CN115639713A - 一种用于安装航空相机的框架结构及图像拍摄系统 - Google Patents
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Abstract
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。
Description
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。
在一些实施例中,基座沿第三通孔的周向上设置有第一限位部,用于限制框架结构的旋转角度。
在一些实施例中,滚转轴组件包括滚转轴承以及滚转轴承压盖,滚转轴承套设在第一转轴上;滚转轴承压盖套设在滚转轴承外部,并与基座连接;俯仰轴组件包括两个第二转轴、两个俯仰轴承以及两个俯仰轴承压盖,两个第二转轴分别设置在两个第二通孔内,且与航空相机连接;两个俯仰轴承分别套设在两个第二转轴的外部;两个俯仰轴承压盖分别套设在两个俯仰轴承的外部,分别与两个第二框架连接。
区别于现有技术,上述技术方案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,同时,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。
上述发明内容相关记载仅是本申请技术方案的概述,为了让本领域普通技术人员能够更清楚地了解本申请的技术方案,进而可以依据说明书的文字及附图记载的内容予以实施,并且为了让本申请的上述目的及其它目的、特征和优点能够更易于理解,以下结合本申请的具体实施方式及附图进行说明。
附图说明
附图仅用于示出本发明具体实施方式以及其他相关内容的原理、实现方式、应用、特点以及效果等,并不能认为是对本申请的限制。
在说明书附图中:
图1为具体实施方式所述安装航空相机的框架结构第一示意图;
图2为具体实施方式所述安装航空相机的框架结构第二示意图;
图3为具体实施方式所述安装航空相机的框架结构第三示意图;
图4为具体实施方式所述图像拍摄系统示意图;
图5为具体实施方式所述图像拍摄系统的爆炸图。
其中的附图标记包括:1、框架结构;11、第一壳体;12、第二框架;121、第二壳体;122、第三壳体;14、第一通孔;15、第二通孔;16、第一肋板;17、第二肋板;18、置物空间;2、基座;21、第三通孔;3、减振器;4、航空相机;5、滚转轴组件;51、第一转轴;52、滚转轴承;53、滚转轴承压盖;6、俯仰轴组件;61、第二转轴;62、俯仰轴承;63、俯仰轴承压盖。
具体实施方式
在下文中,将参考附图描述本发明的实施例。在下面的描述中,相同的模块使用相同的附图标记表示。在相同的附图标记的情况下,它们的名称和功能也相同。因此,将不重复其详细描述。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及具体实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,而不构成对本发明的限制。
请参阅图1至图3,在第一方面,本发明提供了一种用于安装航空相机4的框架结构1,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12,两个第二框架12对称设置在第一框架的两侧,第一框架与两个第二框架12形成半封闭的置物空间18,航空相机4置于置物空间18中;第一框架为单层结构,第一框架包括第一壳体11,沿第一壳体11的厚度方向上设置有贯穿第一壳体11的第一通孔14,第一通孔14用于设置第一转轴51,当第一转轴51设置于第一通孔14内时,第一转轴51用于带动第一框架旋转;第二框架12为双层结构,第二框架12包括第二壳体121以及第三壳体122,第二壳体121与第三壳体122拼合形成一封闭的第一空腔,沿第二壳体121以及第三壳体122的厚度方向上设置贯穿第二壳体121和第三壳体122的第二通孔15,两个第二框架12上的第二通孔15的中心点处于同一中心轴线上,第二通孔15用于设置第二转轴61,航天相机与第二转轴61传动连接,并能够在第二转轴61带动下旋转。
