提升公务执法船综合执法软对抗效率的系统及方法与流程

专利2023-02-06  62



1.本发明涉及一种舰船电子信息系统以及该舰船电子信息系统的控制方法。


背景技术:

2.传统公务执法船在进行软对抗综合执法时采用分置式控制的模式。在该模式下,操纵光电取证的执法人员a发现目标,并确定打击目标距离后,将执法意图通过喊话形式传达给执法人员b和c。执法人员b操纵水炮,通过目视水柱着水点的方式进行执法调整,完成打击目标。执法人员c操作定向声设备,通过目视方式向目标方向进行打击。随着舰船的纵横摇及航向变化,执法人员c需要不停地手动调整声波发射方向。这种执法方式过程脱节,对打击过程没有闭环控制,存在执法准确度低及效率低的弊端。


技术实现要素:

3.本发明要解决的技术问题是:传统公务执法船在进行软对抗综合执法时采用分置式控制的模式。
4.为了解决上述技术问题,本发明的一个技术方案是提供了一种提升公务执法船综合执法软对抗效率的系统,其特征在于,包括安装在执法控制室的控制台;水炮设备、强声设备、光电取证设备、综合导航及执法指挥设备、内外通信接入站/vsat通过分置式安装形式安装在舰船舱面,控制台台与水炮设备、强声设备、光电取证设备、综合导航及执法指挥设备、内外通信接入站/vsat的设备信息接口以网口形式通过网元交换机连接在一起;
5.控制台公务执法船船平台的运动和姿态参数、气象信息,并对利用光电取证设备获得的目标信息和本船导航信息、水炮设备相关设备状态信息、强声设备相关设备状态信息进行综合显示的同时实现信息获取;控制台根据目标信息进行综合显示,辅助操控员组织规划水炮设备、强声设备、光电取证设备进行执法实现组织规划,并对水炮设备、强声设备、光电取证设备集中控制;控制台接收光电取证设备的目标数据和相关信息后,解算射击诸元,引导水炮设备、强声设备对准目标实现执法设备引导;并且控制台接收光电取证设备的目标数据和相关信息后,解算射击诸元,引导水炮设备、强声设备对准目标实现综合控制。
6.优选的,所述控制台采用纵向双屏显控台的安装形式安装在所述执法控制室内。
7.优选的,所述控制台包括综合执法控制计算机以及光电取证控制机箱,综合执法控制计算机及光电取证控制机箱各连接一个显示器;
8.光电取证控制机箱还与用于控制光电取证设备的光电手柄相连以及人机交互设备相连,并且光电取证控制机箱对外连接光电驱动机箱;
9.综合执法控制计算机还与用于控制水炮设备的水炮手柄、综合显示控制模块、公务执法船已有的用于控制强声设备的强声模块以及人机交互设备相连。
10.优选的,所述人机交互设备采用键盘、鼠标;所述显示器采用触摸屏。
11.优选的,所述综合执法控制计算机上所运行的执法控制系统软件采用多线程、模
块化设计,包括人机交互界面模块、数据通信模块、时统信号处理模块、航迹滤波模块、外设模块、诸元解算模块、执法设备控制模块。
12.优选的,所述人机交互界面模块用于显示目标、导航姿态、气象信息、执法设备、命令提示的工作状态及数据信息,并可以通过人机交互界面模块输入参数信息。
13.优选的,所述数据通信模块负责系统各部分之间的数据收发,并依据其相关的通信协议完成数据解析,供其它部分获取相关数据。
14.优选的,所述诸元解算模块包括目标数据滤波、坐标转换、执法设备命中解算,目标信息经所述诸元解算模块的数据处理后发送给执法设备,极大地提高打击目标的准确性。
15.优选的,所述执法设备控制模块用于:依据逻辑控制指令执行相应操作,协调系统各部分之间的功能联系,实现执法系统相应功能。
