CN113022870A - 一种海岸遥感的测量装置 - Google Patents

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方略任
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Abstract

一种海岸遥感的测量装置，包含飞行机，以及通过调节设备连接至所述飞行机的遥感相机，调节设备包含：承载组件，其用于承载所述遥感相机，所述承载组件包含：承载板，转杆和支撑框架，所述转杆的一端连接所述承载板，另一端连接所述支撑框架；液压杆，其一端连接所述飞行机，另一端连接所述承载板，其用于实现所述遥感相机的升降；旋转运动组件，其连接所述转杆，用于调节所述遥感相机进行360°旋转；俯仰运动组件，其连接所述支撑框架和所述遥感相机，用于调节所述遥感相机进行俯仰运动。本发明利用飞行机携带遥感相机飞行拍摄数据，省时省力，遥感相机可以进行旋转运动和俯仰运动，实现全方位拍摄，拍摄数据全面。

Description

一种海岸遥感的测量装置
技术领域
本发明涉及一种海岸遥感的测量装置。
背景技术
遥感是指非接触的，远距离的探测技术，一般指运用传感器/遥感器对物体的电磁波的辐射、反射特性的探测。遥感测量能在较短的时间内，对大范围地区进行对地观测，并从中获取有价值的遥感数据，遥感技术已广泛应用于农业、林业、地质、海洋、气象、水文、军事、环保等领域。
海岸线作为海图、岛礁地图上重要要素，其准确绘制及其在地图综合尺度变换对于航海安全海岸带环境分析、军事战略分析具有重要意义。在“数字海洋”信息技术体系建立中，往往需要对海岸要素实施多比例尺、多分辨率表达，满足跨比例尺海岛礁数据集成和自适应可视化需求，该技术的实现也需要精确、平滑绘制海岸线的具体支持。
目前，海岸线的绘制方法主要是折线方法(称为折线海岸线)，即将各个海岸点用直线连成一条折线。折线海岸线有不足和局限性，折线接点处没有切线，因此不能实现切线和法线方向平滑过渡，为表达海岸线的平滑，只能采集更多的海岸点数据，用密集的折线近似表达海岸线的平滑走向，同时，折线海岸线不能准确地计算海岸线长度，由于折线分段太多不便于计算海岸线外的点到海岸线的距离。
经检索，中国专利号CN209263970U公开了一种手持式海洋海岸线测量装置，通过人工手持工具进行测量不仅危险且费时费力；再如中国专利号CN206772291U公开了一种矿山遥感测量装置，其中遥感相机的位置是固定的，不能调节高度和转动角度，导致不能全方位拍摄不同角度的图像。
发明内容
本发明的目的在于提供一种海岸遥感的测量装置，利用飞行机携带遥感相机飞行拍摄数据，省时省力，遥感相机可以进行旋转运动和俯仰运动，实现全方位拍摄，拍摄数据全面。
为了达到上述目的，本发明提供一种海岸遥感的测量装置，包含飞行机，以及通过调节设备连接至所述飞行机的遥感相机，所述调节设备可以实现所述遥感相机进行全方位拍摄，所述飞行机内设置有控制系统，用于控制整个测量装置。
所述飞行机顶端设置有太阳能光伏板以及用于配合太阳能光伏板的蓄电池和逆变器，为飞行机提供电量。
所述调节设备包含：
承载组件，其用于承载所述遥感相机，所述承载组件包含：承载板，转杆和支撑框架，所述转杆的一端连接所述承载板，另一端连接所述支撑框架；
液压杆，其一端连接所述飞行机，另一端连接所述承载板，其用于实现所述遥感相机的升降；
旋转运动组件，其连接所述转杆，用于调节所述遥感相机进行360°旋转；
俯仰运动组件，其连接所述支撑框架和所述遥感相机，用于调节所述遥感相机进行俯仰运动。
所述承载板的底端开设有卡接槽，所述转杆的顶端固定设置有卡接板，所述转杆通过卡接板活动卡接在承载板底端的卡接槽内。
所述旋转运动组件包含：
齿轮，其固定套设在所述转杆上；
螺纹杆，其上的螺纹与所述齿轮接触啮合；
第一减速电机，其输出端固定连接所述螺纹杆的一端，用于驱动所述螺纹杆旋转，从而带动所述齿轮转动，最终带动所述转杆，从而带动所述遥感相机旋转。