框架本体为弧面,表示的是框架本体的外表面为弧面,能够减小风阻。第一框架与两个第二框架12组合形成U型,在U型的中间即为半封闭的置物空间18,航空相机4置于置物空间18中。第一框架为单层结构,具体表示的是单层实心薄板制成的第一壳体11,在第一壳体11的厚度方向上设置有贯穿第一壳体11的第一通孔14,第一通孔14用于设置第一转轴51,在本实施例中,第一转轴51与第一框架为传动连接,第一转轴51带动第一框架旋转。第二框架12为双层结构,包括第二壳体121以及第三壳体122,第二壳体121与第三壳体122均为单层实心薄板,通过第二壳体121与第三壳体122拼合形成第二框架12,同时,在第二壳体121与第三壳体122内形成第一空腔,在第二壳体121与第三壳体122的厚度方向上设置有贯穿第二壳体121和第三壳体122的第二通孔15,具体如图1所示,第二壳体121与第三壳体122为圆环状壳体,在形成第一空腔的同时也拼合形成了第二通孔15。第一壳体11、第二壳体121与第三壳体122的厚度不同,作为一优选的实施例,第一壳体11的厚度厚于第二壳体121与第三壳体122的厚度,具体的厚度数值可以通过试验测得。
通过将所述框架本体设置为弧面,减少了航空相机4的框架结构1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12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1质量的同时,增加框架结构1的刚性,提升框架结构1的承受强度,同时,预留出第一通孔14以及第二通孔15,供航空相机4通过第一转轴51以及第二转轴61进行旋转,满足航空相机4多角度的拍摄需求,在保证框架结构1轻量化的同时,提高了框架结构1的抗载荷冲击能力。
在一些实施例中,第一壳体11的里侧沿第一通孔14的周向上设有按第一预设方式排布的多个第一肋板16。请参阅图2,第一壳体11为单层实心壳体,为增加第一壳体11的支撑刚度以及抗冲击能力,增加第一肋板16。第一壳体11的里侧为向着航空相机4所在的一侧。结合第一壳体11上第一通孔14所在位置,将多个第一肋板16沿第一预设方式排布,第一预设方式具体如图2所示,从第一通孔14的周向延伸至两个第二框架12所在的两个端部。通过设置第一肋板16,能够增加第一壳体11的整体强度,弥补了第一通孔14贯穿第一壳体11后对第一壳体11总体结构强度的影响,加强了第一通孔14周向上的支撑强度,提升第一壳体11的抗载荷冲击能力。
请参考图3,图中粗线框标出的部分分别对应第一肋板16与第二肋板17。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17。第二预设方式如图3所示,第二肋板17设置在第一肋板16的延伸线上,第一肋板16的厚度较厚,便于保持第一壳体11的支撑强度;第二肋板17的厚度较薄,能够节省制作成本。作为一优选的实施例,第二肋板17可以不设置在第一肋板16的延伸线上,可以与第一肋板16交错设置。可选地,第二肋板17还可以设置成菱形网格状,分布在第二壳体121和/或第三壳体122的内表面,从而提升第二壳体121与第三壳体122的结构强度,进一步提升第二框架12的抗载荷冲击能力。
在一些实施例中,第一肋板16的厚度大于第二肋板17的厚度。第一肋板16用于增强第一壳体11的支撑强度,第一壳体11为单层实心薄板结构;第二肋板17用于增强第二框架12的支撑强度,第二框架12为双层结构,由第二壳体121与第三壳体122组成,第一壳体11的两端还用于支撑第二框架12,因此,第一肋板16所承受的重力载荷比第二框架12承受的重力载荷大,同时,为减轻框架本体的质量,在满足支撑载荷与抗冲击需求的同时,尽量减少部件多余的质量堆积。多余的质量堆积指的是在满足使用需求的情况下进行过度的强度设计,反而影响整体框架的使用。在本实施例中,第一肋板16的厚度大于第二肋板17的厚度,满足第一壳体11的支撑强度的要求,同时,通过减少第二肋板17的多余厚度堆积,能够减轻第二框架12的重量,从而使得框架本体能够同时满足抗冲击以及轻质化的需求。