16.本发明的另一个技术方案是提供了一种提升公务执法船综合执法软对抗效率的方法,其特征在于,采用上述的系统,实现对寄生激光眩目的光电取证设备、强声设备与水炮设备的单独实施控制以及同时使用,依据目标信息计算出光电取证设备、强声设备与水炮设备的架位控制信息,具体包括如下步骤:
17.步骤1、控制台上电;
18.步骤2、水炮设备、强声设备及光电取证设备上电开机;
19.步骤3、控制台的综合执法控制计算机接收时统信号进入工作节拍;
20.步骤4、综合执法控制计算机接收综合导航及执法指挥台的导航信息;
21.步骤5、综合执法控制计算机接收光电取证设备中的光电跟踪仪的目标信息及综合导航以及执法指挥台的火力分配指令;
22.步骤6、综合执法控制计算机计算水炮设备、强声设备及光电取证设备的架位控制信息;
23.步骤7、依据操作员指令选择使用水炮设备、强声设备及光电取证设备中的一种或只是两种执法设备,在各执法设备准备就绪的前提下,按下使能开关,执行架位控制信息;
24.步骤8、在架位执行到位的情况下,按下开启指令或喊话、播放声源;
25.使用水炮设备时,依据水流落点,使用操控杆微调,提高打击效果;
26.步骤9、执法完成,关闭各单位设备电源,关闭台体电源。
27.在上述工作过程中,可手工输入架位控制数据,实施定点调舷,使执法设备指向预定的位置。
28.本发明运用计算机技术,通过控制算法实现一个综合执法系统,该系统对公务执法船配置的软武器设备进行统一有效管理。该系统的实现主要以控制台的形式为核心,该设备实现软武器设备信息的交流和融合的同时,减少人力资源的浪费,高效的进行综合执法软对抗,完成执法维权活动。
附图说明
29.图1为综合执法系统架构示意图;
30.图2为综合执法系统工作流程示意图;
31.图3为综合执法控制系统软件模块流程图;
32.图4为综合执法控制系统软件流程图。
具体实施方式
33.下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本技术所附权利要求书所限定的范围。
34.本发明提出的一种提升公务执法船综合执法软对抗效率的系统是运用计算机技术建立的以综合执法控制计算机为系统核心的综合执法系统。
35.如图1所示,综合执法控制计算机通过纵向双屏显控台的安装形式安装在执法控制室。双屏显控台包括综合执法控制计算机以及公务执法船已有的光电取证控制机箱,综合执法控制计算机及光电取证控制机箱各连接一个显示器。光电取证控制机箱除连接显示器外,还与用于控制光电取证设备的光电手柄相连以及与作为人机交互设备的键盘、鼠标相连,并且光电取证控制机箱对外连接光电驱动机箱。
36.综合执法控制计算机除连接显示器外,还与用于控制水炮设备的水炮手柄、综合显示控制模块、公务执法船已有的用于控制强声设备的强声模块以及作为人机交互设备的键盘、鼠标相连。
37.公务执法船已有的水炮设备、强声设备、光电取证设备、综合导航及执法指挥设备、内外通信接入站/vsat通过分置式安装形式安装在舰船舱面。双屏显控台与上述各设备的设备信息接口以网口形式通过网元交换机连接在一起。
38.双屏显控台通过综合显示控制模块接收公务执法船船平台的运动和姿态参数、气象信息,并对利用光电取证设备获得的目标信息和本船导航信息、水炮设备相关设备状态信息、强声设备相关设备状态信息等进行综合显示的同时实现信息获取。双屏显控台根据目标信息进行综合显示,辅助操控员组织规划水炮设备、强声设备等执法设备进行执法实现组织规划,并对各类执法设备集中控制。双屏显控台中的综合执法控制计算机接收光电取证设备的目标数据和相关信息后,解算射击诸元,引导水炮设备、强声设备等执法设备对准目标实现执法设备引导。并且综合执法控制计算机接收光电取证设备的目标数据和相关信息后,解算射击诸元,引导水炮设备、强声设备等执法设备对准目标实现综合控制。
