[发明专利]轨道式多维测量平台

说明书

技术领域

本发明涉及地面遥感仪器测量平台领域，特别是涉及一种轨道式多维(遥感)测量平台。

背景技术

观测测量中搭载传感器的工具统称为测量平台。目前多维测量平台中，多角度观测平台的研究较多。例如在遥感领域，为了研究多角度遥感理论，瑞士苏黎世大学1999年开发了一种地面测量平台FIGOS，其优点为稳定、精度高、载重量大。缺点是测量高度(半径)恒定、阴影大、不方便移动。

专利号为ZL200910243719.7的发明专利提出了一种移动多角度观测平台及使用其的观测方法，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；伸出长度可调的参考板拖架，三轮底盘的底部设有轮子，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，旋转大臂的下端采用轴承与测量臂一端实现转动连接，测量臂的一端有探头安装平台，固定有观测探头，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。该移动多角度观测平台有移动底盘，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。但是该平台主要是应用于地物光谱仪的多角度观测，并且其观测半径有限。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种轨道式多维测量平台，搭建一种观测实验中搭载各种传感器的平台，实现传感器对观测对象在指定位置、指定高度的精确观测，特别地要方便开展区域对照类的观测实验。

本发明的该目的可以通过如下方案来实现。

一种轨道式多维测量平台，其包括轨道、移动塔架、仪器架设平台和计算机控制操作系统。    

所述轨道铺设于地面。

所述移动塔架包括：数字化行走机构，其设置于所述移动塔架的基部，用于使所述移动塔架沿着所述轨道做水平移动；数字化旋转机构，其设置于所述移动塔架的上部，用于使所述移动塔架的上部相对于下部作转动运动；数字化垂直运动机构，其设置于处于所述移动塔架的上部的塔臂，所述仪器架设平台安装于该数字化垂直运动机构的下部，使得所述数字化垂直运动机构能够改变所述仪器架设平台的高度；以及数字化变幅机构，其用于改变所述数字化垂直运动机构距所述移动塔架的竖直轴线的距离。

所述计算机控制操作系统控制所述数字化行走机构、数字化旋转机构、数字化垂直运动机构和数字化变幅机构的动作。

上述技术方案所提供的轨道式多维测量平台包括移动塔架的水平移动，通过移动可以转移到不同的地物上方进行测量，完成相同外界环境下不同地物的测量实验。另外，移动塔架可以在三维方向上移动，如果配合传感器搭载云台的多维转台则可以进行方位角度和俯仰角度的调整，实现对同一观察对象的多角度的观测。

该轨道式多维测量平台测量精度高，控制自动化程度高，特别在遥感领域，可以用于包括可见、红外、微波在内的遥感实验中对下垫面的测量。另外，轨道式多维测量平台的显著优点是展臂长，可以在不破坏地表及其覆盖物的情况下做大范围区域的测量。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式的一种轨道式多维测量平台的塔架的结构及运动示意图。

具体实施方式

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

结合图1，其为本实施方式的轨道式多维测量平台的结构示意图及工作状态示意图，该轨道式多维测量平台包括：轨道1、移动塔架2、仪器架设平台3、计算机控制操作系统等。

所述轨道1铺设于地面上，移动塔架2可以沿着轨道1做水平移动(见图1中的箭头D)，实现对不同地物的观测；所述移动塔架2包括数字化行走机构6、数字化变幅机构7、数字化旋转机构8及数字化垂直运动机构9。

全部或部分的位置控制可以采用伺服控制系统。

其中，数字化变幅机构7例如是通过钢缆在塔臂上作位置半闭环运动，该变幅例如可以通过改变数字化垂直运动机构9在塔臂上的位置或者通过改变塔臂的长度来实现。由于钢缆的自重及松紧影响变幅精度，因而优选地通过计算机补偿以提高精度。

塔臂与安装数字化垂直运动机构9的一端的相反端优选地设有配重10。

数字化旋转机构8可以使移动塔架2的上部相对于下部作优选为360度的自由转动运动(例如沿箭头R所示例的方向)，优选采用高精度减速机及伺服电机实现位置闭环控制并实现精度的控制。