[发明专利]一种全天候声-光探雷装置及方法

说明书

本发明公开了一种全天候声‑光探雷装置及方法，本装置以仪器装载车为主体，搭载声波激励模块、微光夜视模块、激光测振模块、电源驱动模块和数据处理模块，声波激励模块由红外远程遥控设备、参量阵、参量阵控制柜以及参量阵云台组成；微光夜视模块由微光夜视仪和微光夜视仪云台组成；激光测振模块由激光散斑干涉仪、激光发射器、激光发射器云台和激光测振仪云台组成；数据处理模块由Arduino模块和高性能GPU计算机组成，电源驱动模块负责给其余四个模块供电；声波激励模块和激光测振模块结合，实现白天对埋藏于浅层土壤中的地雷的检测，微光夜视模块在夜间实现对抛撒式地雷的探测，本发明可实现全天候对掩埋、抛撒式地雷的智能、快速探测。

技术领域

本发明涉及浅层地下掩埋物和抛撒式目标探测领域，尤其是涉及利用夜视技术与声-光探雷技术相结合的全天候探雷装置及方法。

背景技术

现代战争注重快速机动性能的同时又要求具有全天候的观察和监视机制。抛撒地雷在夜间的快速探测是保证夜间战争快速机动的重要因素之一。目前对于抛撒地雷的夜间探测技术主要有两种：成像技术检测和非成像技术检测。非成像检测技术如雷达探测，但该技术受抛撒式地雷周围环境影响较大；以微光夜视技术为代表的成像技术检测是研究在夜天光或能见度不良条件下，通过微光夜视传感器件进行光谱和光电转换、增强、处理、显示等物理过程及其实现方法的一门高新技术，是军用夜视装备的重要支撑技术之一，在高新技术局部战争和信息化夜战中具有巨大的发展潜力和广阔的应用前景。

声共振探雷技术是基于地雷机械特性的一种探雷方法，掩埋于浅层地表的地雷与周围土壤构成了谐振系统，当该谐振系统受到外部声波激励时，地雷雷体罩壳的振动会呈现特定的振型并影响地表的振动状态；散斑干涉测量技术在微小振动测量领域具有成像质量优、成像效率高等特点，近几年有学者的研究也表明将散斑图像直接输入神经网络同样可以实现对待测目标的分类任务，大大减轻了对于散斑图像后续处理的复杂程度。

目前缺少商用或专用的对于浅层地下掩埋物和抛撒式地雷进行全天候探测的装置及方法，如何利用地雷的声振特性对浅层掩埋的地雷进行检测，同时对抛撒式地雷在夜间进行有效检测，是现代国际排雷失业中有待解决的关键问题，本发明正是针对这一关键技术进行展开的。

发明内容

本发明的目的在于克服目前尚无专用的塑壳地雷全天候检测装置及方法的问题，提供一种借助夜视技术、同时利用地雷的声振特性对掩埋于浅层地表和抛撒式地雷进行全天候智能快速识别的装置及方法，可实现对上述两种情况的地雷进行全天候快速智能识别。

为达到上述目的，本发明采用下属技术方案：

一种全天候声-光探雷装置，该装置以仪器装载车为主体，搭载声波激励模块、微光夜视模块、激光测振模块、电源驱动模块以及数据处理模块；所述声波激励模块由红外远程遥控设备、参量阵、参量阵控制柜以及参量阵云台组成，所述参量阵控制柜和所述参量阵云台安装于所述仪器装载车上，所述参量阵安装于所述参量阵云台上，所述参量阵与所述参量阵控制柜用双芯音频航插线连接；所述微光夜视模块由微光夜视仪以及微光夜视仪云台组成，所述微光夜视仪云台安装于所述仪器装载车上，所述微光夜视仪安装于所述微光夜视仪云台上，所述微光夜视仪采集的图像信息由图像数据传输线传输至所述数据处理模块中的高性能GPU计算机；所述激光测振模块由激光散斑干涉仪、激光发射器、激光发射器云台和激光测振仪云台组成，所述激光发射器云台和所述激光测振仪云台均安装于所述仪器装载车上，所述激光散斑干涉仪安装于所述激光测振仪云台上，所述激光发射器安装于所述激光发射器云台上，所述激光散斑干涉仪和所述激光发射器均通过USB数据线与所述数据处理模块中的高性能GPU计算机连接；所述数据处理模块由Arduino模块以及高性能GPU计算机组成；所述电源驱动模块通过220V电源线与所述参量阵控制柜、所述激光散斑干涉仪、所述高性能GPU计算机以及所述激光发射器连接，所述电源驱动模块通过八路驱动电路后与所述微光夜视模块连接，所述电源驱动模块通过5VmicroUSB与所述Arduino模块连接；所述Arduino模块与所述参量阵云台、所述微光夜视仪云台、所述激光发射器云台以及所述激光测振仪云台之间通过数据线连接。