[发明专利]一种用于安装航空相机的框架结构及图像拍摄系统

说明书

本发明涉及图像采集领域，尤其涉及一种用于安装航空相机的框架结构及图像拍摄系统，框架结构包括框架本体，两个第二框架对称设置在第一框架的两侧，第一框架与两个第二框架形成半封闭的置物空间，航空相机置于置物空间中；通过将所述框架本体设置为弧面，减少了航空相机的框架结构在弹载过程中所承受的空气阻力，将第一框架设置为单层结构，第二框架设置为双层结构并将二者组合的方式，能够在降低框架结构质量的同时，增加框架结构的刚性，提升框架结构的承受强度，预留出第一通孔以及第二通孔，供航空相机通过第一转轴以及第二转轴进行旋转，满足航空相机多角度的拍摄需求，在保证框架结构轻量化的同时，提高了框架结构的抗载荷冲击能力。

技术领域

本申请涉及图像采集领域，具体涉及一种用于安装航空相机的框架结构及图像拍摄系统。

背景技术

航空相机需要在机载或弹载条件下运输到特定区域完成清晰的成像任务。而对于弹载航空相机系统，飞行过程中承受剧烈的力学冲击，同时航空相机还受到尺寸重量的强约束条件。因此，面向弹载条件的大冲击、强质量体积约束的条件，要求航空相机的框架轴系同时满足抗冲击和轻质化设计，从而保证冲击后光学系统的像质稳定。

根据弹载冲击条件，冲击量级可达80~120g，持续时间3~11ms，因此要求框架的结构在面向此冲击时的最大应力不超过框架材料的屈服应力。现有的发明专利申请CN109578759 A-《一种被动减振的非球面镜头锥扫摆扫型航空相机》虽然能实现冲击减振的基本功能，但其采用的框架结构无法抵抗超过100g量级的冲击，同时，该框架为单层铸铝结构，重量刚度比大，不能满足弹载航空相机轻小型的设计要求。

发明内容

鉴于上述问题，本申请提供了一种用于安装航空相机的框架结构及图像拍摄系统，解决了航空相机无法同时满足抗冲击与轻质结构需求的问题。

为实现上述目的，在第一方面，本发明提供了一种用于安装航空相机的框架结构，包括框架本体，框架本体为弧面，框架本体包括第一框架以及两个第二框架，两个第二框架对称设置在第一框架的两侧，第一框架与两个第二框架形成半封闭的置物空间，航空相机置于置物空间中；第一框架为单层结构，第一框架包括第一壳体，沿第一壳体的厚度方向上设置有贯穿第一壳体的第一通孔，第一通孔用于设置第一转轴，当第一转轴设置于第一通孔内时，第一转轴用于带动第一框架旋转；第二框架为双层结构，第二框架包括第二壳体以及第三壳体，第二壳体与第三壳体拼合形成一封闭的第一空腔，沿第二壳体以及第三壳体的厚度方向上设置贯穿第二壳体和第三壳体的第二通孔，两个第二框架上的第二通孔的中心点处于同一中心轴线上，第二通孔用于设置第二转轴，航天相机与第二转轴传动连接，并能够在第二转轴带动下旋转。

在一些实施例中，第一壳体的里侧沿第一通孔的周向上设有按第一预设方式排布的多个第一肋板。

在一些实施例中，第一空腔内设置有按第二预设方式排布的多个第二肋板。

在一些实施例中，第一肋板的厚度大于第二肋板的厚度。

在一些实施例中，第一框架与两个第二框架一体成型；或者，第一框架与两个第二框架分体式设置。

在一些实施例中，框架结构采用AlMgScZr合金材料制成。

在一些实施例中，第一框架与第二框架上均设置有减重孔。

在第二方面，本发明还提供一种图像拍摄系统，包括基座、减振器、框架结构、滚转轴组件、航空相机以及俯仰轴组件，基座的中心点处设有第三通孔；减振器沿基座的周向设置在基座的一侧；框架结构，为第一方面所述的框架结构，第一通孔与第三通孔同轴；滚转轴组件包括第一转轴，第一转轴贯穿第一通孔与第三通孔，且与框架本体连接，第一转轴用于将框架本体设置在基座上；航空相机设置在置物空间中，用于采集图像；俯仰轴组件包括第二转轴，第二转轴设置在第二通孔内，航天相机与第二转轴传动连接，并能够在第二转轴带动下旋转。