所獲得的目標(biāo)位置、運(yùn)動(dòng)方向和速度等信息無(wú)法自動(dòng)傳遞給光學(xué)偵察設(shè)備，在雷達(dá)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)后往往需要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的人工搜索才能發(fā)現(xiàn)與雷達(dá)目標(biāo)相匹配的目標(biāo)，特別是在比較復(fù)雜的環(huán)境中這個(gè)搜索時(shí)間將會(huì)大大增加;此外，現(xiàn)有光學(xué)偵察裝備是非數(shù)字化的，這樣就無(wú)法對(duì)影像進(jìn)行保存和傳輸。

　　設(shè)計(jì)原理及構(gòu)成

　　針對(duì)上述問(wèn)題，提供了一種由前端偵(觀)察設(shè)備、信號(hào)采集與處理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)傳輸與控制等組成，具有雷達(dá)視頻信息與光學(xué)圖像聯(lián)動(dòng)識(shí)別、遠(yuǎn)程傳輸、信息融合、多級(jí)分權(quán)控制等功能的超遠(yuǎn)程雷達(dá)與視頻聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了光、電觀察手段的一體化與雷達(dá)系統(tǒng)的信息綜合功能，解決了目前人工光學(xué)觀察搜索速度和準(zhǔn)確性都比較差的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了光學(xué)觀察的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化及自動(dòng)化。本系統(tǒng)將大大提高目標(biāo)搜索和跟蹤的速度和精度，降低值班人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，也提高了對(duì)海偵察情報(bào)效益。

　　該項(xiàng)目運(yùn)用雷達(dá)目標(biāo)信號(hào)，通過(guò)集成高分辨率攝像機(jī)、超遠(yuǎn)程變焦鏡頭、高精度數(shù)字云臺(tái)等可控的前端偵察設(shè)備和自主開(kāi)發(fā)的雷達(dá)信號(hào)采集與編碼、遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)傳輸、后端控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了雷達(dá)目標(biāo)信號(hào)與光學(xué)圖像相聯(lián)動(dòng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控;采用圖像矢量處理和地形屏蔽技術(shù)，將雷達(dá)圖像與電子地圖透明疊加，實(shí)現(xiàn)了對(duì)海上目標(biāo)的有效跟蹤;運(yùn)用多通道并行和目標(biāo)信息相關(guān)技術(shù)，解決了信息融合和信息有效交換與識(shí)別的難點(diǎn);利用雷達(dá)目標(biāo)的三次回波，采用預(yù)處理技術(shù)和插值算法，設(shè)計(jì)了目標(biāo)運(yùn)動(dòng)軌跡函數(shù)，解決了雷達(dá)信息控制視頻快速、平滑聯(lián)動(dòng)與準(zhǔn)確指向的難題。

　　超遠(yuǎn)程雷達(dá)與視頻聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)其原理是：

　　1.雷達(dá)對(duì)海面進(jìn)行搜索獲取周圍目標(biāo)信息，雷達(dá)信息處理系統(tǒng)處理時(shí)間序列的雷達(dá)圖象，對(duì)圖象中的目標(biāo)回波進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別、跟蹤和運(yùn)動(dòng)參數(shù)解算;受雷達(dá)工作體制和工作原理的限制，數(shù)據(jù)更新速率>2.4s，方位數(shù)據(jù)精度低于距離數(shù)據(jù)精度;

　　2.雷達(dá)信息自動(dòng)處理系統(tǒng)接受值班員選擇的觀察目標(biāo)指示，或者通過(guò)網(wǎng)絡(luò)從指揮中心接收目標(biāo)指示后，將目標(biāo)的方位、距離等信息以數(shù)據(jù)包的形式通過(guò)串行口發(fā)送給視頻控制臺(tái);以后，當(dāng)目標(biāo)有新的數(shù)據(jù)時(shí)重新發(fā)送數(shù)據(jù)包;

　　3.視頻控制臺(tái)接收到目標(biāo)數(shù)據(jù)后，對(duì)目標(biāo)的方位數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波和預(yù)測(cè)，使得指向平臺(tái)能夠在水平方向上平滑地跟蹤目標(biāo);同時(shí)，根據(jù)目標(biāo)的距離數(shù)據(jù)和鏡頭焦距參數(shù)進(jìn)行調(diào)焦數(shù)據(jù)計(jì)算并發(fā)送給焦距調(diào)整部件執(zhí)行焦距調(diào)整以獲得清晰的目標(biāo)圖象;此外，系統(tǒng)根據(jù)鏡頭的安裝高度數(shù)據(jù)和距離數(shù)據(jù)進(jìn)行俯仰角計(jì)算，其結(jié)果同樣發(fā)送給全向平臺(tái);根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，全向平臺(tái)就能夠?yàn)橐曨l系統(tǒng)獲取目標(biāo)清晰、穩(wěn)定的圖象提供準(zhǔn)確的指向保障。

　　本系統(tǒng)既能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，也能實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制;既能前端控制，也能后端控制，還可設(shè)置控制優(yōu)先級(jí)別;既能縱向傳遞信息，也能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息共享。系統(tǒng)還可滿足用戶實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)控區(qū)域全天候偵察監(jiān)視，及時(shí)可靠，形象直觀地獲取海域、低空異常情況等要求。