HEOS-300型船载光电跟踪取证系统

HEOS-300型船载光电跟踪取证设备产品介绍中船重工第七一七研究所武汉华之洋光电系统有限责任公司二〇一三年一月1HEOS-300型船载光电跟踪取证设备1产品概述及主要技术特点HEOS-300型船载光电跟踪取证设备是进行海上搜索跟踪、执法取证的重要设备。具有全天候、速度快、覆盖面广、视距范围大、图像稳定清晰的特点。设备主要提供执法调查所需的最直接和直观的证据，即照片和录像资料，它包括了时间，地理位置，范围和事件过程等内容。调查人员通过已经掌握的证据材料，有针对性地调查相关的船舶、人员和部门，进一步取得有价值的证据，从而确认嫌疑船舶的违法行为成立，以达到惩罚犯罪分子，进行公正执法的目的。HEOS-300型船载光电跟踪取证设备安装在舰船的顶甲板上，在白天通过彩色CCD电视摄像系统，在夜间通过高性能制冷型红外热成像系统发现、识别和确认目标，对海洋环境、海洋资源和海空目标等进行监视、跟踪和记录取证，达到维护海洋权益，保护海洋环境和资源的目的，并作为海洋执法监察调查取证的依据。该系统可以根据用户的要求，灵活选配多种规格的光学镜头、CCD摄像机、制冷型红外热像仪和红外镜头，HEOS-300采用了计算机自动控制技术、图像信息处理技术、图像稳定技术、自动跟踪等现代高科技，产品主要技术特点：采用高端图像传感器和处理模块，提高产品性能；采用标准化、模块化设计技术，扩展性好，维修方便；采用“三防”、密封设计技术，利于海上恶劣环境长期使用；采用先进的图像处理技术、目标跟踪技术，图像稳定清晰；采用了先进的陀螺伺服稳定技术，有效隔离船摇；采用彩色、黑白和红外热成像系统，即使在完全漆黑的夜晚，也能发现和识别目标；提供RS-485、以太网和多路标准视频接口；中国船级社（CCS）认证。HEOS-300型船载光电跟踪取证设备于2006年获得中国船级社型式认可，装船产品均提供CCS产品证书。HEOS系列船载光电取证设备已在海监、海事、渔政、救助、公安、边防等部门合计装船一百多套。22系统组成HEOS-300主要由安装于舱外的指向器和安装于舱内的显控设备两大部分组成，它们之间采用船用电缆连接。舱外指向器由数字高清彩色/黑白电视摄像传感器、制冷红外热成像传感器、转台、陀螺伺服稳定系统等部分组成。电视摄像传感器：由二可变长焦镜头和数字高清彩色/黑白CCD摄像机组成。制冷型红外热成像传感器：由红外变焦镜头和制冷红外热像仪组成。转台：由方位座、俯仰包及支撑结构组成。陀螺伺服稳定系统：由直流力矩电机、直流测速电机、陀螺、旋转变压器等组成。舱内显控设备包括：主控机箱、电源及驱动机箱、硬盘录像机、操控键盘、轨迹球、液晶显示器等。根据用户需求，舱内设备可以散件方式提供，由船舶设计单位统一布置，嵌入式安装在控制台内；也可以作为显控台整体提供。HEOS-300舱外指向器照片3舱内显控台照片3主要功能与技术指标3.1.主要功能HEOS-300船载光电跟踪取证设备，在白天和夜晚可以对本船周边一定范围内的空海域环境和目标作全方位探测、跟踪、监视和录像取证，主要功能如下。1)全天候24小时对海上、空中目标作全方位观察、监视和搜索设备具有多种传感器，无论白天还是黑夜，均不受光照条件的限制，可以对海上和空中目标（例如飞机、船舶、及海上漂浮物等等）作全方位搜索、观察、监视和图像取证。2)具有手动、自动扫描搜索目标的功能该系统操作十分方便。用手动操纵杆可以在不同的转速下（0—40°/s）对空中、海上目标进行搜索、观察和监视。也可以设置一个方位角度范围，在此范围内系统可自动往复扫描搜索目标。3)具有目标自动和手动跟踪功能可以手动操纵摇杆对目标进行跟踪。对需要长时间观察的目标，可进入自动跟踪方式。系统采用先进的图像处理和识别技术、目标自动跟踪技术，使目标图像保持在视场中心。44)具有彩色和红外热像仪成像系统在白天采用数字高清彩色电视摄像系统进行观察、监视和搜索目标。夜间通过红外热像仪探测目标；也可以利用船上的搜索灯进行照明，用电视摄像系统进行观察。5)具有调焦、变倍等光学参数电动调节功能对电视摄像镜头和红外镜头的变焦、调焦操作可通过操控台上的按键来完成。6)具有实时记录图像功能，同屏显示和记录时间日期等信息利用系统集成的录像机可以实时记录图像。可接收本船上的雷达、GPS（和北斗）、电罗经的串行数据，为图像取证提供目标地理位置。