[发明专利]移动多角度观测平台及使用其的观测方法

说明书

技术领域

本发明涉及地学地面遥感领域，特别是涉及一种应用于遥感地面观测的移动多角度观测平台及使用其的观测方法。

背景技术

地面多角度遥感是遥感发展的关键点之一。为了更好地研究辐射方向性的定量模型，从可见光到热红外遥感都迫切需要能够反映客观实际的多角度观测数据。除了遥感专用的辐射测量仪器(探头)，还需要有多角度观测装置。

目前，有代表性的多角度测量装置主要有：瑞士苏黎世大学遥感实验室的FIGOS(Sandmeier，1999，IEEE)。该装置采取方位圆形轨道和天顶弧架构，能在短时间内进行自动观测。但是该仪器容易受天顶弧的阴影影响，测量高度唯一。美国JPL的PARABOLA便携式地表及大气各向异性测量装置(Deering，1986，Remote Sensing ofEnvironment；Abdou，2000，Journal of Geophysical Research)，该设备在各个角度所测量的目标位置是变化的，因此目标热点地物必须保证均匀。1992年美国Nebraska大学发明了适合野外的大型机械手Hercules和Goliath，进行地表发射辐射和热辐射的全方位多角度自动测定，但是该设备结构复杂，投资昂贵。

因此，目前本领域技术人员迫切需要发展出能快速、准确的多角度测定平台。

发明内容

本发明的目的是提供一种移动多角度观测平台设备及使用其的观测方法。克服现有技术结构复杂、不容易移动、或者传感器距离测量热点的测量距离不能调整等缺点。

为实现上述目的，本发明的技术方案是采用一种移动多角度观测平台，所述平台包括：用于移动和支撑的三轮底盘；高度可调且用于支撑的倾斜主梁；长度可调的水平平面旋转大臂；长度可调的竖直平面旋转测量臂；长度可调的参考板拖架；所述三轮底盘的底部设有一个小前轮和两个大轮，所述倾斜主梁固定在该三轮底盘的上方，倾斜主梁通过上端的滚动轴承与旋转大臂实现转动连接，所述旋转大臂的下端采用轴承与测量臂一端实现转动连接，所述测量臂的另一端有探头安装平台，固定有观测探头，所述参考板拖架用于固定参考板，与倾斜主梁通过旋转轴转动连接。

优选地，所述三轮底盘的上方固定有配重箱，用于平衡移动多角度观测平台的重力。

优选地，所述三轮底板的三个轮子旁边均固定有辅助支撑杆，用于在地面不平的时撑起整个三轮底盘，为观测平台提供一个水平基准面。

优选地，所述倾斜主梁采用双层套管，可以伸缩，用于改变测量高度。

优选地，所述旋转大臂采用双层套管，可以伸缩，用于改变水平面的扫描半径。

优选地，所述测量臂采用双层套管，可以伸缩，用于改变垂直面的扫描半径。

优选地，所述倾斜主梁与旋转大臂、以及旋转大臂与测量臂之间的轴承连接部分采用电机进行驱动，电机的驱动系统跟控制电脑通过串口相连，测量时的天顶角和方位角可以由控制电脑精确控制，并且参考板拖架也有电机驱动，方便自动完成对参考板的测量。

优选地，所述测量臂的探头安装平台上装有角度传感器，可以精确获得天顶角和方位角。

本发明提供的测量方法包括：S1、借助整个观测平台的三轮底盘将观测平台移动到待测的热点区域；S2、将轮子旁边的辅助支撑杆放下，调整支撑杆使测量平面水平；S3、根据测量高度，调整倾斜主梁到合适的长度；S4、根据水平平面的测量半径要求，调整旋转大臂的长度；S5、根据竖直平面的测量半径要求，调整测量臂的长度；S6、调整参考板拖架的长度，使参考板的中心对准旋转大臂的旋转中心；S7、由控制主机驱动3个电机，完成任意太阳高度角和方位角的自动测量。

本发明的优点和有益效果在于，本发明的移动多角度观测平台能够移动，全方位多角度对同一观测热点进行观测，并且传感器到观测热点的距离可调。

附图说明

图1是本发明实施例的一种多角度观测平台的侧面示意图；

图2是本发明实施例的一种多角度观测平台的俯视示意图；

图3是本发明实施例的一种多角度观测平台的调整原理图；

图4是本发明实施例的一种多角度观测平台所用于调整长度的双层套筒结构原理图。

图中：1、倾斜主梁；2、旋转大臂；3、测量臂；4、轴套；5、电机；6、控制主机；7、配重箱；8、轮子；9、支撑杆；10、三轮底盘；11、参考板拖架；12、参考板；13、探头安装平台。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。