昆虫飞行姿态多角度观测装置制造方法及图纸

本申请为昆虫飞行姿态多角度观测装置，属于昆虫飞行实验研究领域，它包括旋转台，旋转台具有旋转中心；第一驱动单元，第一驱动单元驱动地连接旋转台，以使得旋转台绕旋转中心周向旋转；弧形导轨，弧形导轨设置在旋转台上，弧形导轨所在平面与旋转台垂直，弧形导轨的圆心处放置昆虫；探测单元，探测单元滑动设置于弧形导轨；第二驱动单元，第二驱动单元驱动地连接探测单元；本申请通过昆虫目标物固定，改变探测单元的位置，实现雷达对不同飞行姿态昆虫的探测，研究不同飞行姿态下昆虫的电磁散射特性，这有助于提高雷达测量昆虫飞行特征参数的精度，进而准确判断昆虫迁飞的规律，对于虫害的预防及监测具有重要的实际意义。

【技术实现步骤摘要】
昆虫飞行姿态多角度观测装置
本专利技术涉及昆虫飞行实验研究领域，尤其涉及昆虫飞行姿态多角度观测装置。
技术介绍
昆虫迁飞是自然界重要的生态现象，也是形成虫害的原因之一。害虫的迁飞会造成虫害的异地爆发，造成粮食减产或绝产，威胁国家粮食安全。为了预防由昆虫迁飞导致的虫害，需要对昆虫迁飞进行有效监测。现有技术中一般利用昆虫雷达测量昆虫的头部朝向、体长、体重和振翅频率等特征参数来分析昆虫目标的种类和轨迹，这对虫害的监测和预防具有重要的意义。现有的昆虫雷达对昆虫飞行过程中的特征参数的测量大多基于昆虫平飞的假设，实验测量也是在昆虫平飞的基础上通过分析昆虫雷达回波数据，找寻昆虫飞行过程中飞行的规律。然而，昆虫在飞行中，其飞行身体可能会有一定的倾角(即斜飞)，而现有的实验测量也是基于昆虫平飞的基础上进行的测量，因此，对于昆虫斜飞状态下对昆虫雷达回波数据的影响并不明确，尤其是昆虫在不同斜飞角度下，对昆虫雷达回波的影响。然而，探测昆虫斜飞对昆虫雷达回波的影响，进而得知斜飞对昆虫飞行特征参数测量的影响，其难点在于，很难精准控制昆虫的斜飞角度。现有研究中，一般是将昆虫的背部粘在极细的鱼线上悬吊起来，在想要调整斜飞角度时，通过调整鱼线的角度间接调整。但是，由于重力的存在，昆虫体轴一般与鱼线是不平行的，因此，这就很难控制斜飞的角度，也就无法实现昆虫在不同精准的斜飞角度下对雷达回波数据的影响，进而无法得知不同精准斜飞角度对昆虫飞行特征参数的影响。
技术实现思路
本申请解决的问题在于如何准确的控制昆虫斜飞的角度，进而获得不同斜飞角度下对于雷达回波数据的影响，进而获得对昆虫飞行特征参数的影响，本申请涉及昆虫飞行姿态多角度观测装置，其采用的具体方案为：昆虫飞行姿态多角度观测装置，包括：旋转台，旋转台具有旋转中心；第一驱动单元，第一驱动单元驱动地连接旋转台，以使得旋转台绕旋转中心周向旋转；弧形导轨，弧形导轨设置在旋转台上，弧形导轨所在平面与旋转台垂直，弧形导轨的圆心处放置昆虫；探测单元，探测单元滑动设置于弧形导轨；第二驱动单元，第二驱动单元驱动地连接探测单元，以使得探测单元沿弧形导轨移动，进而改变探测单元与昆虫所在平面之间的夹角。优选的，还包括：至少两个第一光线定位器，两个第一光线定位器分别间隔设置于弧形导轨上，两个第一光线定位器发射的光束的交点为所述弧形导轨的圆心。优选的，第二驱动单元包括：电机；齿轮，齿轮设置于电机的输出轴；弧形齿条，弧形齿条设置于弧形导轨，且弧形齿条的一端与弧形导轨的一端重合，弧形齿条的另一端与弧形导轨的另一端向同一方向延伸并重合，齿条与齿轮啮合。优选的，弧形导轨与弧形齿条对应的圆心角分别在0°-90°之间，且弧形导轨的一端设置于旋转台的旋转中心处。优选的，探测单元包括：安装架，安装架滑动设置于弧形导轨，第二驱动单元驱动地连接安装架，使得安装架在弧形导轨上移动；雷达发射天线，用于发射雷达信号，雷达发射天线设置于安装架；雷达接收天线，用于接收所述昆虫的雷达回波，雷达接收天线设置于安装架。优选的，安装架上还设有第二光线定位器，第二光线定位器发出的光束穿过弧形导轨的圆心处，第二光线定位器用于定位雷达发射天线和雷达接收天线朝向昆虫设置。优选的，弧形导轨的横截面形状为“工”字型，探测单元与弧形导轨的腹板两侧滑动连接。优选的，弧形导轨上对应弧形齿条的两端分别设有行程开关，行程开关与电机电连接，用于改变电机的转向。优选的，弧形导轨与旋转台之间铰接有伸缩拉杆，伸缩拉杆能够改变自身长度进而改变伸缩拉杆对弧形导轨的拉力。优选的，伸缩拉杆设置多个，多个伸缩拉杆对称设置于弧形导轨所在平面的两侧。本专利技术通过设置旋转台和弧形导轨以及探测单元，能够实现弧形导轨上的探测单元在半球面内改变位置，进而改变探测单元与昆虫所在平面之间的角度，可在保持昆虫目标固定的同时，通过调整探测单元的位置和相对于昆虫目前的角度，从而达到从不同角度测量位于球心的昆虫目标的目的，这不仅使得角度改变更加容易实现，而且角度控制更加经精确，进而能够获得昆虫在不同斜飞角度下对雷达回波的影响，进而获得昆虫斜飞对其飞行特性参数的影响。附图说明图1为本专利技术的主视图；图2为本专利技术的立体图；图3为另一视角的立体图；图4为另一视角的立体图；图5图4中I处的放大图。图中，1、旋转台，2、弧形导轨，3、探测单元，301、雷达发射天线，302、雷达接收天线，303、安装架，304、滑块，4、第一光线定位器，5、第二驱动单元，501、电机，502、弧形齿条，503、齿轮，504、减速箱，6、行程开关，7、伸缩拉杆，8、第二光线定位器。具体实施方式为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式并结合附图，对本专利技术进行详细阐述。另外，在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。如图1-5所示，昆虫飞行姿态多角度观测装置，包括旋转台1、第一驱动单元、弧形导轨2、探测单元3和第二驱动单元5。其中，上述旋转台1为一圆形旋转台1，旋转台1具有旋转中心，旋转中心位于旋转台1的圆心处，旋转台1能够绕其旋转中心周向旋转，旋转台1的旋转是由第一驱动单元驱动的(在附图中未画出)，第一驱动单元可以采用外部电机501以及减速箱进行驱动，也可由液压马达以及现有的传动机构进行驱动，第一驱动单元的驱动是采用本领域常规技术手段实现的，在此不对其多加赘述。对于弧形导轨2而言，是固定在旋转台1上，因此，弧形导轨2能够随着旋转台1的转动而在第一水平面内旋转，弧形导轨2所在平面与旋转台1的台面垂直，弧形导轨2对应的圆心处放置有昆虫，如附图中的A处。对于昆虫在弧形导轨2圆心处的放置和固定是通过外部固定架实现，可以通过在外部固定架上设置悬挂线或极细的钢针，则昆虫固定在钢针上或粘在悬挂线上，通过悬挂线或极细的钢针的方式能够减小对探测单元3的影响，在固定昆虫的过程中，需要将昆虫水平固定，通过将昆虫水平固定一方面能够方便作为探测单元3移动时的参考，另一方面能够直接作为昆虫平飞的参考，不需要额外调整探测单元3以实现昆虫的平飞姿态。对于探测单元3而言，探测单元3是滑动设置在弧形导轨2上的，能够沿弧形导轨2移动，以实现在竖向平面内绕弧形导轨2的曲率中心转动，而由于弧形导轨2能够随旋转台1在水平面内转动，因此，探测单元3能够在水平面和竖直平面内形成的曲面内实现位置的改变，进而达到探测单元3从不同角度测量位于圆心采用的昆虫。对于上述探测单元3在弧形导本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.昆虫飞行姿态多角度观测装置，其特征在于，包括：/n旋转台，所述旋转台具有旋转中心；/n第一驱动单元，所述第一驱动单元驱动地连接所述旋转台，使得所述旋转台绕所述旋转中心周向旋转；/n弧形导轨，所述弧形导轨设置于所述旋转台，所述弧形导轨所在平面与所述旋转台垂直，所述弧形导轨的圆心处放置昆虫；/n探测单元，所述探测单元滑动设置于所述弧形导轨；/n第二驱动单元，所述第二驱动单元驱动地连接所述探测单元，以使得所述探测单元沿所述弧形导轨移动，进而改变所述探测单元与昆虫所在平面之间的夹角。/n

