船用光电跟踪监视系统在救助船舶的应用
赵德灿
摘 要：船用光电跟踪取证系统是目前进行海上搜救、水面视频监视、执法取证的重要设备。具有全天候、速度快、覆盖面广、视距范围大、图像清晰稳定的特点，集成了数字高清摄像机、高性能红外热像仪和激光器等设备。通过昼光高清摄像机、红外热成像系统可对海洋环境与资源、海上船只和漂浮物等进行全天候全方位观察、监视和搜索自动跟踪。
关键词：光电跟踪监视系统；救助船舶；搜寻定位；风险评估
中图分类号：U676 文献标识码：A 文章编号：1006—7973（2018）4-0040-01
1 船用光电跟踪监视系统性能介绍
船用光电跟踪监视系统视频来源有两路，一路是CCD摄像机，另一路是红外热像仪。
CCD摄像机装备了一支10-37倍变焦镜头，在白天能见度良好的情况，可以观察10km以内的目标，在1km范围内可以看清相当于船名船号大小的字体。在早上有较浓雾的情况下，可以观察2km左右的目标，对于400m以内可以看到船名船号。晚上可以对数百米范围内的目标进行搜索和观察。
红外热像仪配备了一支定焦镜头，可用于全天候搜索和观察目标。夜间，在没有灯光的前提下，通过红外热成像仪可以分辨600m左右范围内的人形。
该系统具有良好的视轴稳定、电动变焦、调焦等光学调整功能。当船体纵横摇≥±10°而≤±22.5°，周期大于6秒时，视频基本能正常工作。
2 船用光电跟踪监视系统在救助船舶的应用
（1）搜救跟踪。船用光电跟踪监视系统有利于水上搜救和跟踪。因为该系统是利用光学作用，不需要依靠雷达放射面，抗干扰能力强，对于搜索木质的渔船、落水人员等具有比雷达搜索更大的优势。还可对远距离的物标进行探测、搜索和辨认。红外热成像系统原理是根據物标温差成像，根据人体体温或机器的热量与海水之间的温差，可以使搜救人员在恶劣天气或者能见度不良的情况下，也能找到遇险者或遇险目标的方位。以往在恶劣天气和能见度不良情况下的海上搜救一直依靠目测和雷达搜索，该系统为我们提供了一种新搜寻的手段。另外，该系统可昼夜完成对本船周边海上目标作全方位搜索、观察和图像监视，对需要长期监视的目标还可转入雷达指引或自动跟踪状态，提高了搜救效率，减轻了工作强度。
（2）影像。船舶在救助船舶救助时，一般由政委手持数码相机和DV进行现场拍照和录制视频，但是数码相机和摄像机在船舶上使用时，有相当大的局限性。数码相机和摄像机对对拍摄静态图像和固定场景有较好的效果，但是遇到大风浪时往往拍摄效果不理想。救助船舶救助时经常是大风浪情况，船舶晃动剧烈，相机拍出来的图相通常是模糊清晰或有重影，摄像机拍摄的影像，镜头在近水面和天空间来回摆动；夜间使用时更是难以得到理想的图像效果。另外，大风浪作业对摄像人员的人身安全和设备安全都构成重大的威胁。监视取证系统可有效的解决这些问题，它配有陀螺稳定系统，可有效隔离船舶摇摆，获得稳定图像。白天可选择高性能摄像机或选择低照度摄像机，夜间可选择激光夜视仪和红外热像仪等夜视设备，可确保全天候及复杂环境下找到、看清和获取稳定理想的目标。
（3）远程指挥。船用光电跟踪监视系统有着全天候工作及优秀的远程观察能力，这使得我们在海上更容易获得直观清晰稳定的影像资料，为进一步采取行动提供有力支持。同时，通过船上的vsat或其他网络宽带配合船舶指挥系统使用，可将实时将现场图像数据传回陆上指挥部门，指挥部门可以跟直观的观察到现场的实时稳定的图像。该系统还可以根据需要调节目标距离的远近，观察周围的环境，方便领导进行决策和相关技术人员进行技术指导。
（4）导航。船用光电跟踪监视系统光谱覆盖范围宽，信息量大，低角跟踪能力好，较强的抗海浪干扰能力和较强的抗电磁能力（ccd和红外跟踪均属于被动式探测设备），获取的目标图像直观，因此可以用该系统辅助导航。比如救助作业在海况条件复杂养殖区域时，海面养殖区物标的雷达回波易受海浪的影响，导致在雷达上无法分辨哪是海浪杂波，哪是养殖区物标回波，如果增强海浪抑制，许多物回波也一起被抑制掉。船用光电跟踪监视系统可对周围物标进行扫描，锁定相关物标，读取直观的图像，清晰地分辨相关信息，可为下一步行动提供最直接可靠的依据。
3 结束语
船用光电跟踪监视系统是救助船舶新增设备，本文简单列举了其设备的几项应用。随着技术的进步和相关操作人员的不断摸索和总结，相信船用光电跟踪监视系统将会在救助船舶中发挥越来越重要的作用。
参考文献：
[1] 崔晓红 船用光电跟踪取证设备通讯系统的设计[D]华中科技大学，2006.
[2]王亚杰 光电跟踪伺服转台控制技术[J]舰船电子工程，2014.
