无人岛监控系统解决方案1230知识分享.docx

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无人岛监控系统解决方案1230知识分享

XX边海防监控系统

方案

1.概述

1）军队边海防现状

从2004年起，我国启动海防基础设施建设，国家投资20多亿元人民币进行边防基础设施建设，在沿海地区修建执勤码头、监控站，监控中心和部分辅助设施，越来越多的视频监控系统应用到了边海防哨所中。

近十多年来国家在沿边沿海地区共修建光缆近3万余公里，全军所有边防连以上单位和大多数固定哨所已联通光缆，边海防团以上单位和大部分边海防连队，开通了电话交换网、军事综合信息网和电视电话会议系统。

大部分边海防部门和单位都配备了较为先进的执勤车辆、船艇和检查检验、救援救捞、远程通信、导航定位等信息化装备。

部分海警、海监队还配备了大型执法船艇和直升机。

在部分边防哨所，官兵配有笔记本电脑、无线传输设备和带摄像功能的巡逻车，随着摄像头的转动，边界现场的实时画面即可传输远在百里之外的指挥室和万里之遥的总部机关。

海防部队装备设水平的提高，为视频监控系统在海防部队的应用打下了良好的基础。

目前，国家和军队已陆续安排建设了700余套边海防视频监控系统和100余个监控中心，配备新型雷达等先进侦查观测器材，研制装备了新型边防巡逻车和5000余台卫星导航设备，90%的边海防一线分队和重点哨所接通了光缆，沿边沿海重点地区基本实现了昼夜实时监控。

2012年发生的黄岩岛争端，以及三沙警备区的设立表明我国南海局势紧张，国家必将加大对海防基础设施的投入，随着高清视频监控技术、产品和应用的不断成熟，必将有更多的安防监控系统应用到海防部队装备中来。

2）现今边海防需求

随着安全信息化发展，传统的监控设备由于监控范围小、解晰度低、夜视能力差等问题已经不能满足数字边海防、港口安全管理的应用需求。

近年来由于远外红热成像技术、主动式激光照明技术、低照度高效透雾技术的发展和高清晰度远焦透雾镜头的应用，可以实现几倍或几十倍于传统监控设备的观察范围和夜视能力，并逐渐得到了用户认可，以逐步开始应用于不同需求行业，如边海防、海域管理、渔政管理、海洋监测、数字港口、数字航道、数字海洋等等。

由于海防视频监控系统主要用于对海面的目标活动情况进行监控，系统应用环境恶劣，在设备的可靠性、智能化、易用性、传输方式等方面有着更高的要求：

A.海防哨所气候环境恶劣，潮湿、多雨雾，海水腐蚀性强，多台风，多风沙，这就要求监控系统的硬件设备有很高的防水、抗风沙、抗腐蚀等能力；

B.由于需要监控的海面广阔，并且海上经常有雾，因此需要具有高变倍、透雾功能、高清、红外热成像、激光夜视、激光测距、实时远程监控管理功能的监控设备；

C.在无人值守的岛屿，架设全景光电设备和雷达，实时全景探测和监视岛屿以及周边情况；

D.对于单兵或者小单元巡逻分队，可配备红外热像手持机，随时随地进行巡查监控，并与指挥所或者监控各中心保持联系，共享实时图像数据以及地理位置；

E.海防哨所的侦察监视工作量大，仅靠战士们观察有时很难发现目标去向，因此要求监控系统具备数据过滤、智能分析、自动跟踪、自动报警等功能，帮助侦察人员方便快捷地发现可疑目标。

3）本单位关于边海防监控的建议

**是国内极具规模的专业从事红外热成像系统科研、生产的高科技企业，是全球测温类红外热像仪前五大供应商之一。

公司拥有平台先进的研发中心、加工制造中心、环境及性能试验室等，是国内最具规模的红外集成技术研发生产基地。

公司通过了ISO9001国际质量体系认证，军工产品质量体系认证，总装备部武器装备承制单位资格现场认证，获得国防科工委武器装备科研生产许可证，现为国家二级保密单位，并设有总装、空军、海军代室，为军工项目的科研、生产提供有力的保障。

为了配合国家海洋局的工作，本公司针对目前国内现状，并结合本单位雄厚的专业实力，拟制了包括《船载监控综合光电系统方案》、《浮标监控系统方案》、《无人岛屿与海岸线监控系统方案》、《港口等重要场所监控系统方案》、《机载综合光电系统方案》，以及《无人机综合光电系统方案》等六项系统化的方案建议书。

