專利名稱：船舶導(dǎo)航系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及交通領(lǐng)域，具體而言，涉及一種船舶導(dǎo)^充系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
船用導(dǎo)航雷達(dá)，也稱航海雷達(dá)，裝載于船上，是測(cè)定本船位置和預(yù)防沖撞事故所不可缺少的系統(tǒng)。船用導(dǎo)4元雷達(dá)通過準(zhǔn)確捕獲其它船只、陸地、^t線標(biāo)志等物標(biāo)的位置信息，并將其顯示在顯示屏的方式實(shí)現(xiàn)航行避讓、船舶定位和引4元的作用。
現(xiàn)有技術(shù)中，船用導(dǎo)航雷達(dá)系統(tǒng)包含指示器系統(tǒng)單元，以及天線與收發(fā)器單元。在天線與收發(fā)器單元中，調(diào)制器產(chǎn)生高電壓脈沖
控制磁控管，磁控管產(chǎn)生長(zhǎng)方形頻率為9.4GHz的^t波脈沖，發(fā)送脈沖通過微波循環(huán)器到達(dá)開槽波導(dǎo)管天線，所發(fā)射的微波波束集中在一個(gè)方向，并隨天線;旋轉(zhuǎn)。天線收到的周圍目標(biāo)的回波通過孩吏波循環(huán)器進(jìn)入高頻接收器。高頻4妄收器將9.4GHz高頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為60MHz中頻信號(hào)，輸出到中頻信號(hào)接收器進(jìn)行信號(hào)信號(hào)放大和檢波。檢波得到的視頻信號(hào)傳送到FPGA系統(tǒng)，通過數(shù)字圖像處理得到數(shù)字雷達(dá)視頻數(shù)據(jù)，然后通過以太網(wǎng)電纜將其發(fā)送到指示器單元。在指示器單元中，數(shù)字式雷達(dá)視頻數(shù)據(jù)經(jīng)以太網(wǎng)控制器輸入至指示器單元，由WindowsCE軟件讀取凄t據(jù)，并將才及坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為直角坐標(biāo)，從而形成真正的雷達(dá)圖4象。并4吏用DirectX軟件實(shí)施圖形加速器功能，將雷達(dá)圖像與標(biāo)繪線混合，帶有數(shù)字和標(biāo)記的雷達(dá)圖像形成用戶界面，然后覆蓋在海圖上。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有^支術(shù)中船用導(dǎo)4元雷達(dá)系統(tǒng)對(duì)目標(biāo)捕捉需要手
動(dòng)完成，導(dǎo)^:4青確度4交差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種船舶導(dǎo)航系統(tǒng)，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中船用導(dǎo)4元雷達(dá)系統(tǒng)對(duì)目標(biāo)捕沖足需要手動(dòng)完成，導(dǎo)致精確度較差的問題。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，4是供了一種船舶導(dǎo)^^系統(tǒng)，包括
天線模塊，用于發(fā)射無線電脈沖，并接收無線電脈沖從船舶周圍的物理目標(biāo)傳來的回波，并對(duì)回波ii4亍處理;彈到一見頻〗言號(hào)；
顯示才莫塊，用于顯示移L頻信號(hào)，并對(duì)天線才莫塊進(jìn)4亍控制，以通過—見頻信號(hào)實(shí)現(xiàn)物理目標(biāo)的自動(dòng)捕才足。
在上述實(shí)施例中，通過在顯示沖莫塊中利用一見頻信號(hào)實(shí)現(xiàn)物理目標(biāo)的自動(dòng)捕捉以及對(duì)天線模塊進(jìn)行控制，提高了物理目標(biāo)捕捉的精確度，克服了現(xiàn)有技術(shù)中船用導(dǎo)航雷達(dá)系統(tǒng)對(duì)目標(biāo)捕捉需要手動(dòng)完
成，導(dǎo)致精確度較差的問題。


此處所說明的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的船舶導(dǎo)航系統(tǒng)的裝置示意圖；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的船舶導(dǎo)航系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例，來詳細(xì)說明本發(fā)明。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的船舶導(dǎo)航系統(tǒng)的裝置示
