機載告警裝置的製作方法
2023-10-06 11:27:19
本申請涉及通用航空安全防護技術領域，尤其涉及一種用於提高航空器飛行安全的機載告警裝置。
背景技術：
目前通用航空飛機採用的機載告警裝置，主要依靠的是無線電雷達探測技術及航空管制信息預判技術。
然而，由於現有雷達探測技術存在解析度低、人工介入判斷難、探測定位精度不高、探測虛警概率大等缺點，其只能針對較大目標，如山峰等進行告警提示，對於電線等較小目標，則不易識別出來，無法及時告警提示。航空管制信息預判技術雖然能夠預判目標，但對於天空中出現的隨機目標，如飛鳥，卻無法進行預判，不能及時告警提示。
因此，現有技術急需一種能夠及時識別出較小目標、隨機目標的出現，以及時告警提示，保障航空器的飛行安全的機載告警裝置。
技術實現要素：
有鑑於此，本申請提供一種機載告警裝置，能夠及時識別出較小目標、隨機目標的出現，並及時告警提示，提高了航空器的飛行安全。技術方案如下：
基於本申請的一方面，本申請提供一種機載告警裝置，包括：
殼體；所述殼體包括一開口，在所述開口處設置有一反射鏡；
設置在所述殼體內部，與所述反射鏡連接，用於帶動所述反射鏡對預設範圍的空域進行掃描的伺服機構；
設置在所述殼體內部，用於接收所述反射鏡反射回的紅外輻射光線，並將所述紅外輻射光線轉換為視頻圖像信號的紅外熱像儀；
設置在所述殼體內部，與所述紅外熱像儀連接，用於依據所述視頻圖像信號，判斷所述預設範圍內的空域中是否存在可疑目標，如果存在，發送告警信號至機載告警裝置，以使所述機載告警裝置進行告警的處理器。
優選地，所述預設範圍的空域包括：載機前方方位90°×俯仰20°範圍的空域。
優選地，所述機載告警裝置至少包括如下一種：蜂鳴器、報警燈、人機界面顯示器。
優選地，所述紅外熱像儀包括：非製冷型長波紅外熱像儀；
所述伺服機構包括：光學掃描伺服機構。
優選地，還包括：
設置在所述殼體內部，與所述處理器連接，用於在所述處理器判斷所述預設範圍內的空域中存在可疑目標時，對所述可疑目標的位置進行檢測，並將所述可疑目標距離載機的距離信息發送至所述處理器的雷射測距機。
優選地，當所述機載告警裝置為人機界面顯示器時，所述人機界面顯示器用於顯示以下至少一種信息：
所述可疑目標的圖像、所述可疑目標的類型特徵、告警虛警概率閾值、所述可疑目標的位置。
本申請提供的機載告警裝置包括殼體、在所述殼體的開口處設置有一反射鏡、設置在所述殼體內部，與所述反射鏡連接，用於帶動所述反射鏡對預設範圍的空域進行掃描的伺服機構、設置在所述殼體內部，用於接收所述反射鏡反射回的紅外輻射光線，並將所述紅外輻射光線轉換為視頻圖像信號的紅外熱像儀、以及設置在所述殼體內部，與所述紅外熱像儀連接，用於依據所述視頻圖像信號，判斷所述預設範圍內的空域中是否存在可疑目標，如果存在，發送告警信號至機載告警裝置，以使所述機載告警裝置進行告警的處理器。本申請提供的機載告警裝置，利用紅外熱像儀將反射鏡反射回的紅外輻射光線轉換為視頻圖像信號，進而由處理器依據視頻圖像信號判斷出當前預設範圍內的空域中存在可疑目標時，控制機載告警裝置進行告警，本申請能夠實現電線等較小目標、飛鳥等隨機目標的及時識別、告警，提高了航空器的飛行安全。
附圖說明
為了更清楚地說明本申請實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請的實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。
圖1為本申請提供的機載告警裝置的結構示意圖；
圖2為本申請提供的機載告警裝置的另一種結構示意圖；
圖3為本申請提供的機載告警裝置的再一種結構示意圖；
圖4為本申請提供的機載告警裝置的外觀尺寸示意圖；
圖5為本申請提供的機載告警裝置的另一種外觀尺寸示意圖；
圖6為本申請提供的機載告警裝置的再一種外觀尺寸示意圖。
具體實施方式
下面將結合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本申請中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本申請保護的範圍。
請參閱圖1，其示出了本申請提供的機載告警裝置的結構示意圖，包括：
殼體100；所述殼體100包括一開口101，在所述開口101處設置有一反射鏡200。具體可結合圖2所示，該開口101可具體為一光學窗口，在光學窗口的邊緣靠內側，傾斜設置所述反射鏡200。
在殼體100的內部，設置有一伺服機構300，該伺服機構300與反射鏡200連接，用於帶動所述反射鏡200對預設範圍的空域進行掃描。
具體地，該預設範圍的空域具體為載機前方90°×20°(方位×俯仰)範圍的空域。伺服機構300可具體為光學掃描伺服機構。
在殼體100的內部，設置有一紅外熱像儀400，該紅外熱像儀400用於接收所述反射鏡200反射回的紅外輻射光線，並將所述紅外輻射光線轉換為視頻圖像信號。
具體地，紅外熱像儀400可具體為非製冷型長波紅外熱像儀。
在殼體100的內部，還設置有一處理器500，該處理器500同時與所述紅外熱像儀400、以及機載告警裝置600連接，用於依據所述視頻圖像信號，判斷所述預設範圍內的空域中是否存在可疑目標，如果存在，發送告警信號至機載告警裝置600，以使所述機載告警裝置600進行告警。
