【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及船舶引航靠泊的技术,具体的说,涉及一种基于日盲紫外光信号的引航仪。
技术介绍
日盲紫外波段是指紫外UVC波段中波长范围为190—290nm的部分。太阳发出的日盲紫外波段光点在穿越地球大气层的过程中受到臭氧层的强烈吸收,完全无法到达地面,因此日常情况下在地球表面附近完全没有日盲紫外波段的光信号。日盲紫外波段的探测器有很高的增益,又不受太阳光背景的影响,因此相比较可见光或红外光波段而言,日盲紫外探测器可以探测到更远更微弱的信号。同时日盲紫外波段的图像较为简单,完全没有环境背景,所拍摄到的图像几乎都为特定信号,这样大大降低了后续图像处理的工作量。日盲紫外波段有着很好的破雾能力,这已经在相关文献里得到了证实。我们经过实测也证实了日盲紫外探测技术可以实现能见度为100多米的雾天下定位600米外的日盲紫外光源。这是日盲紫外特性用于船舶破雾弓I航靠泊的基础。在水运领域,雾天严重影响着水运航道的通畅。不同港口和航道的水文条件有所差别,但是通常能见度小于I海里时船舶要减缓航行;能见度小于IOOOm时大型船舶应当停止航行,因此雾天不仅影响着船舶航行的安全,也严重影响着水运航道和港口物流的通畅(见《上海港长江口水域交通管理规则》第十条)。雾天下由于能见度较低,常常发生诸如大型船舶撞毁桥墩等严重事故,同时船舶过坝时也受到雾天的影响,雾天时船舶必须停止过坝。目前国内外常见的水运导航技术主要有么1 ^、6 5、六153015、雷达等。但对于水路运输而言,恶劣天气的 影响是巨大的。如在雾天,ARPA雷达引航的准确性大大下降,特别是在船舶靠泊的过程中,由于雷达系统架设在船 ...
【技术保护点】
基于日盲紫外光信号的引航仪,其特征是,所述引航仪由三轴电子罗盘、光学成像模块和信息处理终端组成;所述三轴电子罗盘与光学成像模块相连,获取所述光学成像模块的在转动时的各角度信息,并将角度信息传送给信息处理终端;所述光学成像模块由分光镜、可见光或红外光成像通道和日盲紫外光成像通道组成;所述分光镜将入射光线按一定比例或波长分成两束,使其分别进入所述可见光或红外光成像通道和日盲紫外成像通道,所述可见光或红外光成像通道接收可见光信号或红外光信号,输出可见光或红外光视频数字信号,所述日盲紫外光成像通道接收日盲紫外光信号,输出日盲紫外光视频数字信号,所述信息处理终端用于根据两路视频的数字信号,计算船舶的航行姿态数据和输出合成信息。
【技术特征摘要】
1.基于日盲紫外光信号的引航仪,其特征是,所述引航仪由三轴电子罗盘、光学成像模块和信息处理终端组成;所述三轴电子罗盘与光学成像模块相连,获取所述光学成像模块的在转动时的各角度信息,并将角度信息传送给信息处理终端;所述光学成像模块由分光镜、可见光或红外光成像通道和日盲紫外光成像通道组成;所述分光镜将入射光线按一定比例或波长分成两束,使其分别进入所述可见光或红外光成像通道和日盲紫外成像通道,所述可见光或红外光成像通道接收可见光信号或红外光信号,输出可见光或红外光视频数字信号,所述日盲紫外光成像通道接收日盲紫外光信号,输出日盲紫外光视频数字信号,所述信息处理终端用于根据两路视频的数字信号,计算船舶的航行姿态数据和输出合成信肩、O2.根据权利要求1所述的引航仪,其特征是,所述引航仪中还设有视频采集模块;所述可见光或红外光成像通道接收可见光信号或红外光信号,输出可见光或红外光视频模拟信号至视频采集模块,所述日盲紫外光成像通道接收日盲紫外光信号,输出日盲紫外光视频模拟信号至视频采集模块,所述视频采集模块采集上述两路通道的模拟视频信息,并将其转换成数字信号的视频,传送给所述信息处理终端。3.根据权利要求1或2所述的引航仪,其特征是,所述分光镜和入射光轴成45度夹角放置,所述可见光或红外光成像通道和日盲紫外光成像通道两个通道中的一个通道的光学镜头与入射光轴平行 ,另一个通道的光学镜头与入射光轴垂直设置。4.根据权利要求1或2所述的引航仪,其特征是,所述光学成像模块中还设有反射镜,所述分光镜和入射光轴成45度夹角放置,所述可见光或红外光成像通道和日盲紫外光成像通道两个通道中的一个通道的光学镜头与入射光轴平行,所述分光镜将分光后的一束光透射至其中一个通道中;反射镜与所述分光镜平行,将分光后的另一束光反射至另一通道中。5.根据权利要求1或2所述的引航仪,其特征是,所述引航仪中还设有辅助设备,辅助设备输出航行信息至信息处理终端。6.根据权利要求1或2所述的引航仪,其特征是,所述红外光成像通道为短波红外成像通道。7.根据权利要求5所述的引航仪,其特征是,所述信息处理终端执行如下步骤:对日盲紫外光信号进行日盲紫外光源位置计算,获得船舶和码头处日盲紫外光源的相对方位及相对距离,并对所有获取的信息进行合成输出。8.根据权利要求6所述的引航仪,其特征是,所述的短波红外成像通道为InGaAs材料的面阵探测器或附着近红外滤光片的(XD/CMOS器件。9.根据权利要求7所述的引航仪,其特征是,所述进行日盲紫外光源位置计算具体包括: O首先系统初始化,获取日盲紫外视频数字信号; 2)通过设置阈值对日盲紫外图像上的噪声点进行强度或形态过滤; 3)基于过滤掉噪声点后的日盲紫外视频的图像,判断日盲紫外光源的个数K,设置K个初始日盲紫外光源位置作为初始中心; 4)将日盲...
【专利技术属性】
技术研发人员:李想,张亮,潘巍松,孔夏丽,王军,闫峰,
申请(专利权)人:江苏五维电子科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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