39.按照上述模式构架的系统称为综合执法系统,如图1所示。在该综合执法系统中,综合执法控制计算机上所运行的执法控制系统软件采用多线程、模块化设计。执法控制系统软件主要包括人机交互界面模块、数据通信模块、时统信号处理模块、航迹滤波模块、外设模块、诸元解算模块(包括预处理以及坐标转换)、执法设备(包括激光眩目、强声与水炮)控制模块等。主要软件模块功能如下:
40.1)人机交互界面模块用于:显示目标、导航姿态、气象信息、执法设备、命令提示等的工作状态及数据信息,并可以通过人机交互界面模块输入校正量、装订数据、控制指令等参数信息,是指挥人员与执法控制系统软件进行交互的部分,用以辅助指挥人员分析决策与指令控制。
41.2)数据通信模块用于:综合执法控制计算机通过数据通信模块与水炮、综合导航、综合指挥台、强声设备、光电取证设备等均通过以太网采用udp通讯,综合执法控制计算机
与光电手柄、水炮手柄采用串口rs232通讯,综合执法控制计算机与显示屏(本实施例中为触摸屏)、轨迹球、数字小键盘等采用usb通讯,综合执法控制计算机通过数据通信模块与时统信号发生器采用定时器卡进行通信。数据通信模块负责系统各部分之间的数据收发,并依据其相关的通信协议完成数据解析,供其它部分获取相关数据。
42.3)诸元解算模块包括目标数据滤波、坐标转换、执法设备命中解算等数据处理内容,是系统能够正常执法的关键组成部分。目标信息经数据处理后发送给执法设备,极大地提高打击目标的准确性。
43.4)执法设备控制模块用于:依据逻辑控制指令执行相应操作,协调系统各部分之间的功能联系,实现执法系统相应功能。该模块主要与触摸键盘、操纵杆相关联,最终目的达到各执法设备间的协同打击,提升打击效果。
44.执法设备控制模块负责整个执法系统的软件工作流程和响应各种控制指令和状态指令的逻辑流程,其作用遍布整个执法系统。系统的软件程序采用多线程的工作方式,各个线程独立运行,互不干扰,但通过设置公共数据区,实现数据的交互共享。综合执法控制系统软件模块流程如图3,综合执法控制系统软件流程如图4。
45.本发明中水炮设备、强声设备、光电取证设备通过分置式安装形式安装在舰船舱面,综合执法控制计算机涉及对三种执法设备的控制,光电取证设备(寄生激光眩目)、强声与水炮,这三者既可单独实施控制,又可同时使用。综合执法控制计算机会依据目标信息计算出三者的架位控制信息,具体工作流程如下:
46.步骤1、双屏显控台上电;
47.步骤2、水炮设备、强声设备及光电取证设备上电开机;
48.步骤3、综合执法控制计算机接收时统信号进入工作节拍;
49.步骤4、综合执法控制计算机接收综合导航及执法指挥台的航姿信息、风速风向等导航信息;
50.步骤5、综合执法控制计算机接收光电取证设备中的光电跟踪仪的目标信息及综合导航以及执法指挥台的火力分配指令;
51.步骤6、综合执法控制计算机计算水炮设备、强声设备及光电取证设备的架位控制信息;
52.步骤7、依据操作员指令选择使用水炮设备、强声设备及光电取证设备中的一种或只是两种执法设备,在各执法设备准备就绪的前提下,按下使能开关,执行架位控制信息;
53.步骤8、在架位执行到位的情况下,按下开启指令或喊话、播放声源;
54.使用水炮设备时,依据水流落点,使用操控杆微调,提高打击效果;
55.步骤9、执法完成,关闭各单位设备电源,关闭台体电源。
56.在工作过程中,亦可手工输入架位控制数据,实施定点调舷,使执法设备指向预定的位置。综合执法系统工作流程如图2,工作过程中设计的数据流如下表1所示。
[0057][0058]
表1 综合执法系统工作过程中涉及的数据流

