CN116008988A - 一种面向定量化遥感的三面角无源定标器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种面向定量化遥感的三面角无源定标器,所述定量化遥感的三面角无源定标器包括:支撑机构、水平调节机构、俯仰调节机构、三面角反射面;其中,所述支撑机构位于最底部,支撑其上方的两调节机构和三面角反射面;水平调节机构和俯仰调节机构依次位于支撑机构以上,包含水平调节轴和俯仰调节轴,两机构均有角度固定装置;三面角反射面位于最顶部,俯仰调节结构之上,通过下端两调节结构的轴转动实现水平、俯仰垂直角度的转动,通过角度固定装置实现角度的定位调节。本发明可以满足星载、机载定量化遥感定标的全方位、多角度,多种自然环境下的多向快速调节。
Description
技术领域
本发明属于合成孔径雷达定量化遥感技术领域,尤其涉及一种面向定量化遥感的三面角无源定标器。
背景技术
合成孔径雷达定量化遥感技术主要采用极化定标器来完成,定标器又包括有源和无源两种类型,其中,有源定标器具备适应性强、精度高,主动性强等优点,但其制造和使用成本高,重量大,难以运输,同时有较高的电力能源依赖性;相反,无源定标器采用可对雷达波产生强反射的金属材质,并可通过特殊的结构形状设计可进一步增强反射效果,从而实现较好效果的定量化遥感的相应定标效果,同时无源定标器还具备设计简单,加工简单、调节简单、制造成本低、搬运轻便,存储简单等特点,在实用性方面,无源定标器无需电力供应,又可适应诸如风霜雨雪等任何复杂条件下的定标环境,其简便易携、快速手调的特点又可以在较低人工成本下实现短时间内快速、反复的布设,从而实现经济化、便携化、快速调节化的合成孔径雷达定量化遥感定标。
再者,目前使用的大多是无源调节步骤复杂,便携性差,人力成本大,为保证野外定边的适应性,大多采用大自重的设计,使得搬运、运输较为不便。
由此,如何设计一种调节方法简单、步骤简洁,一体性强,经济便携、环境适应性强的无源定标器,是尤为重要的。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供一种面向定量化遥感的三面角无源定标器,可以满足星载、机载定量化遥感定标的全方位、多角度,多种自然环境下的多向快速调节。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案为:
一种面向定量化遥感的三面角无源定标器,包括:支撑机构、水平调节机构、俯仰调节机构、三面角反射面,其中,所述支撑机构位于最底部,为三脚架结构,支撑其上方的水平调节机构、俯仰调节机构和三面角反射面;所述水平调节机构和俯仰调节机构依次位于支撑机构以上,所述水平调节机构包含水平调节轴和水平盘刹器,所述俯仰调节机构包含俯仰调节轴和俯仰盘刹器;所述三面角反射面位于最顶部,在所述俯仰调节机构之上,通过水平调节机构、俯仰调节机构的轴转动实现水平方位角度、俯仰角度的转动,通过水平盘刹器和俯仰盘刹器实现不同角度的定位和固定。
进一步地,所述支撑机构还包括三条支撑腿,每只支撑腿的近地端均设有支撑脚,支撑脚为圆盘形式,下方设有三角形固定片,用于插入软质地面或增强硬质地面摩擦力,上方设有螺纹调节杆与所述支撑腿近地端贯穿相连,通过螺纹调节杆的转动实现单支支撑腿的水平高低调节;所述支撑机构顶部设有三个折叠轴,同所述支撑腿相连接,实现三个支撑腿的打开与闭合;所述支撑机构的顶部设有固定螺纹轴套,所述固定螺纹轴套通过旋转实现上下高度的调整,改变对支撑腿的限位点位置,实现支撑机构的整体的高度调整。
