CN111983875B - 一种三线阵航空测绘相机及其布置方法 - Google Patents

一种三线阵航空测绘相机及其布置方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及航空测绘技术领域，公开了一种三线阵航空测绘相机及其布置方法。该测绘相机包括相机本体、相机调整架、三轴稳定平台、平台调整架，所述三轴稳定平台设置在所述平台调整架上；所述相机本体通过所述相机调整架设置在所述三轴稳定平台上。本发明提供的测绘相机及其布置方法，其整体结构简单、方法可靠也易于实现，并能保证相机本体工作的可靠性。

Description

一种三线阵航空测绘相机及其布置方法
技术领域
本发明涉及航空测绘技术领域，更具体的说，特别涉及一种三线阵航空测绘相机及其布置方法。
背景技术
三线阵航空测绘相机涉及光学、机械、电子学及热控等多学科，三线阵航空测绘相机的安装方式是保证其能够在航空复杂工作环境下处于良好工作状态的关键，尤其是在有限体积、重量及功耗的约束条件下保证装机要求，目前缺少可靠的安装方式能够保证上述要求。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术存在的技术问题，提供一种三线阵航空测绘相机及其布置方法，整体结构简单、方法可靠也易于实现，并能保证相机本体工作的可靠性。
为了解决以上提出的问题，本发明采用的技术方案为：
一种三线阵航空测绘相机，设置在载机机舱上，所述载机机舱上还设置有窗口玻璃或成像开口；包括相机本体、相机调整架、三轴稳定平台、平台调整架，所述三轴稳定平台设置在所述平台调整架上；所述相机本体通过所述相机调整架设置在所述三轴稳定平台上。
进一步地，所述相机本体包括与所述相机调整架连接的主承力框架，所述主承力框架上设置有光学镜头组件，所述光学镜头组件通过主承力框架与所述三轴稳定平台、平台调整架进行连接；所述主承力框架上还沿所述光学镜头组件的镜头光轴方向依次设置有惯性测量组件、电控组件和焦平面组件。
进一步地，所述焦平面组件与所述光学镜头组件的镜头光轴垂直，其感光面处于半焦深范围内；所述惯性测量组件的Z轴方向与所述镜头光轴平行。
进一步地，所述主承力框架内侧底板上依次同轴设置有焦平面组件、电控组件和惯性测量组件；所述主承力框架外侧并位于所述底板上设置有所述光学镜头组件，所述光学镜头组件与所述焦平面组件位置相对且同轴设置。
进一步地，所述惯性测量组件通过惯性测量组件支撑架安装在所述主承力框架的底板上。
进一步地，所述相机调整架位于所述主承力框架的外沿，并采用丝杠、螺母和同步带传动实现相机调整。
进一步地，所述平台调整架也采用丝杠、螺母和同步带传动实现平台调整。
一种三线阵航空测绘相机的布置方法，该方法具体步骤包括如下：
步骤S1：在载机机舱上依次设置平台调整架、三轴稳定平台、相机调整架和相机本体；
步骤S2：将所述相机本体中焦平面组件所在平面的框架设置为主承力框架，并将所述主承力框架的外沿与所述相机调整架连接；
步骤S3：在所述主承力框架上设置光学镜头组件，并将所述光学镜头组件通过所述主承力框架与所述三轴稳定平台和平台调整架连接；
步骤S4：在所述主承力框架上并沿所述光学镜头组件的镜头光轴方向依次设置惯性测量组件、电控组件和焦平面组件；
步骤S5：设置所述相机调整架的高度，保证所述相机本体的质心通过三轴稳定平台的三轴正交点；
步骤S6：设置所述平台调整架的高度，保证所述光学镜头组件与所述窗口玻璃或成像开口的内表面不干涉，并留有间隙。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明提供的三线阵航空测绘相机及其布置方法，其相机本体通过设置相机调整架和平台调整架，能够调整相机的高度和平台的高度，保证所述相机本体的质心通过三轴稳定平台的三轴正交点，也保证所述光学镜头组件与所述窗口玻璃或成像开口的内表面不干涉，并留有间隙，整体结构简单、方法可靠也易于实现，并能保证相机本体工作的可靠性。
附图说明
图1为本发明三线阵航空测绘相机的组成原理图。
