CN205315968U - 一种便携式全自动多角度二维一体化旋转平台装置 - Google Patents

Abstract

一种便携式全自动多角度二维一体化旋转平台装置，由圆形样本台、水平旋转台和移动支撑平台三部分组成。圆形样本台上可装置样本，实现垂直方向0-90°旋转，以便观测仪器对样本进行不同天顶角方向的测量；水平旋转台可实现水平方向0-360°旋转，以便观测仪器对样本进行不同方位角方向的测量；水平旋转台与圆形样本台联为一体，组成全自动多角度二维一体化旋转平台，可实现水平方向和垂直方向的任意旋转。移动支撑平台通过滚轮实现整体平台装置的便携式移动，用于支撑全自动多角度二维一体化旋转平台在不同的室内室外环境下对样本进行测量。本平台装置可配合不同的载荷观测仪器，能够在观测仪器不动的情况下，实现对观测目标的全自动多角度测量。

Description

一种便携式全自动多角度二维一体化旋转平台装置

技术领域

本发明涉及一种便携式全自动多角度二维一体化旋转平台装置，配合不同的光学载荷仪器，可实现全自动采集和存储不同观测天顶角和方位角条件下的测量值，获取地物目标在不同观测角度条件下的光学特征，可在地表参数遥感反演建模与验证中发挥重要作用。

背景技术

众所周知，地球表面的自然目标大部分表现为各向异性。地物表面各组分的光学特征及光照遮荫比例空间分布的差异，使得地物目标都具有独特的各向异性特征。各向异性反射（或热辐射）是自然界中物体对电磁波反射的基本现象。地表各向异性特征一般通过二向反射分布函数（Bidirectionalreflectancedistributionfunction，BRDF）来表征。准确获取此特征对于认识地物光谱特性、研究辐射与地表相互作用机制、分析遥感影像、建立并验证BRDF模型等均起着关键性的作用。

传统的单一方向遥感测量只能得到地面目标一个方向上的特征值，缺乏足够的信息来准确描述地物目标的反射（或辐射）特征，从而使多角度定量遥感反演建模非常困难。与单一方向遥感测量相比，多角度数据是观测仪器对地物目标进行多个方向的测量值，因而可从中提取比单一观测方向更为详细可靠的地物目标的三维空间结构参数，从而为地表参数定量遥感反演建模与验证提供数据支持。

多角度测量是获取地表各向异性反射和热辐射模式的主要方法之一。然而，在常规多角度测量中，当观测仪器的观测角度发生变化时，仪器观测到的地物常常随之发生变化，从而导致了观测数据的非一致性，严重限制了遥感辐射传输的机理研究。如何设计一种旋转平台装置，在观测仪器不动的情况下，让观测目标在不同方向上进行旋转，从而保证在观测角度发生变化的情况下，观测仪器测量到的仍然是同一地物，这是本发明的主要出发点之一。

目前尚未有相关文献报道。

发明内容

针对上述常规多角度观测实验中改变观测角度会改变观测地物的问题，本发明的目的是设计一种便携式全自动多角度二维一体化旋转平台装置，能够在观测仪器不动的情况下，让观测目标在不同方向上进行旋转，从而保证在观测角度发生变化的情况下，观测仪器测量到的仍然是同一地物。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种便携式全自动多角度二维一体化旋转平台装置，包括圆形样本台、水平旋转台和移动支撑平台。其中：

所述圆形样本台：包括样本铝盘和夹持工具，其中夹持工具将样本铝盘夹持在圆形样本台内，样本铝盘内放置样本，可在垂直方向实现0-90°旋转，以便观测仪器对样本进行不同天顶角方向的测量；

所述水平旋转台：与圆形样本台通过螺丝固定为一体，可实现水平方向0-360°旋转，以便观测仪器对样本进行不同方位角方向的测量；

所述移动支撑平台：通过滚轮实现整体平台装置的便携式移动，用于支撑全自动多角度二维一体化旋转平台在不同的室内室外环境下对样本进行多角度测量，实现不同环境下移动式数据采集；

所述圆形样本台由合金铝制成，直径为30厘米，水平时离地高度为60厘米，圆形样本台上能够夹持直径为27厘米、深度为2厘米的圆形铝盘，用来放置样本，承重载荷为30公斤；

所述圆形样本台通过电动电机带动装有样本的圆形铝盘，按照设定的旋转角度和步速在垂直方向上旋转，范围可达0-90°，重复定位精度优于0.005°；

所述水平旋转台与圆形样本台联为一体，右侧安装有蓄电池和无线模块；

所述水平旋转台通过电机带动圆形样本台，按照设定的旋转角度和步速在水平方向上旋转，范围可达0-360°，重复定位精度优于0.005°；

所述圆形样本台和水平旋转台由两个电动电机控制，最大速度为25度每秒，径跳和端跳均小于15um，传动比为180比1，推力大；

所述圆形样本台和水平旋转台可由远程模式控制，通过无线数字模块传输，在中间无墙体阻隔情况下传输距离可达30米；

所述移动支撑平台由四根支撑柱和支撑平面组成，支撑柱长度为40厘米，支撑平面与水平面平行；

所述移动支撑平台的四根支撑柱底部装有滚轮，便于支撑平台在地面上快速移动，实现移动式数据采集。

本发明的有益效果是：

（1）本发明能够在观测仪器不动的情况下，实现对观测目标的多角度测量，并且保证在不同角度情况下，观测仪器测量的是同一目标，解决了传统多角度测量时观测地物的非一致性问题；