摘 要：船用光电跟踪取证系统是目前进行海上搜救、水面视频监视、执法取证的重要设备。具有全天候、速度快、覆盖面广、视距范围大、图像清晰稳定的特点，集成了数字高清摄像机、高性能红外热像仪和激光器等设备。通过昼光高清摄像机、红外热成像系统可对海洋环境与资源、海上船只和漂浮物等进行全天候全方位观察、监视和搜索自动跟踪。
关键词：光电跟踪监视系统；救助船舶；搜寻定位；风险评估
中图分类号：U676 文献标识码：A 文章编号：1006—7973（2018）4-0040-01
1 船用光电跟踪监视系统性能介绍
船用光电跟踪监视系统视频来源有两路，一路是CCD摄像机，另一路是红外热像仪。
CCD摄像机装备了一支10-37倍变焦镜头，在白天能见度良好的情况，可以观察10km以内的目标，在1km范围内可以看清相当于船名船号大小的字体。在早上有较浓雾的情况下，可以观察2km左右的目标，对于400m以内可以看到船名船号。晚上可以对数百米范围内的目标进行搜索和观察。
红外热像仪配备了一支定焦镜头，可用于全天候搜索和观察目标。夜间，在没有灯光的前提下，通过红外热成像仪可以分辨600m左右范围内的人形。
该系统具有良好的视轴稳定、电动变焦、调焦等光学调整功能。当船体纵横摇≥±10°而≤±22.5°，周期大于6秒时，视频基本能正常工作。
2 船用光电跟踪监视系统在救助船舶的应用
（1）搜救跟踪。船用光电跟踪监视系统有利于水上搜救和跟踪。因为该系统是利用光学作用，不需要依靠雷达放射面，抗干扰能力强，对于搜索木质的渔船、落水人员等具有比雷达搜索更大的优势。还可对远距离的物标进行探测、搜索和辨认。红外热成像系统原理是根據物标温差成像，根据人体体温或机器的热量与海水之间的温差，可以使搜救人员在恶劣天气或者能见度不良的情况下，也能找到遇险者或遇险目标的方位。以往在恶劣天气和能见度不良情况下的海上搜救一直依靠目测和雷达搜索，该系统为我们提供了一种新搜寻的手段。另外，该系统可昼夜完成对本船周边海上目标作全方位搜索、观察和图像监视，对需要长期监视的目标还可转入雷达指引或自动跟踪状态，提高了搜救效率，减轻了工作强度。
（2）影像。船舶在救助船舶救助时，一般由政委手持数码相机和DV进行现场拍照和录制视频，但是数码相机和摄像机在船舶上使用时，有相当大的局限性。数码相机和摄像机对对拍摄静态图像和固定场景有较好的效果，但是遇到大风浪时往往拍摄效果不理想。救助船舶救助时经常是大风浪情况，船舶晃动剧烈，相机拍出来的图相通常是模糊清晰或有重影，摄像机拍摄的影像，镜头在近水面和天空间来回摆动；夜间使用时更是难以得到理想的图像效果。另外，大风浪作业对摄像人员的人身安全和设备安全都构成重大的威胁。监视取证系统可有效的解决这些问题，它配有陀螺稳定系统，可有效隔离船舶摇摆，获得稳定图像。白天可选择高性能摄像机或选择低照度摄像机，夜间可选择激光夜视仪和红外热像仪等夜视设备，可确保全天候及复杂环境下找到、看清和获取稳定理想的目标。
（3）远程指挥。船用光电跟踪监视系统有着全天候工作及优秀的远程观察能力，这使得我们在海上更容易获得直观清晰稳定的影像资料，为进一步采取行动提供有力支持。同时，通过船上的vsat或其他网络宽带配合船舶指挥系统使用，可将实时将现场图像数据传回陆上指挥部门，指挥部门可以跟直观的观察到现场的实时稳定的图像。该系统还可以根据需要调节目标距离的远近，观察周围的环境，方便领导进行决策和相关技术人员进行技术指导。
（4）导航。船用光电跟踪监视系统光谱覆盖范围宽，信息量大，低角跟踪能力好，较强的抗海浪干扰能力和较强的抗电磁能力（ccd和红外跟踪均属于被动式探测设备），获取的目标图像直观，因此可以用该系统辅助导航。比如救助作业在海况条件复杂养殖区域时，海面养殖区物标的雷达回波易受海浪的影响，导致在雷达上无法分辨哪是海浪杂波，哪是养殖区物标回波，如果增强海浪抑制，许多物回波也一起被抑制掉。船用光电跟踪监视系统可对周围物标进行扫描，锁定相关物标，读取直观的图像，清晰地分辨相关信息，可为下一步行动提供最直接可靠的依据。
3 结束语
船用光电跟踪监视系统是救助船舶新增设备，本文简单列举了其设备的几项应用。随着技术的进步和相关操作人员的不断摸索和总结，相信船用光电跟踪监视系统将会在救助船舶中发挥越来越重要的作用。
参考文献：
[1] 崔晓红 船用光电跟踪取证设备通讯系统的设计[D]华中科技大学，2006.
[2]王亚杰 光电跟踪伺服转台控制技术[J]舰船电子工程，2014.