在一些实施例中,第一框架与两个第二框架12一体成型;或者,第一框架与两个第二框架12分体式设置。第一框架与两个框架可以为一体成型,也可以是分体式设置,分体式设置表示第一框架需要与第二框架12通过拼合、卡接或是销钉连接、螺栓锁固等形式组合制成。作为一优选实施例,第一框架与第二框架12采用3D打印一体成型,充分保证框架本体的结构强度,均衡框架本体的应力分布,提升框架本体的抗载荷冲击能力。
在一些实施例中,框架结构1采用AlMgScZr合金材料制成。AlMgScZr合金是铝合金的一种,具体是一种硬质铝合金,具有较高的塑性以及刚度。具体为铝镁合金的基础上加入钪Sc元素、锆Zr元素后制成的合金材料,屈服应力500MPa。通过采用AlMgScZr合金材料制成第一框架与第二框架12,能够进一步降低框架本体的质量,同时提升框架本体的结构强度,使得框架本体具备抗击一定程度载荷的能力。
在一些实施例中,第一框架与第二框架上均设置有减重孔。为进一步减轻框架本体的质量,对框架本体进行力学分析后,在框架本体上设置部分减重孔,减轻框架本体的重量。
请参阅图4与图5,在第二方面,本发明还提供一种图像拍摄系统,包括基座2、减振器3、框架结构1、滚转轴组件5、航空相机4以及俯仰轴组件6,基座2的中心点处设有第三通孔21;减振器3沿基座2的周向设置在基座2的一侧;框架结构1,为第一方面所述的框架结构1,第一通孔14与第三通孔21同轴;滚转轴组件5包括第一转轴51,第一转轴51贯穿第一通孔14与第三通孔21,且与框架本体连接,第一转轴51用于将框架本体设置在基座2上;航空相机4设置在置物空间18中,用于采集图像;俯仰轴组件6包括第二转轴61,第二转轴61设置在第二通孔15内,航天相机与第二转轴61传动连接,并能够在第二转轴61带动下旋转。
基座2为扁平圆环状结构,在基座2的中心点处设有第三通孔21,第三通孔21与第一通孔14同轴,第一转轴51贯穿第三通孔21与第一通孔14,且与第一框架传动连接,用于带动第一框架以及框架本体旋转。减振器3设置在基座2的周向上,且设置在基座2远离框架结构1的一侧,减振器3的支撑部采用钛合金制成,减振器3与其他设备贴合的一侧设有橡胶平面,避免其他设备的振动影响航空相机4的拍摄稳定性。可选地,减振器3的数量为四个,分布在基座2的周向上。
航空相机4是安装在航空器上从空中摄取地面目标的光学仪器,用于在飞机上或其它飞行器上对地面、空中进行摄影测量、侦察、射击训练、确定战果等的一种相机,航空相机4设置在框架本体的置物空间18中,用于采集图像。
滚转轴组件5包括第一转轴51,第一转轴51的中心轴线为竖直方向,第一转轴51与框架本体连接,用于带动框架本体以及框架本体上的航空相机4绕着第一转轴51的中心轴线旋转。俯仰轴组件6包括第二转轴61,第二转轴61设置在第二通孔15内,并且与航空相机4传动连接,用于带动航空相机4旋转。第二转轴61的中心轴线方向为水平方向,第二转轴61用于带动航空相机4绕着第二转轴61的中心轴线旋转。通过设置两轴旋转的方式,使得航空相机4的拍摄范围增大,便于采集图像。
通过将框架本体设置成U型结构,并将航空相机4设置在框架本体内,能够减小航空相机4的占用空间。同时,框架本体采用单双层结构拼接制成,能够在降低框架结构1质量的同时,增加框架结构1的刚性,提升框架结构1的承受强度,通过第一转轴51以及第二转轴61进行旋转,满足航空相机4多角度的拍摄需求,在保证框架结构1轻量化的同时,提高了框架结构1的抗载荷冲击能力。