所述承载板底部安装有第一减速电机以及用于支撑第一减速电机的第一电机架，承载板偏离所述第一减速电机的一端底部固定连接有固定板，所述固定板上开设有第一连接孔，所述螺纹杆的一端穿过第一连接孔并与第一挡板固定连接，所述第一挡板的尺寸大于所述第一连接孔的尺寸，防止所述螺纹杆从第一连接孔中脱出，所述齿轮与螺纹杆在同一水平面上，且齿轮与螺纹杆上的螺纹啮合，用于带动转杆转动。
所述俯仰运动组件包含：
连接杆，其分别固定连接至所述遥感相机和所述支撑框架；
第二减速电机，其输出端固定连接所述连接杆，用于驱动所述连接杆旋转，从而带动所述遥感相机进行俯仰运动。
所述支撑框架两侧分别开设有第二连接孔，所述支撑框架一侧固定安装有第二减速电机以及用于支撑第二减速电机的第二电机架，遥感相机两端均通过螺栓固定连接有安装板，所述安装板偏离遥感相机的一侧上固定连接有连接杆，其中一个连接杆的一端穿过支撑框架一侧的第二连接孔并与所述第二减速电机的输出轴固定连接，另一个连接杆的一端穿过支撑框架另一侧上的第二连接孔并与第二挡板固定连接，所述第二挡板的尺寸大于所述第二连接孔的尺寸，防止所述连接杆从第二连接孔中脱出，所述遥感相机通过所述连接杆转动连接在所述支撑框架中。
所述遥感相机的顶端与所述支撑框架之间不接触，所述支撑框架的最低端低于所述遥感相机底端所在的平面。
所述控制系统包含：飞行控制系统和控制器；
所述飞行控制系统用于控制整个测量装置；
所述控制器的输出端与所述第一减速电机和所述第二减速电机的输入端电信号连接，用于控制所述第一减速电机和所述第二减速电机。
相比于现有技术，本发明的有益效果在于：
1、在飞行机上安装遥感相机，通过终端控制飞行机带着遥感相机飞行，并将遥感相机拍摄的数据通过数据分析处理，由图像传输单元传输至终端，从而不需要人工徒步测量，达到省时省力的效果。
2、通过设置螺纹杆、齿轮、转杆、卡接板和卡槽，齿轮和螺纹杆啮合，通过第一减速电机带动螺纹杆转动从而带动转杆转动，继而带动支撑框架中的遥感相机水平方向转动，进行全方位的拍摄。
3、遥感相机通过转杆和安装板转动连接在支撑框架中，通过第二减速电机带动连接杆转动从而可以竖直方向转动遥感相机，调节遥感相机的俯仰角度，方便拍摄。
附图说明
图1是本发明提供的一种海岸遥感的测量装置的整体结构剖视图。
图2是图1中的A部放大图。
图3是本发明提供的一种海岸遥感的测量装置的控制系统的结构框图。
具体实施方式
以下根据图1～图3，具体说明本发明的较佳实施例。
如图1所示，本发明提供一种海岸遥感的测量装置，包含飞行机1，以及通过调节设备连接至所述飞行机1的遥感相机2，所述调节设备可以实现所述遥感相机2进行全方位拍摄，所述飞行机1内设置有控制系统，用于控制整个测量装置。
所述飞行机1顶端设置有太阳能光伏板6以及用于配合太阳能光伏板6的蓄电池和逆变器，为飞行机1提供电量，防止飞行机1没电掉落。
进一步，如图1和图2所示，所述调节设备包含：
承载组件，其用于承载所述遥感相机2；所述承载组件包含：承载板4，转杆18和支撑框架5，所述转杆18的一端连接所述承载板4，另一端连接所述支撑框架5；在本实施例中，所述承载板4的底端开设有卡接槽13，所述转杆18顶端固定设置有卡接板14，所述转杆18通过卡接板14活动卡接在承载板4底端的卡接槽13内，可以在支撑连接转杆18的同时不影响转杆18转动；
液压杆3，其一端连接所述飞行机1，另一端连接所述承载板4，其用于实现所述遥感相机2的升降；在本实施例中，所述液压杆3的底端固定连接在承载板4上，通过液压杆3推动遥感相机2下移，使遥感相机2低于飞行机1支脚，防止飞行机1支脚影响遥感相机2转动拍摄；
旋转运动组件，其连接所述转杆18，用于调节所述遥感相机2进行360°旋转；
俯仰运动组件，其连接所述支撑框架5和所述遥感相机2，用于调节所述遥感相机2进行俯仰运动。
如图2所示，所述旋转运动组件包含：
齿轮19，其固定套设在所述转杆18上；
螺纹杆24，其上的螺纹与所述齿轮19接触啮合；
