一种三维一体化野外数据采集装置制造方法及图纸

一种三维一体化野外数据采集装置由圆形轨道、电动拖车和天顶半圆弧轨道三部分组成。圆形轨道是由航空铝管包裹的合成塑料材质制成的可拆解式环形导轨，具有强度高、体积小、重量轻、易安装的特点，便于携带进行野外试验。电动拖车共两台，均由电机控制，带动天顶半圆弧轨道在圆形导轨上转动，稳定性好。天顶半圆弧轨道包括半圆形导轨、步进电机和固定器。半圆形导轨是由航空铝管包裹的合成塑料材质制成的可拆解式环形导轨，步进电机固定在半圆形导轨的末端，控制固定器在半圆形导轨上做0~180°运动，仪器放置在固定器上进行三维观测。三维一体化野外数据采集装置配合载荷观测仪器可以在不同观测角度条件下对同一目标地物进行观测。

A 3D integrated field data acquisition device

A three dimensional integrated field data acquisition device consists of three parts: circular orbit, electric trailer and semi circle arc track. Circular track is a detachable ring rail made of synthetic plastic wrapped by aerial aluminum tube. It has the characteristics of high strength, small volume, light weight and easy installation. It is easy to carry out for field test. A total of two electric trailers are controlled by motors, which drive the semi circle arc rail to rotate on the circular guideway, and the stability is good. The semi circle arc track includes semicircular guideway, stepping motor and fixture. Semi circular guide is dismountable ring rail made of synthetic plastic tubes wrapped in the air, a stepping motor is fixed at the end of the semi circular guide, control of fixed is 0~180 degrees in the semi circular motion guide rail, instruments on the holder of the three-dimensional observation. Three dimensional integrated field data acquisition device combined with load observation instrument can observe the same target under different observation angles.