技术特征:
1.一种提升公务执法船综合执法软对抗效率的系统,其特征在于,包括安装在执法控制室的控制台;水炮设备、强声设备、光电取证设备、综合导航及执法指挥设备、内外通信接入站/vsat通过分置式安装形式安装在舰船舱面,控制台台与水炮设备、强声设备、光电取证设备、综合导航及执法指挥设备、内外通信接入站/vsat的设备信息接口以网口形式通过网元交换机连接在一起;控制台公务执法船船平台的运动和姿态参数、气象信息,并对利用光电取证设备获得的目标信息和本船导航信息、水炮设备相关设备状态信息、强声设备相关设备状态信息进行综合显示的同时实现信息获取;控制台根据目标信息进行综合显示,辅助操控员组织规划水炮设备、强声设备、光电取证设备进行执法实现组织规划,并对水炮设备、强声设备、光电取证设备集中控制;控制台接收光电取证设备的目标数据和相关信息后,解算射击诸元,引导水炮设备、强声设备对准目标实现执法设备引导;并且控制台接收光电取证设备的目标数据和相关信息后,解算射击诸元,引导水炮设备、强声设备对准目标实现综合控制。2.如权利要求1所述的一种提升公务执法船综合执法软对抗效率的系统,其特征在于,所述控制台采用纵向双屏显控台的安装形式安装在所述执法控制室内。3.如权利要求2所述的一种提升公务执法船综合执法软对抗效率的系统,其特征在于,所述控制台包括综合执法控制计算机以及光电取证控制机箱,综合执法控制计算机及光电取证控制机箱各连接一个显示器;光电取证控制机箱还与用于控制光电取证设备的光电手柄相连以及人机交互设备相连,并且光电取证控制机箱对外连接光电驱动机箱;综合执法控制计算机还与用于控制水炮设备的水炮手柄、综合显示控制模块、公务执法船已有的用于控制强声设备的强声模块以及人机交互设备相连。4.如权利要求3所述的一种提升公务执法船综合执法软对抗效率的系统,其特征在于,所述人机交互设备采用键盘、鼠标;所述显示器采用触摸屏。5.如权利要求3所述的一种提升公务执法船综合执法软对抗效率的系统,其特征在于,所述综合执法控制计算机上所运行的执法控制系统软件采用多线程、模块化设计,包括人机交互界面模块、数据通信模块、时统信号处理模块、航迹滤波模块、外设模块、诸元解算模块、执法设备控制模块。6.如权利要求5所述的一种提升公务执法船综合执法软对抗效率的系统,其特征在于,所述人机交互界面模块用于显示目标、导航姿态、气象信息、执法设备、命令提示的工作状态及数据信息,并可以通过人机交互界面模块输入参数信息。7.如权利要求5所述的一种提升公务执法船综合执法软对抗效率的系统,其特征在于,所述数据通信模块负责系统各部分之间的数据收发,并依据其相关的通信协议完成数据解析,供其它部分获取相关数据。8.如权利要求5所述的一种提升公务执法船综合执法软对抗效率的系统,其特征在于,所述诸元解算模块包括目标数据滤波、坐标转换、执法设备命中解算,目标信息经所述诸元解算模块的数据处理后发送给执法设备,极大地提高打击目标的准确性。9.如权利要求5所述的一种提升公务执法船综合执法软对抗效率的系统,其特征在于,所示执法设备控制模块用于:依据逻辑控制指令执行相应操作,协调系统各部分之间的功能联系,实现执法系统相应功能。
10.一种提升公务执法船综合执法软对抗效率的方法,其特征在于,采用如权利要求1所述的系统,实现对寄生激光眩目的光电取证设备、强声设备与水炮设备的单独实施控制以及同时使用,依据目标信息计算出光电取证设备、强声设备与水炮设备的架位控制信息,具体包括如下步骤:步骤1、控制台上电;步骤2、水炮设备、强声设备及光电取证设备上电开机;步骤3、控制台的综合执法控制计算机接收时统信号进入工作节拍;步骤4、综合执法控制计算机接收综合导航及执法指挥台的导航信息;步骤5、综合执法控制计算机接收光电取证设备中的光电跟踪仪的目标信息及综合导航以及执法指挥台的火力分配指令;步骤6、综合执法控制计算机计算水炮设备、强声设备及光电取证设备的架位控制信息;步骤7、依据操作员指令选择使用水炮设备、强声设备及光电取证设备中的一种或只是两种执法设备,在各执法设备准备就绪的前提下,按下使能开关,执行架位控制信息;步骤8、在架位执行到位的情况下,按下开启指令或喊话、播放声源;使用水炮设备时,依据水流落点,使用操控杆微调,提高打击效果;步骤9、执法完成,关闭各单位设备电源,关闭台体电源。在上述工作过程中,可手工输入架位控制数据,实施定点调舷,使执法设备指向预定的位置。

技术总结
本发明涉及一种提升公务执法船综合执法软对抗效率的系统,其特征在于,包括安装在执法控制室的控制台;控制台台与水炮设备、强声设备、光电取证设备、综合导航及执法指挥设备、内外通信接入站/VSAT的设备信息接口以网口形式通过网元交换机连接在一起。本发明的另一个技术方案是提供了一种提升公务执法船综合执法软对抗效率的方法,其特征在于,采用上述的系统。本发明运用计算机技术,通过控制算法实现一个综合执法系统,该系统对公务执法船配置的软武器设备进行统一有效管理。该系统的实现主要以控制台的形式为核心,该设备实现软武器设备信息的交流和融合的同时,减少人力资源的浪费,高效的进行综合执法软对抗,完成执法维权活动。权活动。权活动。


技术研发人员:陈舒思 霍逸群 熊伟 夏南 陶益 陈晨
受保护的技术使用者:中国船舶工业集团公司第七0八研究所
技术研发日:2021.10.13
技术公布日:2022/1/28
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