在一些实施例中,基座2沿第三通孔21的周向上设置有第一限位部,用于限制框架结构1的旋转角度。第一限位部可以是凸起的块状结构,在第一转轴51的周向上设有挡块,当第一转轴51转动至第一限位部所在位置时,第一转轴51上的挡块与第一限位部贴合,从而实现第一转轴51在旋转方向上的限位。通过第一限位部,能够实现第一转轴51在旋转方向上的限位,避免第一转轴51旋转过度,出现线束扭转的情况,延长航空相机4的使用寿命。
在一些实施例中,滚转轴组件5包括滚转轴承52以及滚转轴承压盖53,滚转轴承52套设在第一转轴51上;滚转轴承压盖53套设在滚转轴承52外部,并与基座2连接;俯仰轴组件6包括两个第二转轴61、两个俯仰轴承62以及两个俯仰轴承压盖63,两个第二转轴61分别设置在两个第二通孔15内,且与航空相机4连接;两个俯仰轴承62分别套设在两个第二转轴61的外部;两个俯仰轴承压盖63分别套设在两个俯仰轴承62的外部,分别与两个第二框架12连接。
第一转轴51的外部套设有滚转轴承52,第一转轴51靠近框架本体的一端与框架本体通过螺栓锁固,滚转轴承压盖53为扁平圆环状,滚转轴承压盖53的中间具有第四通孔,第四通孔能够与滚转轴承52的外表面卡合,在滚转轴承压盖53的周向上阵列分布有第一安装孔,滚转轴承52套设在滚转轴承压盖53上,滚转轴承压盖53将滚转轴承52通过第一安装孔锁固在基座2上。
第二转轴61的外部套设有俯仰轴承62,第二转轴61靠近第二框架12的一端与框架本体通过螺栓锁固,俯仰轴承压盖63为扁平圆环状,俯仰轴承压盖63的中间具有第五通孔,第五通孔通孔能够与俯仰轴承62的外表面卡合,在俯仰轴承压盖63的周向上阵列分布有第二安装孔,俯仰轴承62套设在俯仰轴承压盖63上,俯仰轴承压盖63将俯仰轴承62通过第二安装孔锁固在第二框架12上。
上述技术方案通过将所述框架本体设置为弧面,减少了航空相机4的框架结构1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12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1质量的同时,增加框架结构1的刚性,提升框架结构1的承受强度,同时,预留出第一通孔14以及第二通孔15,供航空相机4通过第一转轴51以及第二转轴61进行旋转,满足航空相机4多角度的拍摄需求,在保证框架结构1轻量化的同时,提高了框架结构1的抗载荷冲击能力。
具体实施例:
本实施例提供一种图像拍摄系统,包括四个减振器3、基座2、滚转轴组件5、框架结构1、俯仰轴组件6、航空相机4。
减振器3和基座2连接在一起,通过滚转轴组件5和框架结构1连接在一起,通过基座2及滚转轴组件5带动框架结构1做滚转方向的运动,通过对滚转轴组件5的精密制造及装调,保证滚转轴组件5的晃动小于10″。框架结构1中间放置航空相机4,两侧穿入俯仰轴组件6,带动航空相机4做俯仰方向运动,通过框架结构1两侧的第二通孔15的同轴度及精密轴系保证俯仰轴组件6的晃动小于10″。
减振器3的支撑材质是钛合金,储能材质是橡胶,4个减振器3均布在基座2的外侧圆周上,该减振器3是面向特殊振动环境设计,可以有效隔离高频振动。
基座2的材质为铝合金,基座2的一侧通过减振器3连接至飞行平台,中间通过滚转轴组件5连接至框架结构1。基座2上布置限位,限制框架结构1在滚转方向的运动范围。
滚转轴组件5由滚转轴承52、滚转轴承压盖53及第一转轴51构成,第一转轴51连接至框架结构1,通过滚转轴承52和滚转轴承压盖53连接至基座2。滚转轴承52为P4精度,保证滚转轴组件5的晃动达到设计值。
框架结构1材料为AlMgScZr,屈服应力500MPa,框架结构1采用单双层拼接的薄壳结构,形状为U型流线型。框架中间部分为滚转轴组件5连接处,由于此处的增长角度小于45°,因此设计为单层薄壳结构,辅以较厚梁进行支撑,梁的厚度为5-7mm,薄壳厚度为1.3mm。框架本体两侧为俯仰轴组件6连接处,设计为双层薄壳结构,辅以较薄梁进行支撑,梁的厚度为2-3mm,薄壳厚度1mm。最后对整个框架本体进行力学分析,并设置减重孔,通过优化梁的厚度以及滚转轴组件5、俯仰轴组件6的位置,保证在100g冲击(持续时间4ms)的工况下,最大应力不超过500MPa。
