阅读说明：本技术 一种基于红外图像识别的自动枪塔 (A kind of automatic gun tower based on infrared image identification ) 是由 邱亚峰 顾捷 于 2019-08-13 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种基于红外图像识别的自动枪塔,包括机枪组件、红外观瞄箱、高低机、方向机,机枪组件与红外观瞄箱安装在高低机上,高低机安装在方向机上,方向机固定；红外观瞄箱上设置激光测距机、红外探测器、窄视场镜头、宽视场镜头、校准机构,激光测距机测量枪塔与被测目标之间的距离,红外探测器用于捕捉红外图像,窄视场镜头的视场角为3°×2.2°且±5％偏差,宽视场镜头的视场角为11°×8°且±10％偏差,校准机构用于微调红外观瞄箱。(The present invention provides a kind of automatic gun towers based on infrared image identification, including machine gun component, infrared sight to take aim at case, elevating mechanism, steering wheel, and machine gun component and infrared sight are taken aim at case and be mounted on elevating mechanism, and elevating mechanism is mounted on steering wheel, and steering wheel is fixed；Setting laser range finder, infrared detector, narrow visual field camera lens, wide visual field camera lens, correcting mechanism on case is taken aim in infrared sight, laser range finder measures the distance between rifle tower and measured target, infrared detector is for capturing infrared image, the field angle of narrow visual field camera lens is 3 ° × 2.2 ° and ± 5% deviation, the field angle of wide visual field camera lens is 11 ° × 8 ° and ± 10% deviation, and correcting mechanism takes aim at case for finely tuning infrared sight.)

一种基于红外图像识别的自动枪塔

技术领域

本发明涉及一种抢塔技术，特别是一种基于红外图像识别的自动枪塔。

背景技术

在无人值守的岛屿以及军事基地，需要配备一种全自动的枪塔进行值守，对出现在枪塔打击范围内的目标进行实时打击。现有的枪塔大多是遥控枪塔，需要有操作人员进行全天候的观察及操作，操作要求高；也有一些智能的全自动武器站，但是需要配备大量火力侦查系统，如无人机、雷达等，这不仅增加了系统的复杂程度，同时也提高了自动枪塔的成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于红外图像识别的自动枪塔。

实现本发明目的的技术方案为：一种基于红外图像识别的自动枪塔，包括机枪组件、红外观瞄箱、高低机、方向机；机枪组件与红外观瞄箱安装在高低机上，高低机安装在方向机上，方向机固定；红外观瞄箱上设置激光测距机、红外探测器、窄视场镜头、宽视场镜头、校准机构，激光测距机测量枪塔与被测目标之间的距离，红外探测器用于捕捉红外图像，窄视场镜头的视场角为3°×2.2°且±5％偏差，宽视场镜头的视场角为11°×8°且±10％偏差，校准机构用于微调红外观瞄箱。

进一步地，高低机包括左耳轴、右耳轴、机枪挂架、高低机机架、伺服电动机、齿轮传动装置；高低机机架固定于方向机上，伺服电动机设置于高低机机架上，左耳轴通过齿轮传动装置与伺服电动机旋转轴连接，齿轮传动装置与高低机机架转动连接，右耳轴外圈与高低机机架转动连接，机枪挂架两侧分别与左耳轴与右耳轴内圈固定连接。

进一步地，方向机包括伺服电动机、方向机机架、齿轮组、主轴、回转连接板；方向机机架固定，伺服电动机设置于方向机机架上，齿轮组与伺服电动机旋转轴传动连接，主轴与齿轮组传动连接，回转连接板与主轴固定连接，高低机与回转连接板固定连接。

进一步地，方向机还包括套筒、中间轴法兰、中间推力球轴承、中间轴、主轴法兰、主轴推力球轴承、主轴深沟球轴承；其中中间轴通过中间推力球轴承与中间轴法兰连接，中间轴法兰固定于方向机机架内，齿轮组固定于中间轴上，主轴法兰固定于方向机机架内，主轴下端通过主轴推力球轴承与主轴法兰连接，主轴外壁通过两组主轴深沟球轴承与方向机机架内壁连接，两组主轴深沟球轴承之间设置套筒主轴设置于套筒内。

本发明采用一种基于红外图像进行识别、跟踪、锁定以及进行打击评估的自动枪塔，通过红外设备对自动枪塔打击范围内进行全天候侦查，根据实时传输的红外图像进行人体识别、跟踪、锁定以及打击评估，实现枪塔的自动打击。

下面结合说明书附图对本发明作进一步描述。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明高低机结构示意图。