图2为本发明三线阵航空测绘相机的组成剖视图。
图3为本发明三线阵航空测绘相机的布置方法流程图。
附图标记说明书如下：1－相机本体、2－相机调整架、3－三轴稳定平台、4－平台调整架、5－惯性测量组件、6－电控组件、7－焦平面组件、8－主承力框架、9－光学镜头组件、10－载机机舱、11－窗口玻璃或成像开口、12－安装螺钉。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
参阅图1所示，本发明提供一种三线阵航空测绘相机，设置在载机机舱10上，所述载机机舱10上还设置有窗口玻璃或成像开口11。该测绘相机包括相机本体1、相机调整架2、三轴稳定平台3、平台调整架4，所述三轴稳定平台3通过所述平台调整架4设置在所述载机机舱10上；所述相机本体1通过所述相机调整架2设置在所述三轴稳定平台3上，并与所述窗口玻璃或成像开口11的位置相对应。
上述中，所述平台调整架4上分别设有机械接口，用于与所述三维稳定平台3和平台调整架4进行相连，测绘相机的各组成部分分别通过安装螺钉12进行连接安装，其安装方便也可靠。
进一步地，所述相机本体1包括与所述相机调整架2连接的主承力框架8，所述主承力框架8上设置有光学镜头组件9，所述光学镜头组件9通过所述主承力框架8与所述三轴稳定平台3、平台调整架4进行连接。所述主承力框架8上还沿所述光学镜头组件9的镜头光轴方向依次设置有惯性测量组件5、电控组件6和焦平面组件7。
进一步地，所述焦平面组件7与所述光学镜头组件9的镜头光轴垂直，其感光面处于半焦深范围内；所述惯性测量组件5的Z轴方向与所述镜头光轴平行，这样可以保证所述光学镜头组件9工作的可靠性。
进一步地，所述主承力框架8内侧底板上依次同轴设置有焦平面组件7、电控组件6和惯性测量组件5。所述主承力框架8外侧并位于所述底板上设置有所述光学镜头组件9，所述光学镜头组件9与所述焦平面组件7位置相对且同轴设置。
上述中，依据光学系统的结构形式、相机本体1的重量分布及其体积空间等方面的装机约束，将所述相机本体1中各组件采用沿所述光学镜头组件9的镜头光轴方向进行积木式布置，其方便安装也能保证其工作可靠。此外，所述相机本体1上各组件通过所述主承力框架8有机的连接在一起，并借助三维稳定平台3将力传递并卸载在平台调整架4上，也保证了所述相机本体1工作的可靠性。
进一步地，所述惯性测量组件5通过惯性测量组件支撑架51安装在所述主承力框架8的底板上，并位于所述电控系统6的上方。本实施例中，所述惯性测量组件5通过接口法兰与所述主承力框架8连接，这样可以方便所述惯性测量组件5进行安装，也保证了其安装的可靠性。
进一步地，所述相机调整架2位于所述主承力框架8的外沿，用于调整所述相机本体1的高度。进一步地，所述相机调整架2采用丝杠、螺母和同步带传动实现调整，易于实现也能保证所述相机本体1高度调整的可靠性。通过设置所述相机调整架2来调整相机的高度，使所述相机本体1的质心通过所述稳定平台三轴3的正交点，保证了相机工作时的力矩平衡。
进一步地，所述平台调整架4也采用丝杠、螺母和同步带传动实现平台调整，即调整所述三轴稳定平台3的高度，从而保证所述光学镜头组件9与载机机舱10上窗口玻璃或成像开口11的内表面不干涉，并留有10mm间隙。
本发明还提供一种三线阵航空测绘相机的布置方法，该方法具体步骤包括如下(参阅图3所示)：
步骤S1：在载机机舱10上依次设置平台调整架4、三轴稳定平台3、相机调整架2和相机本体1，所述相机本体1与所述窗口玻璃或成像开口11的位置相对应。
步骤S2：将所述相机本体1中焦平面组件7所在平面的框架设置为主承力框架8，并将所述主承力框架8的外沿与所述相机调整架2连接。
步骤S3：在所述主承力框架8上设置光学镜头组件9，并将所述光学镜头组件9通过主承力框架8与所述三轴稳定平台3和平台调整架4连接。
步骤S4：在所述主承力框架8上并沿所述光学镜头组件9的镜头光轴方向依次设置惯性测量组件5、电控组件6和焦平面组件7。
步骤S5：设置所述相机调整架2的高度，保证所述相机本体1的质心通过三轴稳定平台3的三轴正交点。