旨在充分发挥红外热成像系统的独特优势，缓解海上监控工作的难度，提高国家边海防建设和装备的现代化水平。

其中，《边海防监控系统方案》针对我国海岛保护及海岸线监控的现状，提出一套完整的智能化、集成化的边海防与海岛监控体系方案。

4）**边海防系统

我公司集成的边海防系统包含了无人岛屿多模复合光电雷达预警监视取证系统、舰船多模复合光电雷达预警监视取证系统、边海防多模复合光电雷达预警监视取证系统、政府机关及军队营房哨所多模复合光电雷达预警监视取证系统、单兵式手持光电监控、无线电台设备等。

可以涵盖海岸线、有人/无人值守岛屿、舰船、营房、哨所等多个区域，各分系统可单独操作或远程操作。

所有分系统的高清可见光图像和红外图像可上传至指挥中心大屏幕，所有的数据信号和位置信息汇总至指挥中心。

实现了数据共享，有利于统一指挥和系统决策。

2.系统组成

多模复合光电雷达预警监视取证系统由监控平台（雷达监控和光电监控）和综合显控平台组成。

其中光电监控部分由可见光摄像机、制冷红外热像仪、激光威慑器（或激光测距）、球形旋转伺服平台组成。

图1多模复合光电雷达预警监视取证系统示意图

3.系统应用

1）无人岛屿多模复合光电雷达预警监视取证系统应用

图2无人岛屿监控取证应用示意图

无人岛屿多模复合光电雷达预警监视取证系统是高德公司研制的一套自动化程度高、功能齐全的应用于岛礁等场合的监控综合系统。

该系统可通过自动搜索，识别，半自动进行跟踪，录像取证可疑目标，并发出警报。

可有效震慑和防止覆盖范围内大小舰船、低空飞行的直升机、无人机、热气球等可疑目标。

2）舰船多模复合光电雷达预警监视取证系统应用

图3舰船监控取证应用示意图

舰船多模复合光电雷达预警监视取证系统是高德公司研制的一套自动化程度高、功能齐全的应用于可移动式单元载体上的监控综合系统。

系统采用陀螺稳像技术，可以保证在舰船摇晃严重的情况下，依然能获取稳定的目标图像并进行精确跟踪，根据雷达发送来的目标位置信息，辅助雷达迅速发现并跟踪目标。

该系统可通过自动搜索，识别，半自动进行跟踪，录像取证可疑目标，并发出警报。

可迅速发现覆盖范围内大小舰船、低空飞行的直升机、无人机、热气球等可疑目标。

3）边海防多模复合光电雷达预警监视取证系统应用

图4边海防监控应用示意图

边海防多模复合光电雷达预警监视取证系统是高德公司研制的一套自动化程度高、功能齐全的应用于海岸线、边境等场合的监控综合系统。

该系统可通过自动搜索，识别，半自动进行跟踪，录像取证可疑目标，并发出警报。

可迅速发现覆盖范围内大小舰船、低空飞行的直升机、无人机、热气球等可疑目标。

有效震慑和防止沿海岸线及边境的偷渡、越境、违法犯罪等。

4）政府机关及军队营房光电与雷达监控应用

图5政府机关及军队营房监控应用示意图

陆基多模复合光电雷达预警监视取证系统是高德公司研制的一套自动化程度高、功能齐全的应用于政府机关重要经济要地、军队营房和哨所等场合的监控综合系统。

监控单元可安装在营区的四个角或营区内较高的建筑物上，通过雷达和光电平台可实现对整个营区和营区边界几十公里的交叉覆盖。

系统工作时可以自动搜索识别目标，并发出报警，引导光电进行跟踪监控录像取证。

5）单兵式手持光电监控布防应用

图6单兵手持式光电监控应用示意图

单兵式手持光电监控与多模复合光电雷达预警监视取证系统综合应用适用于地形复杂的边境和沿海地域。

单兵的手持式光电监控可通过雷达系统内部数据链路，接收各个单兵终端的光电监控，实现多点、移动式随即布防监控。

6）组网式应用

图7系统组网示意图

本组网系统将不同应用场合按照组网模式打造成一个多应用远程监控与指挥系统。

本系统预留的扩展接口还可以继续集成新的应用组合成更大的远程综合监控系统。

4.系统功能

Ø具有对覆盖范围内的海上目标进行全自动跟踪探测功能，提供目标的位置、航向、航速等参数；

Ø具有对覆盖范围内低空飞行的直升机、无人机、热气球等多种目标探测能力，并提供自动跟踪、识别、威胁等级判断等功能；

Ø在不改变工作状态的情况下，同时具有跟踪大中小型目标的能力；

Ø具有通用接口，可组成无人值守的分布式预警监控网，实现无人岛屿、海岸线、营区等重点区域提前报警、实时监控等功能；

Ø智能图像处理报警：

能够提供移动物体报警、高温物体报警等，减小监控人员的工作量。

Ø具有目标数据实时存储、回放等功能；

5.系统特点

Ø集成度高：

系统采用多模复合体制，体积仅为φ600*750，集雷达、红外、可见光、激光与一体，融合搜索预警、红外可见光监控识别、激光威慑等功能，具有极高的集成度。

Ø操作性强：

系统仅由监控平台和显控平台组成，监控平台采用分层安装结构，自上而下为光电跟踪球舱、目标指示雷达、安装支架，可选配安装二次雷达、无线图传；显控平台仅由一个操作台组成，可多屏监视红外视频、可见光视频、雷达航迹等多种信息。