【技术实现步骤摘要】
一种三维一体化野外数据采集装置
本专利技术涉及一种三维一体化野外数据采集装置，配合不同的载荷观测仪器，可以在不同观测方向上对目标物进行观测，从而获取不同角度下的观测数据，可在地表参数遥感反演建模与验证中发挥重要作用。
技术介绍
大量事实证明，地球表面绝大多数的自然地物都具有显著的方向各异性。在遥感领域，方向性的反射或热辐射是目标地物和电磁波相互作用的基本现象。地物表面各组分的特征差异以及光照阴影比例在空间分布上的不同是造成各向异性的原因，因此这种方向性的信息不仅包含了地物的波谱特征，还包含了地物的结构特征。准确地获取地物的各向异性对于科学认识地物的光谱特征、研究地表与辐射的相互作用机制、提高遥感数据校正精度等均可起到至关重要的作用。传统遥感基于地表为朗伯体的假设，通过某一个方向的垂直观测获取目标地物的二维信息。而定量遥感的首要要求则是对目标地物进行合理描述，因此传统的单一方向测量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，从而使定量遥感变得非常困难。多角度观测通过对目标地物多个方向的观察，可以得到更为丰富和可靠的三维信息，能够为定量遥感提供新的途径。多角度观测是获取目标地物方向性反射和方向性热辐射的主要方法之一。然而，在以往多角度观测中，随着观测角度的变化载荷仪器观测到的目标地物也会发生变化，从而使得观测数据缺乏一致性，限制了定量遥感的机理研究。因此，设计一种便携式的适用于野外不同下垫面情况的三维一体化数据采集装置，保证测量仪器在观测角度发生变化的情况下观测到的仍然是同一地物，是本专利技术的主要出发点。
技术实现思路
针对上述现有观测试验中目标地物会随着观测角度发生改变的问题，本专利技术的目的是设计一种三维一体化野外数据采集装置，保证观测仪器在不同天顶角和方位角条件下观测到的仍是同一地物，从而实现不同观测角度条件下观测数据的一致性。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种三维一体化野外数据采集装置，其特征在于：包括圆形轨道、电动拖车和天顶半圆弧轨道，其中：所述的圆形轨道是拖车进行环形运动的轨道，由8节工字型弧形轨道连接组成，为360°圆形轨道，为保证拖车运动的稳定性，每节轨道中轨头宽140mm，高30mm，轨腰宽100mm，高40mm，轨底宽200mm，高30mm，轨道材料由航空铝管包裹的合成塑料制成，铝管壁厚1mm，直径32mm，填充材料为POLYMSJ合成的最轻塑料。所述的电动拖车共两台，每台由四个橡胶轮组支撑，内卡在圆形轨道上，拖车由电机控制运动，运动方向、速度和角度均可自动控制。所述的天顶半圆弧轨道包括半圆形导轨、步进电机和固定器，半圆形导轨由4节工字型弧形轨道连接组成，成180°半圆形轨道，每节轨道中轨头、轨底宽120mm，高30mm，轨腰宽60mm，高40mm，导轨由航空铝管包裹的合成塑料制成，两端通过调整滑套固定在电动拖车上，稳定性好且可调整高度，固定器内卡在半圆形导轨上，步进电机安装在半圆形导轨的末端，控制固定器在半圆形导轨上运动。所述的圆形轨道圆形轨道各节导轨之间连接方式为子母扣式，每节导轨一侧有孔位凹点作为母扣，一侧通过固定卡扣生成凸点成为子扣，可徒手拆卸和安装。所述的电动拖车底板位于滚轮组之上，底板上安装电瓶箱给电机供电，两辆拖车分列圆形轨道两侧降低整个观测系统重心，提高稳定性。所述的电动拖车配有两根高度为1030mm的垂直滑杆，并通过两根辅助斜梁固定来增加承重力，垂直滑杆上有调整滑套，可上下调整高度，观测不同高度的地物。所述的调整滑套由黑色铁板制成，通过卡扣锁紧在垂直滑杆上，可调整的范围是0~900mm。所述的在电瓶箱充满电的情况下，可保证观测装置连续运动8小时。所述的天顶半圆弧轨道通过卡扣固定在调整滑套上，随着电动拖车绕圆形轨道转动。所述的固定器的运动受电机控制，可沿半圆形导轨做0~180°运动，即天顶方向转动的角度范围为-90°~90°，电机安装在半圆形导轨的末端。所述的电动拖车和固定器转动的角度分辨率为1°，运动坐标由电机记录，重复定位精度高于0.1°附图说明图1是本专利技术的总体设计框图图2是本专利技术的三维一体化野外数据采集装置示意图图3是本专利技术中圆形轨道示意图图4是本专利技术电动拖车示意图图5是本专利技术中天顶半圆弧轨道示意图附图中：1.圆形轨道，2.电动拖车，3.天顶半圆弧轨道，4.子扣，5.母扣，6.拖车底板，7.调整滑套，8.垂直滑杆，9.斜梁，10.拖车电机，11.固定器电机，12.半圆形导轨，13.固定器。具体实施方式利用三维一体化野外数据采集装置进行多角度观测的具体步骤如下：（1）如图3中，先将各节弧形轨道①通过子母扣（④,⑤）连接起来，期间应把两个拖车底板⑥插入到圆形轨道①中。轨道①需放置在平整的地面上，并将中心对准待观测的目标地物。（2）如图4中，将两根垂直滑杆⑧固定在拖车底板⑥上，并用两根斜梁⑨和拖车底板⑥连接，起到支撑稳固的作用。拖车电机⑩分别放置在两个拖车底板的外侧，保证观测系统重心稳定。（3）将调整滑套⑦安装在两根垂直滑杆⑧之间，根据目标地物调整好观测高度，并保证滑套左右两端处于同一水平线。（4）如图5中，采用和（1）中相同的方法，利用4个弧形轨道组装完成半圆形导轨⑫，并将其两端分别固定到调整滑套⑦中。（5）将固定器⑬安装在半圆形导轨上，并通过八个螺丝固定；一侧的调整滑套⑦上有控制固定器转动的电机⑪，带动固定器在半圆形导轨上转动。（6）分别打开拖车电机⑩和固定器电机⑪的开关，检测天顶弧半圆轨道和固定器是否可以正常运动，若有问题及时检查修理。（7）将观测仪器放置到固定器上，并用螺丝或者扎带将其固定，保证仪器在观测过程中稳定不松动。（8）控制电动拖车②和固定器⑬的运动。设置好各项参数，使观测仪器自动运行。本专利技术未详细阐述部分属于本领域技术人员的公知技术。以上所述，仅为本专利技术较佳的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。因此，本专利技术的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三维一体化野外数据采集装置，其特征在于：包括圆形轨道、电动拖车和天顶半圆弧轨道，其中：所述的圆形轨道是拖车进行环形运动的轨道，由8节工字型弧形轨道连接组成，为360°圆形轨道，为保证拖车运动的稳定性，每节轨道中轨头宽140mm，高30mm，轨腰宽100mm，高40mm，轨底宽200mm，高30mm，轨道材料由航空铝管包裹的合成塑料制成，铝管壁厚1mm，直径32mm，填充材料为POLYMSJ合成的最轻塑料；所述的电动拖车共两台，每台由四个橡胶轮组支撑，内卡在圆形轨道上，拖车由电机控制运动，运动方向、速度和角度均可自动控制；所述的天顶半圆弧轨道包括半圆形导轨、步进电机和固定器，半圆形导轨由4节工字型弧形轨道连接组成，成180°半圆形轨道，每节轨道中轨头、轨底宽120mm，高30mm，轨腰宽60mm，高40mm，导轨由航空铝管包裹的合成塑料制成，两端通过调整滑套固定在电动拖车上，稳定性好且可调整高度，固定器内卡在半圆形导轨上，步进电机安装在半圆形导轨的末端，控制固定器在半圆形导轨上运动。

【技术特征摘要】
1.一种三维一体化野外数据采集装置，其特征在于：包括圆形轨道、电动拖车和天顶半圆弧轨道，其中：所述的圆形轨道是拖车进行环形运动的轨道，由8节工字型弧形轨道连接组成，为360°圆形轨道，为保证拖车运动的稳定性，每节轨道中轨头宽140mm，高30mm，轨腰宽100mm，高40mm，轨底宽200mm，高30mm，轨道材料由航空铝管包裹的合成塑料制成，铝管壁厚1mm，直径32mm，填充材料为POLYMSJ合成的最轻塑料；所述的电动拖车共两台，每台由四个橡胶轮组支撑，内卡在圆形轨道上，拖车由电机控制运动，运动方向、速度和角度均可自动控制；所述的天顶半圆弧轨道包括半圆形导轨、步进电机和固定器，半圆形导轨由4节工字型弧形轨道连接组成，成180°半圆形轨道，每节轨道中轨头、轨底宽120mm，高30mm，轨腰宽60mm，高40mm，导轨由航空铝管包裹的合成塑料制成，两端通过调整滑套固定在电动拖车上，稳定性好且可调整高度，固定器内卡在半圆形导轨上，步进电机安装在半圆形导轨的末端，控制固定器在半圆形导轨上运动。2.根据权利要求1所述的一种三维一体化野外数据采集装置，其特征在于：圆形轨道各节导轨之间连接方式为子母扣式，每节导轨一侧有孔位凹点作为母扣，一侧通过固定卡扣生成凸点成为子扣，可徒手拆卸和安装。3.根据权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐伯惠，
申请(专利权)人：中国科学院地理科学与资源研究所，
类型：新型
国别省市：北京,11