船用光電跟蹤監(jiān)視系統(tǒng)在救助船舶的應(yīng)用

趙德燦

摘 要：船用光電跟蹤取證系統(tǒng)是目前進(jìn)行海上搜救、水面視頻監(jiān)視、執(zhí)法取證的重要設(shè)備。具有全天候、速度快、覆蓋面廣、視距范圍大、圖像清晰穩(wěn)定的特點，集成了數(shù)字高清攝像機(jī)、高性能紅外熱像儀和激光器等設(shè)備。通過晝光高清攝像機(jī)、紅外熱成像系統(tǒng)可對海洋環(huán)境與資源、海上船只和漂浮物等進(jìn)行全天候全方位觀察、監(jiān)視和搜索自動跟蹤。

關(guān)鍵詞：光電跟蹤監(jiān)視系統(tǒng)；救助船舶；搜尋定位；風(fēng)險評估

中圖分類號：U676 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006—7973（2018）4-0040-01

1 船用光電跟蹤監(jiān)視系統(tǒng)性能介紹

船用光電跟蹤監(jiān)視系統(tǒng)視頻來源有兩路，一路是CCD攝像機(jī)，另一路是紅外熱像儀。

CCD攝像機(jī)裝備了一支10-37倍變焦鏡頭，在白天能見度良好的情況，可以觀察10km以內(nèi)的目標(biāo)，在1km范圍內(nèi)可以看清相當(dāng)于船名船號大小的字體。在早上有較濃霧的情況下，可以觀察2km左右的目標(biāo)，對于400m以內(nèi)可以看到船名船號。晚上可以對數(shù)百米范圍內(nèi)的目標(biāo)進(jìn)行搜索和觀察。

紅外熱像儀配備了一支定焦鏡頭，可用于全天候搜索和觀察目標(biāo)。夜間，在沒有燈光的前提下，通過紅外熱成像儀可以分辨600m左右范圍內(nèi)的人形。

該系統(tǒng)具有良好的視軸穩(wěn)定、電動變焦、調(diào)焦等光學(xué)調(diào)整功能。當(dāng)船體縱橫搖≥±10°而≤±22.5°，周期大于6秒時，視頻基本能正常工作。

2 船用光電跟蹤監(jiān)視系統(tǒng)在救助船舶的應(yīng)用

（1）搜救跟蹤。船用光電跟蹤監(jiān)視系統(tǒng)有利于水上搜救和跟蹤。因為該系統(tǒng)是利用光學(xué)作用，不需要依靠雷達(dá)放射面，抗干擾能力強(qiáng)，對于搜索木質(zhì)的漁船、落水人員等具有比雷達(dá)搜索更大的優(yōu)勢。還可對遠(yuǎn)距離的物標(biāo)進(jìn)行探測、搜索和辨認(rèn)。紅外熱成像系統(tǒng)原理是根據(jù)物標(biāo)溫差成像，根據(jù)人體體溫或機(jī)器的熱量與海水之間的溫差，可以使搜救人員在惡劣天氣或者能見度不良的情況下，也能找到遇險者或遇險目標(biāo)的方位。以往在惡劣天氣和能見度不良情況下的海上搜救一直依靠目測和雷達(dá)搜索，該系統(tǒng)為我們提供了一種新搜尋的手段。另外，該系統(tǒng)可晝夜完成對本船周邊海上目標(biāo)作全方位搜索、觀察和圖像監(jiān)視，對需要長期監(jiān)視的目標(biāo)還可轉(zhuǎn)入雷達(dá)指引或自動跟蹤狀態(tài)，提高了搜救效率，減輕了工作強(qiáng)度。