系统监视、手动跟踪、取证、激光威慑等操作仅由1人即可完成。

Ø多目标探测及融合能力：

系统由雷达、红外、可见光、激光组成，雷达采用脉冲压缩体制，可探测直升机、低空固定翼飞机、海面舰船等目标，红外具备较强的热气球、行人等低慢小目标探测能力。

系统各部分优势互补，具备较强的数据融合能力，实现提前预警、目标分类识别、威胁等级判断等功能。

Ø无人值守自动监控能力：

系统融合度高，可实现无人值守自动监控、录取，并实时上传红外可见光视频、雷达航迹等信息至指挥中心，也可由指挥中心进行人工干预，远程操控监视平台。

Ø分布式智能组网监控能力：

系统具备分布式组网能力，可在无人岛屿、边海防、部队营区等要地组建监控网，同时集成移动手持、安防监控，共享所有监控视频画面和数据，极大地提升了监控能力。

6.技术指标

多模复合光电雷达预警监视取证系统是高德公司研制的一套自动化程度高、功能齐全、多模复合监控取证系统。

系统集成雷达、红外热像仪、可见光摄像机、高精度稳像平台及智能图像处理器等智能装备，制定了一套完整的监控策略，能最大限度的发挥雷达与光电监控的综合优势。

系统的技术指标如表1所示

表1多模复合光电雷达预警监视取证系统参数表

名称

项目

参数指标

雷

达

参

数

工作体制

脉冲压缩雷达

覆盖范围

方位0～360°

距离≥20Km，RCS=10m2

距离≥12Km，RCS=1m2

距离≥5Km，RCS=0.1m2

数据率

≤3s（全空域）

分辨力

方位4.4°

俯仰18°

功耗

≤600W

工作频段

X波段

测量精度

距离：

≤10m

方位：

≤0.6°

俯仰：

≤3°

目标容量

≥20批

数据录取

录取方式：

自动录取

数据接口：

网口

体积

φ600*750

红

外

热

像

仪

探测器类型

中波制冷MCT焦平面

探测元

≥320×256

工作波段

3～5μm

NETD

小于30mk

焦距

500/110/33mm电动变焦

视场角

1.1°×0.88°/5°×4°/16.6°×13.3°

红外视频

PAL制模拟视频

探测距离

20km（对船对船24×6m）

识别距离

12km（对船24×6m）

激光威慑

激光波长

532±0.1nm

有效炫目距离

1000m

发散角

1.0mrad

有效范围

直径1m范围内

可

见

光

CCD面阵规格

1/1.8"彩色

CCD象元数

1920×1080

焦距

15.6mm～500mm电动连续变焦

视场角

24.5°×18.5°~0.8°×0.6°

探测距离

20km（对船对船24×6m）

识别距离

12km（对船24×6m）

可见光视频

HD-SDI高清数字视频

伺

服

平

台

水平转角范围

n×360°/-170°~+170°

俯仰转角范围

-90º~+87º

瞄准线稳定精度

≤0.2mrad（1σ）（15º/0.1Hz的扰动）

位置误差

≤1mrad（1σ）

最大角速度

≥60°/s

俯仰最大角加速度

≥100°/s2

7.系统配置

产品的全套配备见下表2所示。

表2系统配置表

序号

物品名称

描述

1

雷达与光电监控平台

1台

2

综合显控平台

1台

3

电源/控制线缆

1套

4

软件光盘

1张

5

使用说明书

1本

6

检验报告

1本

7

质量证明书（合格证）

1本

8

防护罩

1个

8.总结及展望

多模复合光电雷达预警监视取证系统可应用于不同场合：

无人岛屿、舰船、边海防、政府机关及军营哨所等众多场合。

系统集成了脉冲式雷达、红外热像仪、高清可见光摄像机、激光威慑器等设备，最大限度的发挥综合安防监控的优势，使系统对于各种复杂环境下的监控具备了强大的性能。

各种先进技术的融入，高度的集成化，简单快捷的安装组网方式，强大的功能和稳定的性能保证了系统整体不可替代的优势。

本文提出的多模复合光电雷达预警监视取证系统采用国际最新技术，由于其独特的技术优势，可装备于各种有人或无人值守的岛屿、海岸线、舰船、营房、哨所、单兵、移动巡逻单元等军事要地、重要工程、工业基地、交通枢纽等等，各个分系统与系统整体紧密结合，各司其职的参与到系统的整体监控，具有广阔的应用、推广前景。