进一步地,所述水平调节机构的所述水平调节轴外套圆形紧固片,所述圆形紧固片内径与所述水平调节轴外径相同,圆形紧固片套入水平调节轴并固定一体,同时实现水平转动,所述水平调节轴通过水平盘刹器对外套的圆形紧固片的紧固实现水平旋转轴的的锁定,实现水平方位角度的准确锁定。
进一步地,所述俯仰调节机构的所述俯仰调节轴为横置套轴,外套圆形紧固片,所述圆形紧固片内径与所述俯仰调节轴外径相同,圆形紧固片套入俯仰调节轴并固定一体,同时实现垂直方向转动,所述俯仰调节轴设有俯仰盘刹器,通过俯仰盘刹器对外套的圆形紧固片的紧固实现俯仰调节轴的锁定,实现俯仰垂直角度的准确锁定。
进一步地,所述水平盘刹器为矩形金属块,设有内槽,所述圆形紧固片嵌于所述内槽内,所述矩形金属块由外表面向内槽转动的两个锁紧螺钉固定,所述锁紧螺钉通过由外向内的转动,咬合锁定内槽内的圆形紧固片实现水平盘刹器的锁定功能,由内向外松开及实现水平盘刹器的解锁功能。
进一步地,所述俯仰调节机构顶部设置固定板,所述固定板为下宽上窄梯型结构,内置两个螺纹通孔;所述三面角反射面的底部设有同所述固定板尺寸一致的下宽上窄的梯形凹槽模块,通过固定板和梯形凹槽模块的滑入咬合实现俯仰调节机构和三面角反射面的相连,通过螺纹通孔拧入螺丝,实现两者的固定。
进一步地,所述三面角反射面设置为三个完全相似的等腰直角三角形,三个面的直角边两两相拼,通过快插螺钉加以相互固定,三个直角相合,组成所有相连接面均为互相垂直的三角框架结构,即构成三角反射面,所述三面角反射面通过采用快插钉模式实现使用时的快速装配,储藏时的快速拆卸;所述三角反射面的任意一面作为底面,装配所述梯形凹槽模块,实现和所述俯仰调节机构的连接固定。
进一步地,所述三面角反射面的底面的底边平均分配安装两个飞机销,所述飞机销打开后,伸出垂直于底面底边的矩形插销,实现方位角度测量设备的放置,测量完成后,所述矩形插销退回所述飞机销,恢复三面角反射面的整体平整一致性。
有益效果
1、本发明的支撑结构可折叠,在非工作状态下可便于携带以及储存;
2、本发明的支撑结构和水平、俯仰调节结构为一体结构,创新点即为实现支撑、水平调节、俯仰调节单人化一体化操作;
3、本发明的反射面为铝板整板冲孔结构,整板冲孔结构保证了反射面本体的平整性和稳定性的同时提高了气流通过性,使产品具备良好的抗风性能;
4、本发明的反射面采用快速折叠设计,使用时快速拼装,存储或运输时拆卸折叠,大大降低了存储和运输成本。
附图说明
图1为本发明的一种面向定量化遥感的三面角无源定标器结构示意图;
图2为支撑机构示意图;
图3为水平调节机构和俯仰调节机示意图;
图4为三面角反射面的射面结构示意图;
图5为折叠轴连接示意图。
具体实施方式
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仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。此外,下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1-图3所示,本发明的一种面向定量化遥感的三面角无源定标器包括支撑机构1、水平调节机构2、俯仰调节机构3、三面角反射面4。