意圖，包括
天線模塊10，用于發(fā)射無線電脈沖，并接收無線電脈沖從船舶周圍的物理目標(biāo)4專來的回波，并^f回波進(jìn)4亍處理;彈到一見頻〗言號(hào)；
顯示才莫塊20，用于顯示一見頻信號(hào)，并對(duì)天線才莫塊進(jìn)行控制，以通過一見頻信號(hào)實(shí)現(xiàn)物理目標(biāo)的自動(dòng)捕捉。
在上述實(shí)施例中，通過在顯示才莫塊20中利用一見頻信號(hào)實(shí)現(xiàn)物理目標(biāo)的自動(dòng)捕捉以及對(duì)天線模塊進(jìn)行控制，提高了物理目標(biāo)捕捉的精確度，克服了現(xiàn)有技術(shù)中船用導(dǎo)航雷達(dá)系統(tǒng)對(duì)目標(biāo)捕捉需要手動(dòng)完成，導(dǎo)致精確度較差的問題。
優(yōu)選地，在上述船舶導(dǎo)4元系統(tǒng)中，天線才莫塊10和顯示才莫塊20通過以太網(wǎng)相連4妻。通過RS485串4亍4妻口 ，顯示才莫塊20 乂人天線才莫塊10接收視頻數(shù)據(jù)，顯示模塊20將控制命令發(fā)送至天線模塊10中。
優(yōu)選地，在上述船舶導(dǎo)4元系統(tǒng)中，天線才莫塊10包4舌調(diào)制器、磁控管、微波循環(huán)器、開槽波導(dǎo)天線、前端接收器和接收放大器，其中調(diào)制器產(chǎn)生高壓脈沖以磁控管產(chǎn)生矩形孩i波脈沖；矩形孩i波脈沖通過^ri波循環(huán)器由開槽波導(dǎo)天線發(fā)射出去；開槽波導(dǎo)天線在開槽波導(dǎo)旋轉(zhuǎn)時(shí)接收船舶周圍的物理目標(biāo)傳來的回波；回波通過孩i波循環(huán)器輸入到前端接收器，前端接收器釆用超外差系統(tǒng)將回波轉(zhuǎn)換為
中頻信號(hào)；接收放大器對(duì)中頻信號(hào)進(jìn)行放大和沖企波得到視頻信號(hào)，并將一見頻信號(hào)傳送到天線單元的雷達(dá)〗妻口 4反。
優(yōu)選地，在上述船舶導(dǎo)航系統(tǒng)中，顯示才莫塊20包括光柵單元、圖j象疊加單元、LCD顯示屏、自動(dòng)捕才足單元和控制單元，其中光4冊(cè)單元，用于將天線才莫塊傳來的^見頻信號(hào)從才及坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到直角坐標(biāo)系，以得到光柵掃描的視頻圖像；圖像疊加單元，用于將光柵掃描的視頻圖像與電子海圖進(jìn)行疊加得到復(fù)合視頻圖像；LCD顯示屏，用于顯示復(fù)合視頻圖像；自動(dòng)捕捉單元，用于根據(jù)LCD顯示屏顯示的復(fù)合視頻圖像對(duì)物理目標(biāo)進(jìn)行自動(dòng)捕捉；控制單元，用于對(duì)船舶導(dǎo)4元系統(tǒng)進(jìn)行控制。
優(yōu)選地，在上述船舶導(dǎo)航系統(tǒng)中，天線模塊10還包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器和FPGA單元，其中模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于將接收放大器輸出的視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字一見頻信號(hào)；FPGA單元，用于4妻收和存4諸數(shù)字一見頻信號(hào)，并對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行去噪和圖像增強(qiáng)處理。
優(yōu)選地，在上述船舶導(dǎo)4元系統(tǒng)中，控制單元通過RS-485總線
與天線才莫塊相連接。
優(yōu)選地，在上述船舶導(dǎo)4元系統(tǒng)中，矩形樣史波月永沖的頻率為9.4GHz。
優(yōu)選地，在上述船舶導(dǎo)4元系統(tǒng)中，中頻信號(hào)的頻率為60MHz。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的船舶導(dǎo)航系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，在天線模塊，調(diào)制器產(chǎn)生出高電壓脈沖來控制磁控管。為t控管產(chǎn)生矩形微波脈沖，頻率為9.4GHz。該脈沖通過微:波循環(huán)器由開槽波導(dǎo)天線發(fā)射向周圍的空間。接收到的微波回聲通過循環(huán)器，輸入到前端接收器。前端接收器通過使用超外差系統(tǒng)把