（2）影像。船舶在救助船舶救助時，一般由政委手持?jǐn)?shù)碼相機(jī)和DV進(jìn)行現(xiàn)場拍照和錄制視頻，但是數(shù)碼相機(jī)和攝像機(jī)在船舶上使用時，有相當(dāng)大的局限性。數(shù)碼相機(jī)和攝像機(jī)對對拍攝靜態(tài)圖像和固定場景有較好的效果，但是遇到大風(fēng)浪時往往拍攝效果不理想。救助船舶救助時經(jīng)常是大風(fēng)浪情況，船舶晃動劇烈，相機(jī)拍出來的圖相通常是模糊清晰或有重影，攝像機(jī)拍攝的影像，鏡頭在近水面和天空間來回擺動；夜間使用時更是難以得到理想的圖像效果。另外，大風(fēng)浪作業(yè)對攝像人員的人身安全和設(shè)備安全都構(gòu)成重大的威脅。監(jiān)視取證系統(tǒng)可有效的解決這些問題，它配有陀螺穩(wěn)定系統(tǒng)，可有效隔離船舶搖擺，獲得穩(wěn)定圖像。白天可選擇高性能攝像機(jī)或選擇低照度攝像機(jī)，夜間可選擇激光夜視儀和紅外熱像儀等夜視設(shè)備，可確保全天候及復(fù)雜環(huán)境下找到、看清和獲取穩(wěn)定理想的目標(biāo)。

（3）遠(yuǎn)程指揮。船用光電跟蹤監(jiān)視系統(tǒng)有著全天候工作及優(yōu)秀的遠(yuǎn)程觀察能力，這使得我們在海上更容易獲得直觀清晰穩(wěn)定的影像資料，為進(jìn)一步采取行動提供有力支持。同時，通過船上的vsat或其他網(wǎng)絡(luò)寬帶配合船舶指揮系統(tǒng)使用，可將實時將現(xiàn)場圖像數(shù)據(jù)傳回陸上指揮部門，指揮部門可以跟直觀的觀察到現(xiàn)場的實時穩(wěn)定的圖像。該系統(tǒng)還可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)目標(biāo)距離的遠(yuǎn)近，觀察周圍的環(huán)境，方便領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)行決策和相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)。

（4）導(dǎo)航。船用光電跟蹤監(jiān)視系統(tǒng)光譜覆蓋范圍寬，信息量大，低角跟蹤能力好，較強(qiáng)的抗海浪干擾能力和較強(qiáng)的抗電磁能力（ccd和紅外跟蹤均屬于被動式探測設(shè)備），獲取的目標(biāo)圖像直觀，因此可以用該系統(tǒng)輔助導(dǎo)航。比如救助作業(yè)在海況條件復(fù)雜養(yǎng)殖區(qū)域時，海面養(yǎng)殖區(qū)物標(biāo)的雷達(dá)回波易受海浪的影響，導(dǎo)致在雷達(dá)上無法分辨哪是海浪雜波，哪是養(yǎng)殖區(qū)物標(biāo)回波，如果增強(qiáng)海浪抑制，許多物回波也一起被抑制掉。船用光電跟蹤監(jiān)視系統(tǒng)可對周圍物標(biāo)進(jìn)行掃描，鎖定相關(guān)物標(biāo)，讀取直觀的圖像，清晰地分辨相關(guān)信息，可為下一步行動提供最直接可靠的依據(jù)。

3 結(jié)束語

船用光電跟蹤監(jiān)視系統(tǒng)是救助船舶新增設(shè)備，本文簡單列舉了其設(shè)備的幾項應(yīng)用。隨著技術(shù)的進(jìn)步和相關(guān)操作人員的不斷摸索和總結(jié)，相信船用光電跟蹤監(jiān)視系統(tǒng)將會在救助船舶中發(fā)揮越來越重要的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 崔曉紅 船用光電跟蹤取證設(shè)備通訊系統(tǒng)的設(shè)計[D]華中科技大學(xué)，2006.

[2]王亞杰 光電跟蹤伺服轉(zhuǎn)臺控制技術(shù)[J]艦船電子工程，2014.