（2）本发明轻型、便携、可移动，不仅适合在实验室内操作，也适合在野外测量；

（3）本发明不需外部电力供应，利用无线模块进行远程控制，减少了人为等外部因素对观测数据的影响。

附图说明

图1是本发明的总体结构框图；

图2是本发明一种便携式全自动多角度二维一体化旋转平台装置的总体设计图；

附图2中：1.支撑柱，2.支撑平台，3.滚轮，4.水平旋转台，5.圆形铝盘，6.蓄电池，7.无线模块，8.样本，9.金板。

具体实施方式

（1）圆形样本台通过夹持工具将圆形铝盘5夹持在水平旋转台4内，圆形铝盘5内两端分别放置样本8和金板9；

（2）水平旋转台4搭载在支撑平台2上，配备蓄电池6，可在室外供电，并安装有无线模块7，利用笔记本电脑进行远程控制；

（3）移动支撑平台通过四个支撑柱1使支撑平台2离地一定高度，支撑柱1下方设计有滚轮3，方便支撑平台2在地面水平移动；

（4）数据采集过程中，将支撑平台2的滚轮3固定，避免采集过程中仪器和采集样本滑动，利用夹持工具将圆形铝盘5固定在水平旋转台4上，将待测样本8和金板9分别放置在圆形铝盘5的两端；

（5）通过远程控制圆形铝盘5，使之按预定的角度在垂直方向上旋转，使得观测仪器能够采集不同观测天顶角条件下的样本数据；

（6）通过远程控制水平旋转台4，使之按预定的角度在水平方向上旋转，使得观测仪器能够采集不同观测方位角条件下的样本数据。

本发明未详细阐述部分属于本领域技术人员的公知技术。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种便携式全自动多角度二维一体化旋转平台装置，其特征在于：包括圆形样本台、水平旋转台和移动支撑平台；其中：

所述圆形样本台：包括样本铝盘和夹持工具，其中夹持工具将样本铝盘夹持在圆形样本台内，样本铝盘内放置样本，可在垂直方向实现0-90°旋转，以便观测仪器对样本进行不同天顶角方向的测量；

所述水平旋转台：与圆形样本台通过螺丝固定为一体，可实现水平方向0-360°旋转，以便观测仪器对样本进行不同方位角方向的测量；

所述移动支撑平台：通过滚轮实现整体平台装置的便携式移动，用于支撑全自动多角度二维一体化旋转平台在不同的室内室外环境下对样本进行多角度测量，实现不同环境下移动式数据采集。

2.根据权利要求1所述的一种便携式全自动多角度二维一体化旋转平台装置，其特征在于：所述圆形样本台由合金铝制成，直径为30厘米，水平面离地高度为60厘米，圆形样本台上能够夹持直径为27厘米、深度为2厘米的圆形铝盘，用来放置样本，承重载荷为30公斤。

3.根据权利要求1所述的一种便携式全自动多角度二维一体化旋转平台装置，其特征在于：所述圆形样本台通过电动电机带动装有样本的圆形铝盘，按照设定的旋转角度和步速在垂直方向上旋转，范围可达0-90°，重复定位精度优于0.005°。

4.根据权利要求1所述的一种便携式全自动多角度二维一体化旋转平台装置，其特征在于：所述水平旋转台与圆形样本台联为一体，右侧安装有蓄电池和无线模块。

5.根据权利要求1所述的一种便携式全自动多角度二维一体化旋转平台装置，其特征在于：所述水平旋转台通过电机带动圆形样本台，按照设定的旋转角度和步速在水平方向上旋转，范围可达0-360°，重复定位精度优于0.005°。

6.根据权利要求1所述的一种便携式全自动多角度二维一体化旋转平台装置，其特征在于：所述的圆形样本台和水平旋转台由两个电动电机控制，最大速度为25°每秒，径跳和端跳均小于15um，传动比为180比1，推力大。

7.根据权利要求1所述的一种便携式全自动多角度二维一体化旋转平台装置，其特征在于：所述圆形样本台和水平旋转台可由远程模式控制，通过无线数字模块传输，在中间无墙体阻隔情况下传输距离可达30米。

8.根据权利要求1所述的一种便携式全自动多角度二维一体化旋转平台装置，其特征在于：所述移动支撑平台由四根支撑柱和支撑平面组成，支撑柱长度为40厘米，支撑平面与水平面平行。

9.根据权利要求1所述的一种便携式全自动多角度二维一体化旋转平台装置，其特征在于：所述移动支撑平台的四根支撑柱底部装有滚轮，便于支撑平台在地面上快速移动，实现不同环境下移动式数据采集。