[实用新型]一种轻型便携式野外全息观测系统装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种轻型便携式野外全息观测系统装置，可实现全自动采集和存储不同观测天顶角和方位角条件下的观测值，配合不同的光学载荷仪器，可以获取目标地物在不同观测角度条件下的光学特征，可在地表参数反演建模与验证中发挥重要作用。

背景技术

众所周知，地球表面的自然目标大部分表现为各向异性。地物表面各组分的光学特征及光照遮荫比例空间分布的差异，使得地物目标都具有独特的各向异性特征。各向异性反射（或热辐射）是自然界中物体对电磁波反射的基本宏观现象，地表各向异性特征一般通过二向反射分布函数（Bidirectionalreflectancedistributionfunction，BRDF）来表征。准确地获取此特征对于认识地物光谱特性、研究辐射与地表相互作用机制、分析遥感影像、建立并验证BRDF模型等均起着关键性的作用。

传统的单一方向遥感测量只能得到地面目标一个方向上的投影，缺乏足够的信息来同时推断一个像元的主要材料波谱和空间结构，从而使定量遥感非常困难。与单一方向遥感测量相比，多角度观测通过对地面固定目标多个方向的观察，使得对目标的观测信息得以丰富，因而有希望从中提取比单一方向观测更为详细可靠的地面目标的三维空间结构参数，为定量遥感提供新的途径。

多角度测量是获取地表各向异性反射和热辐射模式的主要方法之一。然而，在多角度测量中，当观测角度发生变化时，仪器观测到的地物也随之发生变化，导致了观测数据的非一致性，严重限制了遥感辐射传输的机理研究。如何设计一种便携式的适用于野外不同下垫面的全息观测系统装置，在观测角度发生变化的情况下，保证测量仪器观测到的仍然是同一地物，这是本发明的主要出发点之一。

目前尚未有相关文献报道。

发明内容

在针对上述现有观测实验中改变观测角度会改变观测地物的问题，本发明的目的是设计一种轻型便携式野外全息观测系统装置，能够保证观测仪器在不同天顶角和方位角条件下观测到的是同一地物，从而实现不同观测角度条件下观测仪器测量数据的一致性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种轻型便携式野外全息观测系统装置，其特征在于：包括圆形轨道、电动拖车和观测臂，其中：

所述的圆形轨道负责提供拖车环形运动的轨道，由航空铝管制成，由内环轨道和外环轨道两部分组成。铝管壁厚1mm，直径32mm。为保证拖车运动的稳定性，内外轨道之间的距离达630mm，内轨直径为2m。

所述的电动拖车由四个橡胶轮组支撑，内外轨道均有两个轮组，平衡性好，轮组运动平滑，噪声小。拖车由电机控制运动，可双向运动，转动速度和角度均可控制。

所述观测臂包括固定杆和旋转杆，由航空铝管制成，通过调整滑套安装在拖车上，可调整高度。固定杆和旋转杆在直角处均有斜杆辅助稳定。

所述的电动拖车底板位于滚轮之上，底板上放置电瓶箱，给电机供电，并可使整个扫描系统重心降低，提高稳定性。

所述的电动拖车沿内轨两个轮组垂直向上设置有两根垂直滑杆，高度1030mm，并用两根斜梁辅助固定以增加承重力。垂直滑杆上有调整滑套，可以上下调整高度。

所述的固定杆和旋转杆均通过卡扣固定在调整滑套上，随着拖车一起转动。

所述的旋转杆转动受电机控制，左右在天顶方向转动角度范围均为0-90度，电机安装在调整滑套上。

所述的电瓶箱在充满电情况下，可保证系统连续运动7个小时。

所述的内外轨均由8节圆弧导轨组成，安装后成360°圆形轨道。

所述的圆形轨道各节导轨之间连接方式为子母口式，通过卡扣固定，可徒手拆解，安装方便。

所述的圆形轨道可根据需求任意增减连接的轨道节数，在非完整圆形轨道下，系统能正常运行。

所述圆形轨道各节导轨下方有塑胶垫脚，防止轨道变形。

所述的调整滑套由黑色铁板制成，上下调整的范围是900mm，通过卡扣锁紧在垂直滑杆上。

所述的电机属于86步进电机驱动，10比1的减速比，推力大。

所述的电机内置减速箱，能在拖车和旋转杆运动接近终点前，对拖车和旋转杆进行减速，准确到达指定位置。

所述的电动拖车和旋转杆转动角度的分辨率为1°，运动坐标由电机记录，重复定位精度优于0.005°。

所述的观测臂中固定杆高度为1125mm，旋转杆高度为1000mm，外伸长度均为1000mm。

附图说明

图1是本发明的总体设计框图

图2是本发明的全息观测系统示意图

图3是本发明中圆形轨道示意图