所述支撑机构1位于最底部,为三脚架结构,支撑其上方的水平调节机构2、俯仰调节机构3和三面角反射面4;所述水平调节机构2和俯仰调节机构3依次位于支撑机构1以上,所述水平调节机构2包含水平调节轴5,所述俯仰调节机构3包含俯仰调节轴6,所述水平调节机构2设有水平盘刹器7,所述俯仰调节机构3设有俯仰盘刹器8;所述三面角反射面4位于最顶部,俯仰调节机构3之上,通过所述水平调节机构2和俯仰调节机构3的轴转动实现水平方位角度、俯仰方位角度的转动,通过水平盘刹器7、俯仰盘刹器8实现不同角度的定位和固定。
所述支撑机构1还包括三条支撑腿9,每条支撑腿9近地端均设有支撑脚10,支撑脚10为圆盘形式,下方设有三角形固定片,用于插入软质地面或增强硬质地面摩擦力,上方设有螺纹调节杆11与所述支撑腿9近地端贯穿相连,通过螺纹调节杆11的转动实现单支的支撑腿9水平高低调节;所述支撑机构1顶部设有三个折叠轴12,同所述支撑腿9相连接,实现三个支撑腿9的打开与闭合;所述支撑机构1的顶部设有固定螺纹轴套13,固定螺纹轴套13可通过旋转实现上下高度的调整,改变对支撑腿9的限位点位置,实现支撑机构1的整体的高度调整。
所述水平调节机构2的所述水平调节轴5外套圆形紧固片14,所述圆形紧固片14的内径与所述水平调节轴5的外径相同,圆形紧固片14套入水平调节轴5并固定一体,同时实现水平转动,所述水平调节轴5通过水平盘刹器7对外套的圆形紧固片14的紧固实现水平调节轴5的锁定,实现水平方位角度的准确锁定。
所述俯仰调节机构3的所述俯仰调节轴6为横置套轴,外套圆形紧固片14,所述圆形紧固片14的内径与所述俯仰调节轴6的外径相同,圆形紧固片14套入俯仰调节轴6并固定一体,同时实现垂直方向转动,所述俯仰调节轴6通过俯仰盘刹器8对外套的圆形紧固片14的紧固实现俯仰调节轴6的锁定,实现俯仰垂直角度的准确锁定。
所述水平盘刹器7为矩形金属块,设有内槽,所述圆形紧固片14嵌于内槽内,所述矩形金属块的设置通过外表面向内槽转动的两个锁紧螺钉15实现,所述锁紧螺钉15通过由外向内的转动,咬合锁定所述内槽内的圆形紧固片14,实现水平盘刹器7的锁定功能,由内向外松开及实现水平盘刹器7的解锁功能。
所述俯仰调节机构3顶部设置固定板16,所述固定板16为下宽上窄梯型结构,内置两个螺纹通孔;所述三面角反射面4的底部设有同所述固定板16尺寸一致的下宽上窄的梯形凹槽模块17,通过固定板16和梯形凹槽模块17的滑入咬合实现俯仰调节机构3和三面角反射面4的相连,通过螺纹通孔拧入螺丝,实现机构固定。
所述三面角反射面4设置为三个完全相似的等腰直角三角形,三个面的直角边两两相拼,通过快插螺钉加以相互固定,三个直角相合,组成所有相连接面均为互相垂直的三角框架结构,即构成三角反射面4,所述三面角反射面通过采用快插螺钉模式即可实现使用时快速装配,储藏室即可拆卸。所述三角反射面4的任意一面作为底面,底部装配所述梯形凹槽模块17,实现和所述俯仰调节机构3的连接固定。
所述三面角反射面4的底面的底边平均分配安装两个飞机销,飞机销打开即伸出垂直于底面底边的矩形插销,可实现方位角度测量设备的放置,测量完成后所述矩形插销即可退回飞机销,恢复反射面的整体平整。
具体地,所述支撑机构1为可开闭三脚架,使用时打开,储藏运输是关闭,三脚架为三条非金属且硬度高的圆柱的支撑腿9构成,保证结构稳定性有减少反射面以外区域的金属结构,避免多余电磁散射;所述支撑腿9的底部配有螺纹通孔,用于拧入支撑脚10。