在取证视频中可将事件发生的位置（经纬度）和日期时间（年、月、日、时、分）自动叠录在一起，提供了完整的证据三要素（事件实况、发生时间和地理位置）从而提高证据的真实性和全面性。实现这个功能的条件是需将本船雷达、GPS（或北斗）、电罗经的有关信息通过标准接口提供给取证系统，由系统软件实现目标位置的解算。在液晶屏的图像中显示出当前的日期和时间，并可作为图片保存。7)具有良好的图像稳定功能舰船在海上航行时总是摇晃的，在舰船上使用摄像系统（尤其是长焦距小视场时）难以得到稳定、清晰的图像。HEOS-300采用陀螺稳定系统能够有效地隔离舰船的摇摆，从而保持光电摄像系统的稳定，得到清晰、稳定的图像。8)专为抗海上恶劣环境而设计，防盐雾系统在设计时就充分考虑了船载设备在海上的使用环境。系统结构精度高，尺寸配合严密，俯仰包密封充氮气，电路板均经过三防处理，无外部线缆。这些措施使得设备在抗振、抗风、防腐蚀、高低温适应性等方面能够满足恶劣环境中的使用要求。9)系统采用数字化，图像为PAL制电视摄像系统和红外热像仪的模拟视频输出均为标准PAL制式。这些图像信息经过数字化处理、压缩后存贮在嵌入式硬盘录像机和主控计算机硬盘5里，存储容量大，保存时间长，还可以根据用户需要，加大硬盘以扩展存储周期。10)具有雷达引导跟踪功能当设备与电罗经和具备ARPA功能的雷达连接之后，可以接收雷达发出的被跟踪目标信息。操作员可从多个雷达目标中选择一个，系统会自动计算出该目标相对于本船的方位角，进而引导舱外指向器快速转向该目标，然后始终跟踪该目标。3.2.主要规格及技术指标3.2.1环境适应性舱外指向器可工作在-25°C～+50°C环境温度下，舱内设备可工作在-5°C～+45°C环境下；舱外设备具有适应船上安装使用的能力和防潮、防盐雾、防霉菌的能力。3.2.2探测性能在环境温度为25℃、相对湿度≤70%，海上能见度大于20km，目标和背景温差≮10℃的条件下，对各类目标的作用距离如下表(参考)：目标大小可见光传感器红外传感器发现(24m×8m目标船)距离≥20km≥15km识别(24m×8m目标船)距离≥15km≥10km确认(看清1m×1m船舷号)距离≥2km3.2.3平台监视范围方位：-175°～+175°俯仰：-40°～+85°（可调）稳定性在船体纵横摇≤±10°，周期大于6秒的情况下，视轴稳定精度≤1mrad，当6船体纵横摇＞±10°而≤±22.5°，周期大于6秒时，系统能正常工作。跟踪性能方位、俯仰最大角速度40°/s方位、俯仰最大角加速度80°/s2平稳跟踪最小角速度0.1°/s物理特性高度≤1.1m（不包括基座的高度）回转半径≤0.35m重量≤120kg3.2.4可见光摄像摄像机：200万像素日夜型网络摄像机，数字、模拟双输出镜头：25mm-750mm连续变焦镜头，自动光圈最低照度：0.05Lux解析度：模拟信号600线，数字信号1600×12003.2.5热像仪类型：碲镉汞（TeCdHg）中波制冷型工作波段：3～5μm灵敏度（最小可探测温差）：0.03度红外镜头：30mm/150mm/500mm三档变焦3.2.6显示19液晶显示器，21、23可选界面语言：中文显示内容：可见光和热像仪图像，日期时间，GPS或北斗数据，本船和目标位置信息。3.2.7硬盘录像机录像格式：H.264视频输入：1路数字，1路PAL制连续录像时间＞500小时，可扩展73.3.供电船电220VAC，6A3.4.接口3.4.1串行接口具有雷达、DGPS和北斗、电罗经信号标准接入口。接口形式要求为RS-422，数据格式满足NMEA-0183标准。3.4.2视频接口标准PAL视频信号输出：可见光视频1路，红外1路，标准BNC接口，可扩展。3.4.3网络接口由本船局域网提供一路100Mbps以太网接口，与本设备的主控机箱连接，实现数据共享。接口形式为RJ-45。4设备供货清单4.1设备供货清单序号名称数量备注1HEOS-300舱外指向器1台包括：可见光摄像系统、制冷红外热成像系统、方位/俯仰伺服系统、测角元件等2主控机箱1个舱内显控设备3电源及驱动器机箱1个4操控键盘1个5轨迹球1个6液晶显示器1台7硬盘录像机1台84.2备品备件清单序号名称数量备注1充氮工具箱1个包括：氮气瓶、充气接头、气管、气压表2擦镜纸5本