9.4GHz頻率轉(zhuǎn)4灸為60MHz的中頻4言號(hào)。由60MHz 4妄收方文大器對(duì)其進(jìn)《于放大和4企波，；彈到一見頻信號(hào)。；現(xiàn)頻信號(hào)經(jīng)以太網(wǎng)傳送向顯示
器單元。
同時(shí)，當(dāng)開槽波導(dǎo)天線^走轉(zhuǎn)起來時(shí)，光電編碼位置傳感器及光電編碼周期傳感器會(huì)檢測(cè)出旋轉(zhuǎn)的位置和周期。開槽波導(dǎo)天線旋轉(zhuǎn)一周，光電編碼位置傳感器會(huì)產(chǎn)生出3600個(gè)脈沖。槽波導(dǎo)天線旋轉(zhuǎn)--周，光電編碼周期傳感器會(huì)產(chǎn)生出一個(gè)脈沖。從這些傳感器出來的信號(hào)經(jīng)雷達(dá)接口板和特別電纜被發(fā)送給顯示器模塊。
顯示器一莫塊4巴船舶周圍的目標(biāo)顯示在LCD顯示屏上，并通過視頻圖像信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)周圍目標(biāo)的自動(dòng)捕獲，并通過控制器來控制整
個(gè)雷達(dá)系統(tǒng)。
在上述實(shí)施例中，通過在顯示才莫塊中利用一見頻信號(hào)實(shí)現(xiàn)周圍目標(biāo)的自動(dòng)捕捉以及對(duì)天線4莫塊進(jìn)4于控制，克力良了 3E見有4支術(shù)船用導(dǎo)4元雷達(dá)系統(tǒng)中，對(duì)目標(biāo)捕捉需要手動(dòng)完成的問題。
顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，上述的本發(fā)明的各模塊或各步驟可以用通用的計(jì)算裝置來實(shí)現(xiàn)，它們可以集中在單個(gè)的計(jì)算裝置上，或者分布在多個(gè)計(jì)算裝置所組成的網(wǎng)絡(luò)上，可選地，它們可以用計(jì)算裝置可執(zhí)行的程序代碼來實(shí)現(xiàn)，從而可以將它們存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中由計(jì)算裝置來執(zhí)行，或者將它們分別制作成各個(gè)集成電路模塊，或者將它們中的多個(gè)模塊或步驟制作成單個(gè)集成電路模塊來實(shí)現(xiàn)。這樣，本發(fā)明不限制于任何特定的石更件和專欠件結(jié)合。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的^支術(shù)人員來i兌，本發(fā)明可以有各種更改和變化。
9凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
10
權(quán)利要求
1.一種船舶導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，包括天線模塊，用于發(fā)射無線電脈沖，并接收所述無線電脈沖從所述船舶周圍的物理目標(biāo)傳來的回波，并對(duì)所述回波進(jìn)行處理得到視頻信號(hào)；顯示模塊，用于顯示所述視頻信號(hào)，并對(duì)所述天線模塊進(jìn)行控制，以通過所述視頻信號(hào)實(shí)現(xiàn)所述物理目標(biāo)的自動(dòng)捕捉。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，所述天線 才莫塊和所述顯示才莫塊通過以太網(wǎng)相連才妄。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的船舶導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，所述天線 模塊包括調(diào)制器、磁控管、微波循環(huán)器、開槽波導(dǎo)天線、前 端4妻收器和4妄收放大器，其中所述調(diào)制器產(chǎn)生高壓脈沖以所述磁控管產(chǎn)生矩形微波脈 沖；所述矩形樣￡波脈沖通過所述樣i波循環(huán)器由所述開槽波導(dǎo) 天線發(fā)射出去；的物理目 一示4專來的回S皮；所述回波通過所述纟效波循環(huán)器輸入到所述前端4妄收器， 所述前端接收器采用超外差系統(tǒng)將所述回波轉(zhuǎn)換為中頻信號(hào)；所述接收放大器對(duì)所述中頻信號(hào)進(jìn)行放大和檢波得到視 頻信號(hào)，并將所述一見頻信號(hào)傳送到所述天線單元的雷達(dá)4妄口板。