步骤S6：设置所述平台调整架4的高度，保证所述光学镜头组件9与所述窗口玻璃或成像开口11内表面不干涉，并留有间隙。优选的，所述间隙设定为10mm。
本发明中，所述测绘相机采用积木式进行布置，即所述相机本体1以所述主承力框架8为力的传递途径，保证所述相机本体1中各组件具有高的尺寸稳定性和结构稳定性，在有限体积、重量及功耗的约束条件下满足装机要求及整机性能要求。
此外，本发明通过设置所述相机调整架2并设置其高度，使所述相机本体1的质心与不同型号的三轴稳定平台3的正交点重合，避免相机工作时相对三轴稳定平台3的转轴产生附加力矩，从而影响其成像质量。同时，本发明也通过设置平台调整架4及其高度，使相机与不同载机机舱10上的窗口玻璃或成像开口11尺寸满足装机要求，从而避免干涉。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种三线阵航空测绘相机的布置方法，该方法具体步骤包括如下：
步骤S1：在载机机舱（10）上依次设置平台调整架（4）、三轴稳定平台（3）、相机调整架（2）和相机本体（1）；
步骤S2：将所述相机本体（1）中焦平面组件（7）所在平面的框架设置为主承力框架（8），并将所述主承力框架（8）的外沿与所述相机调整架（2）连接；
步骤S3：所述载机机舱（10）上还设置有窗口玻璃或成像开口（11）；在所述主承力框架（8）上设置与所述窗口玻璃或成像开口（11）位置相对应的光学镜头组件（9），并将所述光学镜头组件（9）通过所述主承力框架（8）与所述三轴稳定平台（3）和平台调整架（4）连接；
步骤S4：在所述主承力框架（8）上并沿所述光学镜头组件（9）的镜头光轴方向依次设置惯性测量组件（5）、电控组件（6）和焦平面组件（7）；
步骤S5：设置所述相机调整架（2）的高度，保证所述相机本体（1）的质心通过三轴稳定平台（3）的三轴正交点；
步骤S6：设置所述平台调整架（4）的高度，保证所述光学镜头组件（9）与所述窗口玻璃或成像开口（11）的内表面不干涉，并留有间隙。
2.根据权利要求1所述的三线阵航空测绘相机的布置方法，其特征在于，所述三线阵航空测绘相机设置在载机机舱（10）上，所述三线阵航空测绘相机包括相机本体（1）、相机调整架（2）、三轴稳定平台（3）、平台调整架（4）；所述三轴稳定平台（3）设置在所述平台调整架（4）上；所述相机本体（1）通过所述相机调整架（2）设置在所述三轴稳定平台（3）上。
3.根据权利要求2所述的三线阵航空测绘相机的布置方法，其特征在于：所述相机本体（1）包括与所述相机调整架（2）连接的主承力框架（8），所述主承力框架（8）上设置有光学镜头组件（9），所述光学镜头组件（9）通过主承力框架（8）与所述三轴稳定平台（3）、平台调整架（4）进行连接；所述主承力框架（8）上还沿所述光学镜头组件（9）的镜头光轴方向依次设置有惯性测量组件（5）、电控组件（6）和焦平面组件（7）。
4.根据权利要求3所述的三线阵航空测绘相机的布置方法，其特征在于：所述焦平面组件（7）与所述光学镜头组件（9）的镜头光轴垂直，其感光面处于半焦深范围内；所述惯性测量组件（5）的Z轴方向与所述镜头光轴平行。
5.根据权利要求4所述的三线阵航空测绘相机的布置方法，其特征在于：所述主承力框架（8）内侧底板上依次同轴设置有焦平面组件（7）、电控组件（6）和惯性测量组件（5）；所述主承力框架（8）外侧并位于所述底板上设置有所述光学镜头组件（9），所述光学镜头组件（9）与所述焦平面组件（7）位置相对且同轴设置。
6.根据权利要求5所述的三线阵航空测绘相机的布置方法，其特征在于：所述惯性测量组件（5）通过惯性测量组件支撑架安装在所述主承力框架（8）的底板上。
7.根据权利要求6所述的三线阵航空测绘相机的布置方法，其特征在于：所述相机调整架（2）位于所述主承力框架（8）的外沿，并采用丝杠、螺母和同步带传动实现相机调整。
8.根据权利要求7所述的三线阵航空测绘相机的布置方法，其特征在于：所述平台调整架（4）也采用丝杠、螺母和同步带传动实现平台调整。
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