[发明专利]一种光谱自动化测量方法及装置

权利要求书

1.一种光谱自动化测量方法及装置，其特征在于，包括：无人驾驶自动导航船及固定于其上的地物光谱仪、光谱自动测量装置和主控系统；

所述光谱自动测量装置固定于船体一侧，其另一端连接地物光谱仪，用于自动完成水体光谱测量所需要的地物光谱仪的光谱探头的多个角度的运动；

所述主控系统分别与所述无人驾驶自动导航船，地物光谱仪、光谱自动测量装置电连接，用于向无人驾驶自动导航船的控制器下达路径信息、控制光谱自动测量装置的运动，并且对光谱仪的测量和存储进行控制。

2.如权利要求1所述的光谱自动化测量方法及装置，其特征在于，所述光谱自动测量装置包括用于实现自动太阳追踪的太阳平面追踪执行装置及其上固定连接的可调角度的测量支撑臂，所述测量支撑臂的另一端设置有光谱探头固定及旋转装置，所述光谱探头固定及旋转装置用于固定地物光谱仪的光谱探头并实现其方向的改变。

3.如权利要求2所述的光谱自动化测量方法及装置，其特征在于，所述太阳平面追踪执行装置包括与船体固定的固定底盘，与所述固定底盘连接并可相对其旋转的转盘，所述转盘用于固定所述测量支撑臂，驱动所述转盘旋转的驱动齿轮及与所述驱动齿轮连接的第一驱动电机；

所述太阳追光传感器及所述驱动电机电连接到所述主控系统，所述太阳追光传感器用于感应太阳方位角的改变的输出改变，主控系统读取所述太阳追光传感器的输出根据其内预设程序控制所述第一驱动电机旋转，带动所述转盘旋转，保证转盘上固定的测量支撑臂与太阳入射平面保持固定角度。

4.如权利要求3所述的光谱自动化测量方法及装置，其特征在于，所述转盘上设置有多个支撑臂连接孔位，测量支撑臂连接在太阳平面追踪执行装置的转盘上不同的孔位，用于调整测量支撑臂所在的竖直平面与太阳入射平面的角度。

5.如权利要求3所述的光谱自动化测量方法及装置，其特征在于，所述驱动齿轮是为蜗杆，所述转盘外围为与所述蜗杆相配合的蜗轮。

6.如权利要求3所述的光谱自动化测量方法及装置，其特征在于，所述光谱探头固定及旋转装置包括用于固定地物光谱仪的光谱探头固定连接器及驱动其旋转的第二驱动电机；

所述光谱探头固定连接器还固定连接有倾角测量传感器，所述倾角测量传感器用来光谱探头的倾斜角度；所述倾角测量传感器及第二驱动电机电连接到所述主控系统；

光谱探头角度调整时，主控系统首先获取倾角测量传感器的角度信息，根据其内设程序驱动所述第二驱动电机旋转，带动光谱探头旋转，当旋转到指定位置时，控制所述第二驱动电机停止转动。

7.如权利要求6所述的光谱自动化测量方法及装置，其特征在于，所述测量支撑臂上还固定有参考板运动装置，其可以在水平面内绕着与所述支撑臂的连接处旋转；所述参考板运动装置包括参考板驱动电机、与参考板驱动电机输出端连接的参考板支架及固定与参考板支架端部的参考板；所述参考板驱动电机与主控系统电连接，当需要进行参考板测量的时候，主控系统控制所述参考板运动装置旋转到光谱探头底下，测量完成后，控制其旋转到另一侧。

8.如权利要求7所述的光谱自动化测量方法及装置，其特征在于，所述参考板运动装置的上方还设置有直射光遮挡装置，其包括与所述参考板支架连接的遮挡驱动电机及其输出端连接的连接杆及所述连接杆的端部设置的黑色遮光板，所述遮挡驱动电机与所述主控系统连接；

当需要测量遮挡直射光的参考板时，所述主控系统根据其内部程序驱动所述遮挡驱动电机控制所述连接杆旋转到光谱探头和参考板的一侧，用于黑色遮光板遮挡住太阳光。

9.如权利要求7所述的光谱自动化测量方法及装置，其特征在于，所述主控系统还连接有GPS和自动对焦相机，所述自动对焦相机与所述光谱探头固定在一起，所述主控系统控制获取光谱数据的同时，将测量点的位置信息、时间信息、观测对象的照片同步获取并保存。

10.如权利要求1所述的光谱自动化测量方法及装置，其特征在于，所述无人驾驶自动导航船包括船体、螺旋桨推进系统及方向舵，所述螺旋桨推进系统及方向舵与所述主控系统电连接。

11.如权利要求1至10中任一项所述的光谱自动化测量方法及装置，其特征在于，所述光谱自动化测量方法及装置还包括PC基站，所述PC基站与所述主控系统之间无线通讯。