【技术特征摘要】
1.昆虫飞行姿态多角度观测装置，其特征在于，包括：
旋转台，所述旋转台具有旋转中心；
第一驱动单元，所述第一驱动单元驱动地连接所述旋转台，使得所述旋转台绕所述旋转中心周向旋转；
弧形导轨，所述弧形导轨设置于所述旋转台，所述弧形导轨所在平面与所述旋转台垂直，所述弧形导轨的圆心处放置昆虫；
探测单元，所述探测单元滑动设置于所述弧形导轨；
第二驱动单元，所述第二驱动单元驱动地连接所述探测单元，以使得所述探测单元沿所述弧形导轨移动，进而改变所述探测单元与昆虫所在平面之间的夹角。


2.根据权利要求1所述的昆虫飞行姿态多角度观测装置，其特征在于，还包括：
至少两个第一光线定位器，两个所述第一光线定位器分别间隔设置于所述弧形导轨上，两个所述第一光线定位器发射的光束的交点为所述弧形导轨的圆心。


3.根据权利要求1所述的昆虫飞行姿态多角度观测装置，其特征在于，所述第二驱动单元包括：
电机；
齿轮，所述齿轮设置于所述电机的输出轴；
弧形齿条，所述弧形齿条设置于所述弧形导轨，且所述弧形齿条的一端与所述弧形导轨的一端重合，所述弧形齿条的另一端与所述弧形导轨的另一端向同一方向延伸并重合，所述齿条与所述齿轮啮合。


4.根据权利要求3所述的昆虫飞行姿态多角度观测装置，其特征在于，所述弧形导轨与所述弧形齿条对应的圆心角分别在0°-90°之间，且所述弧形导轨的一端设置于所述旋转台的旋转中心处。


5.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：田卫明，李卫东，高科，王锐，胡程，
申请(专利权)人：北京理工大学前沿技术研究院，北京理工大学，
类型：发明
国别省市：山东;37