图3为本发明方向机结构示意图。

图4为本发明红外观瞄箱结构示意图。

图5为本发明控制系统框图。

具体实施方式

结合图1，一种基于红外图像识别的自动枪塔，包括机枪组件1、红外观瞄箱2、高低机3、方向机4；其中机枪组件1与红外观瞄箱2安装在高低机3上，高低机3安装在方向机4上，方向机4固定。

结合图2，红外观瞄箱2上设置激光测距机2-1、红外探测器2-2、窄视场镜头2-3、宽视场镜头2-4、校准机构2-5，激光测距机2-1测量枪塔与被测目标之间的距离，红外探测器2-2用于捕捉红外图像，窄视场镜头2-3的视场角为3°×2.2°且±5％偏差，宽视场镜头2-4的视场角为11°×8°且±10％偏差，校准机构2-5用于微调红外观瞄箱2。通过激光测距机2-1对目标进行测距，并将识别到的人体目标的坐标信息实时传输给控制计算机，通过控制计算机中的控软件与程序对图像进行分析，发送信息给执行器驱动模块。驱动模块分别对应驱动高低机伺服电动机3-5、方向机伺服电机4-4，使机枪组件1对目标进行跟踪锁定，并实施打击。

所述校准机构2-5为一根螺杆，一端连着下法兰，一端连着红外观瞄箱2，通过调节螺杆，微调观瞄箱的方向。下法兰固定于高低机3上。

结合图5，当目标进入到被测区域内，红外观瞄箱2获取实时图像，通过图像分析对目标进行位置的确定，然后进行跟踪、锁定，与此同时将目标位置信息传输给控制系统，控制系统发送命令控制高低机与方向机，使机枪组件对目标进行瞄准打击。打击完成后，通过打击前后图像对比对目标进行评估，如果评估结果为100％则停止打击，否则控制系统将继续控制机枪组件对目标继续进行瞄准打击。

结合图3，高低机3包括左耳轴3-1、右耳轴3-2、机枪挂架3-3、高低机机架3-4、伺服电动机3-5、齿轮传动装置3-6。高低机机架3-4固定于方向机4上，高低机机架3-4设置U型槽。伺服电动机3-5设置于高低机机架3-4的U型槽外壁上。齿轮传动装置3-6可以为包括多个齿轮，分别通过轴承设置于高低机架3-4的U型槽内壁上。右耳轴3-2外圈通过轴承设置于高低机架3-4的U型槽内壁上，左耳轴3-1和右耳轴3-2先对设置。机枪挂架3-3两侧分别与左耳轴3-1、右耳轴3-2内圈固定连接。机枪挂架3-3用于承载机枪组件1，红外观瞄箱2固定于高低机机架3-4的U型槽外壁上。

结合图4，方向机4包括套筒4-1、中间轴法兰4-2、中间推力球轴承4-3、伺服电动机4-4、方向机机架4-5、中间轴4-6、齿轮组4-7、主轴法兰4-8、主轴推力球轴承4-9、主轴4-10、主轴深沟球轴承4-11、回转连接板4-12。方向机机架4-5呈筒形，底端固定安装。伺服电动机4-4设置于方向机机架4-5内。中间轴4-6通过中间推力球轴承4-3与中间轴法兰4-2连接，中间轴法兰4-2固定于方向机机架4-5内，齿轮组4-7固定于中间轴4-6上，齿轮组4-7与伺服电动机4-4旋转轴传动连接。主轴法兰4-8固定于方向机机架4-5内，主轴4-10下端通过主轴推力球轴承4-9与主轴法兰4-8连接，主轴4-10外壁通过两组主轴深沟球轴承4-11与方向机机架4-5内壁连接，两组主轴深沟球轴承4-11之间设置套筒4-1，主轴4-10设置于套筒4-1内，主轴4-10上的齿轮与齿轮组4-7传动连接。回转连接板4-12与主轴4-10固定连接，高低机3与回转连接板4-12固定连接。

由于齿轮传动装置3-6与左耳轴3-1连接，左耳轴3-1与机枪挂架3-3连接，进而带动机枪挂架3-3进行俯仰角的调节，调节范围为-10°～+60°；方向机伺服电动机4-4带动齿轮组4-7，由于主轴4-10底部与齿轮组4-7连接，顶部与回转连接板4-12连接，因此回转连接板4-12随着伺服电动机4-4转动而转动，从而实现周向n×360°的运动。打击完成后通过红外观瞄箱2继续获取目标的红外图像，计算并分析打击效能，如果效能评估值达到100％，则认为目标已经丧失战斗能力；如果评估值不为100％，则继续传输命令对目标进行打击。