一种微小型遥控光电侦察球系统设计

Ｄｅｓｉｇｎ ０ｎ ａ ｍ ｉｎｉ ｌａｔｕｒｅ ｒｅｍ ｏｔｅ ｅｌｅｃｔｏｒ －ｏｐＤｔｉｌｃＣａ’ｌ Ｓｍｕｒｖｅｉｌｌｌ ａｎｃｅ ａ１１
ＣＨＥＮ Ｊｉｎｇ ，ＨＵ Ｚｈｅｎｇ—ｌｉａｎｇ ，ＧＵＯ Ｃｈｅｎｇ ，ＬＩＵ Ｙｕ 一，ＧＡＯ Ｍｉｎｇ （１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｏｐｔｏ·Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉ’ａｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’ａｎ ７１００３２，Ｃｈｉｎａ；
２．Ｘｉ’ａｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｏｐｔｉｃｓ，Ｘｉ’ａｎ ７１００６５，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｒｅａｌｉｚｅ ｔｈｅ ｕｎａｔｔｅｎｄｅｄ ｒｅｍ ｏｔｅ ｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ，ａ ｍｉｎｉａｔｕｒｅ ｒｅｍｏｔｅ ｅｌｅｃｔｏｒ—ｏｐｔｉｃａｌ ｓｕｒ ｖ ｅｉｌｌａｎｃｅ ｂａｌｌ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｍ ｕｌｔｉ—ｓｅｎｓｏｒｓ ｉｎｔｅｇｒａｔｅ ｏｆ ＣＣＤ ｉｍａｇｅｒ ａｒｒａｙ ｔｒｉｇｇｅｒｅｄ ｗｉｔｈ ａｃｏｕｓｔｉｃ ｓｅｎｓｏｒ，ｓｔａｒｉｎｇ ｗｈｏｌｅ ｆ ｉｌｅｄ ｏｆ ｖｉｓｉｏｎ ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ ｍｏｄｅ，ｌｏｗ ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｏｆ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｔｈｅ ｍｕｌｔｉ ｗｏｒｋ ｍｏｄｅ ａｎｄ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｒｅｍｏｔｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｒａｎｓｍ ｉｔｓｓｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｒｅ ａｄｏｐｔｅｄ．Ｔｈｅ ｔｅｓｔ ｒｅｓｕｌｔ ｉｎｄｉｃａｔｅｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｃａｎ ａｃｈｉｅｖｅ ｕｎａｔｔｅｎｄｅｄ ｗｈｏｌｅ ｖｉｓｉｏｎ ｆ ｉｅｌｄ ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ．Ｔｈｅ ｉｍ ａｇｅ ｄｅｔｅｃｔ ｄｉｓｔａｎｃｅ ｃａｎ ｌｏｎｇｅｒ ｔｈａｎ ８ ｍｅｔｅｒ，ｔｈｅ ａｃｏｕｓｔｉｃ ｄｅｔｅｃｔ ｄｉｓｔａｎｃｅ ｃａｎ ｌｏｎｇｅｒ ｔｈａｎ ３ｍｅｔｅｒ ａｎｄ ｔｈｅ ｗｏｒｋ ｈｏｕｒｓ ｃａｎ ｕｐ ｔｏ １ ｈｏｕｒ．Ｔｈｉｓ ｓｙｓｔｅｍ ｃａｎ ｂｅ ｐｒｏｄｕｃｔｅｄ ＳＯ ａｓ ｔｏ ｄｅｔｅｃｔ ａｎｔｉ—ｔｅ￣ｏｆ ｉｓｍ ａｒｅａ ｗｉｔｈｏｕｔ ｓｏｌｄｉｅｒ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｓｕｒｖ ｅｉｌｌａｎｃｅ ｂａｌｌ； ｕｎａｔｔｅｎｄｅｄ； ｍ ｕｌｔｉ—ｓｅｎｓｏｒｓ ｉｎｔｅｇｒ ａｔｉｏｎ； ｌｏｗ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ； ｒｅｍｏｔｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓＨＩＶｅｊ１１ａｎｃｅ