第一减速电机7，其输出端固定连接所述螺纹杆24的一端，用于驱动所述螺纹杆24旋转，从而带动所述齿轮19转动，最终带动所述转杆18，从而带动所述遥感相机2旋转；
在本实施例中，所述承载板4底部安装有第一减速电机7以及用于支撑第一减速电机7的第一电机架20，承载板4偏离所述第一减速电机7的一端底部固定连接有固定板15，所述固定板15上开设有第一连接孔16，所述螺纹杆24的一端穿过第一连接孔16并与第一挡板11固定连接，所述第一挡板11的尺寸大于所述第一连接孔16的尺寸，防止所述螺纹杆24从第一连接孔16中脱出，所述齿轮19与螺纹杆24在同一水平面上，且齿轮19与螺纹杆24上的螺纹啮合，用于带动转杆18转动。
所述俯仰运动组件包含：
连接杆10，其分别固定连接至所述遥感相机2和所述支撑框架5；
第二减速电机8，其输出端固定连接所述连接杆10，用于驱动所述连接杆10旋转，从而带动所述遥感相机2进行俯仰运动；
在本实施例中，所述支撑框架5两侧分别开设有第二连接孔17，所述支撑框架5一侧固定安装有第二减速电机8以及用于支撑第二减速电机8的第二电机架21，遥感相机2两端均通过螺栓固定连接有安装板9，所述安装板9偏离遥感相机2的一侧上固定连接有连接杆10，其中一个连接杆10的一端穿过支撑框架5一侧的第二连接孔17并与所述第二减速电机8的输出轴固定连接，另一个连接杆10的一端穿过支撑框架5另一侧上的第二连接孔17并与第二挡板12固定连接，所述第二挡板12的尺寸大于所述第二连接孔17的尺寸，防止所述连接杆10从第二连接孔17中脱出，所述遥感相机2通过所述连接杆10转动连接在所述支撑框架5中，通过第二减速电机8可以使遥感相机2在竖直方向调节角度，所述遥感相机2的顶端与所述支撑框架5的顶端设有距离，所述支撑框架5的底端低于所述遥感相机2底端所在的平面，有利于保护遥感相机2，防止遥感相机2与地面磕碰并损坏。
如图3所示，所述控制系统包含：飞行控制系统23、北斗定位模块22、控制器27和数据分析处理模块28；所述控制器27的输出端与所述第一减速电机7和所述第二减速电机8的输入端电信号连接，用于控制所述第一减速电机7和所述第二减速电机8；所述数据分析处理模块28的输入端与所述遥感相机2的输出端电连接，所述数据分析处理模块28的输出端与图像传输单元26信号连接，所述图像传输单元26与终端25电信号连接；所述飞行控制系统23与终端25电信号连接。
本发明的工作原理及使用流程：终端25通过飞行控制系统23控制飞行机1在海岸上方飞行，北斗定位模块22在飞行中实现导航定位，控制器27控制液压杆3推动承载板4下移，使遥感相机2所在的高度低于飞行机1的支脚所在的高度，终端25可通过飞行控制系统23操控控制器27，进而控制第一减速电机7或第二减速电机8工作，通过控制第二减速电机8工作，从而可以带动遥感相机2进行上下方向俯仰运动，调节遥感相机2在竖直方向的角度，通过控制第一减速电机7工作，驱动螺纹杆24转动，螺纹杆24与转杆18上的齿轮19啮合，螺纹杆24转动时带动转杆18转动，继而带动支撑框架5中的遥感相机2进行水平转动，对海岸进行全方位的拍摄，拍摄后的高光谱图像经过数据分析处理模块28分析后，经过图像传输单元26将数据和图像传递至终端25中进行查看。
相比于现有技术，本发明的有益效果在于：
1、在飞行机上安装遥感相机，通过终端控制飞行机带着遥感相机飞行，并将遥感相机拍摄的数据通过数据分析处理，由图像传输单元传输至终端，从而不需要人工徒步测量，达到省时省力的效果。
2、通过设置螺纹杆、齿轮、转杆、卡接板和卡槽，齿轮和螺纹杆啮合，通过第一减速电机带动螺纹杆转动从而带动转杆转动，继而带动支撑框架中的遥感相机水平方向转动，进行全方位的拍摄。
3、遥感相机通过转杆和安装板转动连接在支撑框架中，通过第二减速电机带动连接杆转动从而可以竖直方向转动遥感相机，调节遥感相机的俯仰角度，方便拍摄。