所述俯仰轴组件6由俯仰轴承62、俯仰轴承压盖63及第二转轴61构成,第二转轴61连接至航空相机4,通过俯仰轴承62和俯仰轴承压盖63连接至框架结构1。俯仰轴承62为P4精度,保证俯仰轴组件6晃动达到设计值。
工作时,整个图像拍摄系统通过减振器3连接至飞行平台(为具有飞行功能的设备),在运输至目标地点的过程中,框架结构1能够承受住100g的半正弦冲击;达到目标地点后,跟随指令旋转滚转轴组件5或俯仰轴组件6进行拍照。
在冲击大小为100g,持续时间为4ms的作用下,最大应力为480MPa,小于材料的屈服极限500MPa,没有产生破坏、裂纹以及失效的情况。
通过使用U型流线型形状的框架结构1,降低了风阻,并能够抵抗载荷运行过程中高达100g的冲击,并且实现了轻量化的需求,利用金属3D打印技术,实现了框架结构1的加工制造。
尽管在本申请的说明书文字及附图中已经对上述各实施例进行了描述,但并不能因此限制本申请的专利保护范围。凡是基于本申请的实质理念,利用本申请说明书文字及附图记载的内容所作的等效结构或等效流程替换或修改产生的技术方案,以及直接或间接地将以上实施例的技术方案实施于其他相关的技术领域等,均包括在本申请的专利保护范围之内。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
以上本发明的具体实施方式,并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所作出的各种其他相应的改变与变形,均应包含在本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种用于安装航空相机的框架结构,其特征在于,包括:
框架本体,所述框架本体为弧面,所述框架本体包括第一框架以及两个第二框架,两个所述第二框架对称设置在所述第一框架的两侧,所述第一框架与两个所述第二框架形成半封闭的置物空间,所述航空相机置于所述置物空间中;
所述第一框架为单层结构,包括第一壳体,沿所述第一壳体的厚度方向上设置有贯穿所述第一壳体的第一通孔,所述第一通孔用于设置第一转轴,当第一转轴设置于所述第一通孔内时,所述第一转轴用于带动所述第一框架旋转;
所述第二框架为双层结构,所述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,沿所述第二壳体以及所述第三壳体的厚度方向上设置贯穿所述第二壳体和第三壳体的第二通孔,两个所述第二框架上的第二通孔的中心点处于同一中心轴线上,所述第二通孔用于设置第二转轴,所述航天相机与所述第二转轴传动连接,并能够在所述第二转轴带动下旋转。
2.根据权利要求1所述的用于安装航空相机的框架结构,其特征在于,所述第一壳体的里侧沿所述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。
3.根据权利要求2所述的用于安装航空相机的框架结构,其特征在于,所述第一空腔内设置有按第二预设方式排布的多个第二肋板。
4.根据权利要求3所述的用于安装航空相机的框架结构,其特征在于,所述第一肋板的厚度大于所述第二肋板的厚度。
5.根据权利要求4所述的用于安装航空相机的框架结构,其特征在于,所述第一框架与两个所述第二框架一体成型;
或者,所述第一框架与两个所述第二框架分体式设置。
6.根据权利要求5所述的用于安装航空相机的框架结构,其特征在于,所述框架结构采用AlMgScZr合金材料制成。
7.根据权利要求1所述的用于安装航空相机的框架结构,其特征在于,所述第一框架与所述第二框架上均设置有减重孔。
8.一种图像拍摄系统,其特征在于,包括:
基座,所述基座的中心点处设有第三通孔;
减振器,沿所述基座的周向设置在所述基座的一侧;
框架结构,为权利要求1-7任一项所述的框架结构,所述第一通孔与所述第三通孔同轴;
滚转轴组件,包括第一转轴,所述第一转轴贯穿所述第一通孔与所述第三通孔,且与所述框架本体连接,所述第一转轴用于将所述框架本体设置在所述基座上;