摘 要 ：为 了实 现 无人 值 守 的 遥 控 侦 察 ，设 计 了 一 种 微 小 型 的 遥 控 光 电 侦 察 球 系 统 。 系 统 采 用 音 频 触 发 ＣＣＤ阵 列 联 动 的 多传 感 器 集 成 技术 、凝 视 型 全 视 场 半 球 空 间 探 测 方 式 、多 种 工 作 模 式 切 换 的 低 功 耗 管 理 以及 无 线 遥 控 传 输 技 术 。通 过实 验 ，证 明 系 统 能 够 实 现 全 视 场 无 人 值 守 探 测 ，成 像 探 测 距 离 达 到 ８ ｍ 以 上 ，音 频探 测距 离 达 到 ３ ｍ 以 上 ，连 续 工作 时 间 达 至Ｕ １ ｈ。该 系统 能够 产 品 化 ，可 以 大 量 用 于 实 际 的 反 恐 无 人 侦 察 。 关键词 ：侦察球 ；无人值守 ；多传感器 集成 ；低功耗 ；遥控侦察 中 图分 类 号 ：ＴＮ２０２ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１０００－９７８７（２０１０）１２－００９３－０３
０ 引 言
随着 世 界 政 治 、社 会 经 济 等 方 面 的 变 化 ，未 来 的 作 战 环
境和对象都在发生变化 。现代 战争Байду номын сангаас常要 面对城 区等复杂环
境 ，针 对 少 量 但 分 布 隐 蔽 的 伪 装 分 子 作 战 ，在建 筑 物 中 获 取
房 问里 、围 墙 后 等 位 置 的 图 像 声 音 等 信 息 ，就 需 要 有 小 型 、
为 其 单 兵 综 合 作 战 系统 ＦＥＬＩＮ 配 的 一 种 ＳＰＹＢＯＷＬ小 型 光
电球 ；一 种 是 以 色 列 ＯＤＦ光 电 公 司 研 制 的 类 似 侦 察 小 球
ＥｙｅＢａｌｌ Ｒ１ Ｊ 。
但 国 内 目前 还 未 开 展 类 似 的 微 型 成 像 探 测
球 的研 制 。
本 文 提 出 的遥 控 侦察 球 系 统 就 是 针 对 以上 需 求 进 行 研
究 的 。使 用 时 可 以 将 该 系 统 的 侦 察 球 抛 出 去 或 者 放 置 在 某
个需要监视 区域 的角落 ，通过无线传输 装置传递音频 、视频 等探测信息或控制指 令 ，由显控站 控制和显示 传感 器获取 的背景和 目标信息 。这种方式代替 了战场态势感知 中人 的 行 动 ，顺 应 信 息 化装 备 中 无人 化 的 装 备 发展 需 求 ，可 以实 现 城 区 单 兵 反 恐 侦 察 和 大 面 积 战 场 的 无 人 值 守 传 感 监 视 ］。
２０１０年 第 ２９卷 第 １２期
传感 器与微系统 （Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ ａｎｄ Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）
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一 种 微 小 型遥 控 光 电侦 察 球 系统 设 计
陈 静 ，胡 正 良 ，郭 城 ，刘 宇 ，高 明
（１．西 安 工 业大 学 光 电 工 程 学 院 。陕 西 西 安 ７１００３２；２．西 安 应 用光 学 研 究所 ，陕 西 西 安 ７１００６５）
不 需 侦 察 人 员 照 管 、便 于 携 带 和 使 用 的 侦 察 系 统 Ｊ。 这
种微小型遥控侦察 系统 是装 备信息 化的发展 趋势 ，国外 在
发 展 小 型 遥 控 侦 察 装 置 方 面 已有 成 果 。２００６年 ，法 国 防 务
装 备 展 览 会 上 展 出 了 ２种 像 手 球 的 侦 察 装 置 ，一 种 是 法 国