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的船舶導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示 才莫塊具體包括光4冊(cè)單元、圖《象疊加單元、LCD顯示屏、自 動(dòng)4翁才足單元和控制單元，其中所述光柵單元，用于將所述天線才莫塊傳來的一見頻信號(hào)/人 極坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到直角坐標(biāo)系，以得到光柵掃描的視頻圖像；所述圖^象疊加單元，用于將所述光4冊(cè)掃描的浮見頻圖^f象與 電子海圖進(jìn)行疊加得到復(fù)合視頻圖像；所述LCD顯示屏，用于顯示所述復(fù)合浮見頻圖l象；所述自動(dòng)捕4足單元，用于才艮據(jù)所述LCD顯示屏顯示的復(fù) 合牙見頻圖j象對(duì)所述物理目標(biāo)進(jìn)4亍自動(dòng)捕才足；所述控制單元，用于對(duì)所述船舶導(dǎo)4元系統(tǒng)進(jìn)4亍控制。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的船舶導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，所述天線 模塊還包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器和FPGA單元，其中所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于將所述接收》文大器輸出的所述視 頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字視頻信號(hào)；所述FPGA單元，用于接收和存儲(chǔ)所述^t字纟見頻信號(hào)， 并對(duì)所述視頻信號(hào)進(jìn)行去噪和圖像增強(qiáng)處理。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的船舶導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，所述控制 單元通過RS-485總線與所述天線才莫塊相連4妄。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的船舶導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，所述矩形 孩吏波"永沖的頻率為9.4GHz。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的船舶導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，所述中頻 信號(hào)的頻率為60MHz。
9. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的船舶導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元包括內(nèi)置有第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器的單片機(jī)，用于根據(jù)所述》茲控管 發(fā)射端樣史波功率的估計(jì)值和實(shí)測(cè)偵—對(duì)所述》茲控管的電源電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的船舶導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)制 器包4舌M()sn:T晶體管開關(guān)，用于驅(qū)動(dòng)高壓變壓器形成調(diào)制脈沖對(duì)所述磁控管進(jìn)行控制。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種船舶導(dǎo)航系統(tǒng)，包括天線模塊，用于發(fā)射無線電脈沖，并接收無線電脈沖從船舶周圍的物理目標(biāo)傳來的回波，并對(duì)回波進(jìn)行處理得到視頻信號(hào)；顯示模塊，用于顯示視頻信號(hào)，并對(duì)天線模塊進(jìn)行控制，以通過視頻信號(hào)實(shí)現(xiàn)物理目標(biāo)的自動(dòng)捕捉。本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中船用導(dǎo)航雷達(dá)系統(tǒng)對(duì)目標(biāo)捕捉需要手動(dòng)完成，導(dǎo)致精確度較差。
文檔編號(hào)G01C21/00GK101625243SQ20091009031
公開日2010年1月13日 申請(qǐng)日期2009年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月7日
發(fā)明者查夫達(dá)爾·卡爾切夫 申請(qǐng)人:北京海蘭加特科技有限公司