所述支撑机构1的三条支撑腿9的底部配置的圆盘形的支撑脚10的一面立置尖角,另外一面圆心处立置螺纹调节杆11,立置尖脚可插入软质地面或增强硬质地面的摩擦力,提高不同地标环境的适应性,立置的螺纹调节杆11拧入支撑腿9底部螺纹孔,除连接作用外还具备通过旋转螺纹调节杆11的长度调节定标器整体平整度的功能。
所述水平调节机构2的水平调节轴5内轴立置固定于支撑机构1上,通过旋转轴的外轴套的绕轴转动实现水平角度转动,并带动其上方的俯仰调节机构3和三面角反射面4同时同向转动;所述俯仰调节机构3的俯仰调节轴外轴套横置固定于所述水平调节机构2的旋转轴外轴套上,通过横置旋转轴内轴的轴转动实现俯仰角度转动,内轴上方固定连接固定板16,连接三面角反射面4并整体随俯仰调节机构同时同向转动。
所述水平调节轴5的内轴套入并固定圆形紧固片14,外轴套套入水平盘刹器7,通过水平盘刹器7的摩擦装置对圆形紧固片14的锁定实现水平角度转动过程中的锁定;所述俯仰调节机构3的俯仰调节轴6外轴套套入并固定圆形紧固片14,内轴套入并固定俯仰盘刹器8,通过俯仰盘刹器8的摩擦装置对圆形紧固片的锁定实现俯仰角度转动过程中的锁定。
所述水平调节机构2、俯仰调节结构3可以实现转动、锁定单人一体化操作,提高了调节效率,减少了调节工序,节省了人力成本。
所述三面角反射面4为三个金属材质的等腰直角三角形板,每条直角边两两相连,三直角相对拼接而成,形成一底面两立面的相互垂直的结构体,底面三角形的直角顶点到底边的垂线1/3处配置圆形固定片14,用以和下方的俯仰调节机构3连接。
所述三面角反射面4的每个面的直角边均用铆钉安装圆柱插孔,和直角边贴合且成平行状态,每个面的每条直角边的安装位置相互错开,当三个面拼接时即形成孔位重合,使用快插螺钉插入孔内即实现两条边的拼接固定,且实现了快速插拔、快速拼装,快速固定的功能。
所述快插螺钉还配置10cm长金属防丢失绳,一端固定快插螺钉尾部,一端焊接在每个直角边的外部边框上,确保使用便捷性的同时,减少了快插螺钉丢失、遗落的情况。
优选的,所述支撑机构1的支撑腿9为非金属,所述三面角反射面4、水平调节结构2、俯仰调节机构3均为金属材质。
所述三面角反射面4的面体采用0.8mm厚度的冲孔铝板,板面冲孔形状为圆形,直径0.3mm左右,在满足多种不同波段的定标要求的前提下,保证了野外通风性,当气流通过面板,减小风阻,消除雨天存水概率,提高了环境适应性。
本领域的技术人员容易理解,以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种面向定量化遥感的三面角无源定标器,其特征在于:包括支撑机构(1)、水平调节机构(2)、俯仰调节机构(3)、三面角反射面(4),其中,所述支撑机构(1)位于最底部,为三脚架结构,支撑其上方的水平调节机构(2)、俯仰调节机构(3)和三面角反射面(4);所述水平调节机构(2)和俯仰调节机构(3)依次位于支撑机构(1)以上,所述水平调节机构(2)包含水平调节轴(5)和水平盘刹器(7),所述俯仰调节机构(3)包含俯仰调节轴(6)和俯仰盘刹器(8);所述三面角反射面(4)位于最顶部,在所述俯仰调节机构(3)之上,通过水平调节机构(2)、俯仰调节机构(3)的轴转动实现水平方位角度、俯仰角度的转动,通过水平盘刹器(7)、俯仰盘刹器(8)实现不同角度的定位和固定。