其中，機載告警裝置600至少包括如下一種：蜂鳴器、報警燈、人機界面顯示器。
在本申請中，為了保證告警的準確度，本申請處理器500優選在以下情況時，在控制機載告警裝置600進行告警：
處理器500連續n次判斷所述預設範圍內的空域中存在可疑目標時，發送告警信號至機載告警裝置；n為正整數。其中，n優選等於3；
處理器500在第一次判斷所述預設範圍內的空域中存在可疑目標時開始計時，在預設時間內，判斷所述預設範圍內的空域中存在可疑目標的次數大於預設次數時，發送告警信號至機載告警裝置600。其中，預設時間例如3秒，預設次數例如5次等。
作為本申請的一個優選實施例，在上述實施例的基礎上，如圖3所示，本申請還可以進一步包括：設置在所述殼體100的內部，與所述處理器500連接的雷射測距機700，該雷射測距機700用於在所述處理器500判斷所述預設範圍內的空域中存在可疑目標時，對所述可疑目標的位置進行檢測，並將所述可疑目標距離載機的距離信息發送至所述處理器500。
其中，載機指的是裝載有本申請提供的機載告警裝置的航空器。
本申請中處理器500在判斷得出當前預設範圍內的空域中存在可疑目標時，向雷射測距機700發送測量指令，雷射測距機700依據該測量指令，檢測當前可疑目標的位置，並將當前可疑目標距離載機的距離信息發送至所述處理器500，以使得處理器500依據該距離信息，能夠及時地計算出預警時間、提示飛行員距離碰撞的時間及規避操作幅度等信息，保障航空器的飛行安全。
此外，當機載告警裝置600具體為人機界面顯示器時，所述人機界面顯示器還可用於顯示以下至少一種信息：所述可疑目標的圖像、所述可疑目標的類型特徵、告警虛警概率閾值、所述可疑目標的位置，本申請利用人機界面顯示器及時地為用戶展現出告警相關信息，進一步提高了航空器的飛行安全。
為了更清楚地實現對本申請技術方案的說明，申請人結合具體的應用場景，對本申請提供的機載告警裝置進行詳細說明。
在具體應用本申請提供的機載告警裝置前，可首先對本申請提供的機載告警裝置進行開機自檢，在保證機載告警裝置正常工作、沒有問題的情況下，在進行實際應用。
在本申請實際應用過程中，伺服機構300會帶動反射鏡200，對載機正前方90°×20°範圍的空域進行實時掃描。
假設當前90°×20°範圍的空域中出現一隻小鳥，此時紅外熱像儀400會接收到反射鏡200反射回的紅外輻射光線，並將所述紅外輻射光線轉換為視頻圖像信號，該視頻圖像信號具體為包含當前前方區域、小鳥的場景圖像的圖片。
紅外熱像儀400將得到的視頻圖像信號發送至處理器500，處理器500通過對視頻圖像信號的處理分析，檢測到該視頻圖像信號中存在一隻小鳥，即確定出當前90°×20°範圍的空域中存在可疑目標。
為了降低誤報警的概率，本申請中處理器500可設置為，如果連續三次接收到的視頻圖像信號進行分析時，都確定出當前90°×20°範圍的空域中存在可疑目標，則立即發送告警信號至機載告警裝置600，以使所述機載告警裝置600進行告警，同時處理器500還向雷射測距機700發送測量指令，指示雷射測距機700對可疑目標(小鳥)的位置進行檢測。雷射測距機700檢測當前可疑目標的位置，並將當前可疑目標距離載機的距離信息發送至處理器500，從而處理器500依據該距離信息，及時計算出預警時間、提示飛行員距離碰撞的時間及規避操作幅度等信息。
處理器500將得到的告警相關信息及時發送至人機界面顯示器，由人機界面顯示器及時顯示出來，助於用戶操控航空器及時進行避讓，大大提高了航空器的飛行安全。
本申請提供的機載告警裝置，利用紅外熱像儀400將反射鏡200反射回的紅外輻射光線轉換為視頻圖像信號，進而由處理器500依據視頻圖像信號判斷出當前預設範圍內的空域中存在可疑目標時，控制機載告警裝置600進行告警，本申請能夠實現電線等較小目標、飛鳥等隨機目標的及時識別、告警，提高了航空器的飛行安全。
此外，本申請提供的機載告警裝置還具備以下優點：
如圖4、5、6所示，本申請提供的機載告警裝置的最大尺寸不大於200mm，體積小、產品的重量不超過10kg，重量輕、功耗小於100W，功耗低，可適裝於各類通用航空飛機。
本申請提供的機載告警裝置最遠可探測到8km遠的鳥群目標，探測距離遠，且對於一般通航飛機可以提供80s的預警時間，預警時間長。
本申請提供的機載告警裝置的虛警間隔時間小於2小時/次，虛警間隔時間低，相比於同類產品高出1倍左右。
本申請提供的機載告警裝置的結構緊湊、安裝部件少、加改裝方便。
本申請提供的機載告警裝置可以對地面進行拍攝成像，可為飛行員提供進場著陸輔助導航信息。
以上對本申請所提供的機載告警裝置進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本申請的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本申請的方法及其核心思想；同時，對於本領域的一般技術人員，依據本申請的思想，在具體實施方式及應用範圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本申請的限制。