航空相机,设置在所述置物空间中,用于采集图像;
俯仰轴组件,包括第二转轴,所述第二转轴设置在所述第二通孔内,且与所述航空相机连接,所述第二转轴用于带动所述航空相机旋转。
9.根据权利要求8所述的图像拍摄系统,其特征在于,所述基座沿所述第三通孔的周向上设置有第一限位部,用于限制所述框架结构的旋转角度。
10.根据权利要求8所述的图像拍摄系统,其特征在于,
所述滚转轴组件包括:
滚转轴承,套设在所述第一转轴上;
滚转轴承压盖,套设在所述滚转轴承外部,并与所述基座连接;
所述俯仰轴组件包括:
两个第二转轴,分别设置在两个所述第二通孔内,且与所述航空相机连接;
两个俯仰轴承,分别套设在两个所述第二转轴的外部;
两个俯仰轴承压盖,分别套设在两个所述俯仰轴承的外部,分别与两个所述第二框架连接。
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Cited By (1)
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---|---|---|---|---|
CN114019759A (zh) * | 2021-11-19 | 2022-02-08 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 双高分辨率相机锥摆扫成像方法及系统 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1315672A (zh) * | 2000-03-27 | 2001-10-03 | 埃尔贝兹视频有限公司 | 具有简单的结构和定位的圆顶形摄影机 |
CN203473248U (zh) * | 2013-10-15 | 2014-03-12 | 江苏艾锐泰克无人飞行器科技有限公司 | 无人机无刷云台 |
CN110645311A (zh) * | 2019-10-23 | 2020-01-03 | 长春工业大学 | 一种摆扫式航拍光电稳定装置 |
CN210391577U (zh) * | 2019-03-08 | 2020-04-24 | 天津航天中为数据系统科技有限公司 | 一种三轴小型双光吊舱 |
CN211685663U (zh) * | 2019-12-10 | 2020-10-16 | 中国石油化工股份有限公司 | 三轴吊舱 |
-
2022
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1315672A (zh) * | 2000-03-27 | 2001-10-03 | 埃尔贝兹视频有限公司 | 具有简单的结构和定位的圆顶形摄影机 |
CN203473248U (zh) * | 2013-10-15 | 2014-03-12 | 江苏艾锐泰克无人飞行器科技有限公司 | 无人机无刷云台 |
CN210391577U (zh) * | 2019-03-08 | 2020-04-24 | 天津航天中为数据系统科技有限公司 | 一种三轴小型双光吊舱 |
CN110645311A (zh) * | 2019-10-23 | 2020-01-03 | 长春工业大学 | 一种摆扫式航拍光电稳定装置 |
CN211685663U (zh) * | 2019-12-10 | 2020-10-16 | 中国石油化工股份有限公司 | 三轴吊舱 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114019759A (zh) * | 2021-11-19 | 2022-02-08 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 双高分辨率相机锥摆扫成像方法及系统 |
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