2.根据权利要求1所述的一种面向定量化遥感的三面角无源定标器,其特征在于:所述支撑机构(1)包括三条支撑腿(9),每只支撑腿的近地端均设有支撑脚(10),支撑脚(10)为圆盘形式,下方设有三角形固定片,用于插入软质地面或增强硬质地面摩擦力,上方设有螺纹调节杆(11),与所述支撑腿(9)近地端贯穿相连,通过螺纹调节杆(11)的转动实现单支支撑腿(9)的水平高低调节;所述支撑机构(1)顶部设有三个折叠轴(12),同所述支撑腿(9)相连接,实现三个支撑腿(9)的打开与闭合;所述支撑机构(1)的顶部设有固定螺纹轴套(13),所述固定螺纹轴套(13)通过旋转实现上下高度的调整,改变支撑腿(9)的限位点位置,实现支撑机构(1)的整体的高度调整。
3.根据权利要求1所述的一种面向定量化遥感的三面角无源定标器,其特征在于:所述水平调节机构(2)的所述水平调节轴(5)外套圆形紧固片(14),所述圆形紧固片(14)的内径与所述水平调节轴(5)的外径相同,圆形紧固片(14)套入水平调节轴(5)并固定一体,同时实现水平转动,所述水平调节轴(5)通过水平盘刹器(7)对外套的圆形紧固片(14)的紧固实现水平调节轴的锁定,实现水平方位角度的准确锁定。
4.根据权利要求1所述的一种面向定量化遥感的三面角无源定标器,其特征在于:所述俯仰调节机构(3)的所述俯仰调节轴(6)为横置套轴,外套圆形紧固片(14),所述圆形紧固片(14)的内径与所述俯仰调节轴(6)的外径相同,圆形紧固片(14)套入俯仰调节轴(6)并固定一体,同时实现垂直方向转动,所述俯仰调节轴(6)通过俯仰盘刹器(8)对外套的圆形紧固片(14)的紧固实现俯仰调节轴的锁定,实现俯仰垂直角度的准确锁定。
5.根据权利要求3所述的一种面向定量化遥感的三面角无源定标器,其特征在于:所述水平盘刹器(7)为矩形金属块,设有内槽,所述圆形紧固片(14)嵌于所述内槽内,所述矩形金属块由向内槽转动的两个锁紧螺钉(15)固定,所述锁紧螺钉(15)通过由外向内的转动,咬合锁定内槽内的圆形紧固片(14),实现水平盘刹器(7)的锁定功能,由内向外松开实现水平盘刹器(7)的解锁功能。
6.根据权利要求1所述的一种面向定量化遥感的三面角无源定标器,其特征在于:所述俯仰调节机构(3)顶部设置固定板(16),所述固定板(16)为下宽上窄梯型结构,内置两个螺纹通孔;所述三面角反射面(4)的底部设有同所述固定板(16)尺寸一致的下宽上窄的梯形凹槽模块(17),通过固定板(16)和梯形凹槽模块(17)的滑入咬合实现俯仰调节机构(3)和三面角反射面(4)的相连,通过螺纹通孔拧入螺丝,实现俯仰调节机构(3)和三面角反射面(4)的固定。
7.根据权利要求6所述的一种面向定量化遥感的三面角无源定标器,其特征在于:所述三面角反射面(4)设置为三个完全相同的等腰直角三角形,三个面的直角边两两相拼,通过快插螺钉加以相互固定,三个直角相合,组成所有相连接面均为互相垂直的三角框架结构,即构成三角反射面(4),所述三面角反射面(4)通过所述快插螺钉实现使用时的快速装配,储藏时的快速拆卸;以所述三角反射面(4)的任意一面作为底面,装配所述梯形凹槽模块(17),实现和所述俯仰调节机构(3)的连接固定。
8.根据权利要求1所述的一种面向定量化遥感的三面角无源定标器,其特征在于:所述三面角反射面(4)的底面的底边安装两个飞机销,所述飞机销打开后,伸出垂直于底面底边的矩形插销,实现方位角度测量设备的放置,测量完成后,所述矩形插销退回所述飞机销,恢复三面角反射面(4)的整体平整一致性。
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