需要说明的是，在本发明的实施例中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“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，仅是为了便于描述实施例，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种海岸遥感的测量装置，其特征在于，包含飞行机，以及通过调节设备连接至所述飞行机的遥感相机，所述调节设备可以实现所述遥感相机进行全方位拍摄，所述飞行机内设置有控制系统，用于控制整个测量装置。
2.如权利要求1所述的海岸遥感的测量装置，其特征在于，所述飞行机顶端设置有太阳能光伏板以及用于配合太阳能光伏板的蓄电池和逆变器，为飞行机提供电量。
3.如权利要求1所述的海岸遥感的测量装置，其特征在于，所述调节设备包含：
承载组件，其用于承载所述遥感相机，所述承载组件包含：承载板，转杆和支撑框架，所述转杆的一端连接所述承载板，另一端连接所述支撑框架；
液压杆，其一端连接所述飞行机，另一端连接所述承载板，其用于实现所述遥感相机的升降；
旋转运动组件，其连接所述转杆，用于调节所述遥感相机进行360°旋转；
俯仰运动组件，其连接所述支撑框架和所述遥感相机，用于调节所述遥感相机进行俯仰运动。
4.如权利要求3所述的海岸遥感的测量装置，其特征在于，所述承载板的底端开设有卡接槽，所述转杆的顶端固定设置有卡接板，所述转杆通过卡接板活动卡接在承载板底端的卡接槽内。
5.如权利要求3所述的海岸遥感的测量装置，其特征在于，所述旋转运动组件包含：
齿轮，其固定套设在所述转杆上；
螺纹杆，其上的螺纹与所述齿轮接触啮合；
第一减速电机，其输出端固定连接所述螺纹杆的一端，用于驱动所述螺纹杆旋转，从而带动所述齿轮转动，最终带动所述转杆，从而带动所述遥感相机旋转。
6.如权利要求5所述的海岸遥感的测量装置，其特征在于，所述承载板底部安装有第一减速电机以及用于支撑第一减速电机的第一电机架，承载板偏离所述第一减速电机的一端底部固定连接有固定板，所述固定板上开设有第一连接孔，所述螺纹杆的一端穿过第一连接孔并与第一挡板固定连接，所述第一挡板的尺寸大于所述第一连接孔的尺寸，防止所述螺纹杆从第一连接孔中脱出，所述齿轮与螺纹杆在同一水平面上，且齿轮与螺纹杆上的螺纹啮合，用于带动转杆转动。
7.如权利要求3所述的海岸遥感的测量装置，其特征在于，所述俯仰运动组件包含：
连接杆，其分别固定连接至所述遥感相机和所述支撑框架；
第二减速电机，其输出端固定连接所述连接杆，用于驱动所述连接杆旋转，从而带动所述遥感相机进行俯仰运动。
8.如权利要求7所述的海岸遥感的测量装置，其特征在于，所述支撑框架两侧分别开设有第二连接孔，所述支撑框架一侧固定安装有第二减速电机以及用于支撑第二减速电机的第二电机架，遥感相机两端均通过螺栓固定连接有安装板，所述安装板偏离遥感相机的一侧上固定连接有连接杆，其中一个连接杆的一端穿过支撑框架一侧的第二连接孔并与所述第二减速电机的输出轴固定连接，另一个连接杆的一端穿过支撑框架另一侧上的第二连接孔并与第二挡板固定连接，所述第二挡板的尺寸大于所述第二连接孔的尺寸，防止所述连接杆从第二连接孔中脱出，所述遥感相机通过所述连接杆转动连接在所述支撑框架中。
9.如权利要求8所述的海岸遥感的测量装置，其特征在于，所述遥感相机的顶端与所述支撑框架之间不接触，所述支撑框架的最低端低于所述遥感相机底端所在的平面。
10.如权利要求1-9中任意一项所述的海岸遥感的测量装置，其特征在于，所述控制系统包含：飞行控制系统和控制器；
所述飞行控制系统用于控制整个测量装置；
所述控制器的输出端与所述第一减速电机和所述第二减速电机的输入端电信号连接，用于控制所述第一减速电机和所述第二减速电机。
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CN114993119A (zh) * 2022-06-21 2022-09-02 北京凌空天行科技有限责任公司 一种运载火箭舱段上的拍摄系统

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