一種水體表觀光譜二向性自動測量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于遙感技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種水體表觀光譜二向性自動測量裝 置。
【背景技術(shù)】
[0002] 水體光場是不具備各向同性的，在水色遙感反演算法、水色遙感器的水面替代定 標(biāo)實(shí)驗(yàn)以及水色遙感數(shù)據(jù)大氣校正算法等研宄中，水體光場的二向性是不容忽視的。對其 分布規(guī)律的研宄具有非常重要的科學(xué)和現(xiàn)實(shí)意義。水體表觀光譜多角度測量數(shù)據(jù)是分析水 體光場二向性的重要依據(jù)，對于大洋水體光場的二向性研宄已經(jīng)相對比較成熟，而內(nèi)陸水 體光場的二向性研宄仍存在許多問題。目前，國際上能夠測量水體光場二向性的設(shè)備多數(shù) 是測量水下光場的，而現(xiàn)有的能夠測量水面光場二向性的設(shè)備自動化程度不高，受人為因 素影響較大，且無法滿足實(shí)際現(xiàn)場作業(yè)獲取長時(shí)間序列樣本數(shù)據(jù)采集的要求。
[0003] 因此，有必要提出一種水體表觀光譜二向性自動測量裝置，用于在水面光場二向 性研宄中獲取精確的光譜數(shù)據(jù)。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的這一難題，本實(shí)用新型提供了一種水體表觀光譜二向性自 動測量裝置，能夠用于獲取現(xiàn)場水面多個(gè)角度的光譜數(shù)據(jù)。
[0005] 本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：一種水體表觀光譜二向性自動測量裝置，其特 征在于：包括總控系統(tǒng)、觀測幾何自動調(diào)整系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、多角度光學(xué)測量系統(tǒng)；所 述的總控系統(tǒng)包括控制電路板和第一水密外殼；所述的控制電路板上設(shè)置有數(shù)據(jù)存儲卡， 用于儲存測量的光譜數(shù)據(jù)；所述的第一水密外殼由第一封蓋和第一殼體裝配而成，其內(nèi)為 中空結(jié)構(gòu)，所述的控制電路板安裝在所述的中空結(jié)構(gòu)內(nèi)；第一封蓋頂部設(shè)置有電源接口、第 一通訊接口、第二通訊接口和第三通訊接口；所述的電源接口與外部電源連接，所述的第一 通訊接口通過電纜與所述的觀測幾何自動調(diào)整系統(tǒng)電氣連接，所述的第二通訊接口通過電 纜與所述的全球定位系統(tǒng)電氣連接，所述的第三通訊接口通過電纜與所述的多角度光學(xué)測 量系統(tǒng)電氣連接；所述的觀測幾何自動調(diào)整系統(tǒng)主要包括控制單元、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元、方位跟 蹤單元、旋轉(zhuǎn)臺和底座；所述的控制單元提供與所述的總控系統(tǒng)通訊的接口，與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單 元、方位跟蹤單元電氣連接；所述的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元包括電機(jī)驅(qū)動板、步進(jìn)電機(jī)、蝸輪傳動機(jī) 構(gòu)和電機(jī)固定板；所述的電機(jī)驅(qū)動板與所述的步進(jìn)電機(jī)電氣連接，所述的步進(jìn)電機(jī)通過螺 紋連接件與電機(jī)固定板下底面固定連接、其轉(zhuǎn)動軸與安裝在所述的電機(jī)固定板上表面的蝸 輪傳動機(jī)構(gòu)固定連接；所述的方位跟蹤單元為一姿態(tài)傳感器，用于實(shí)時(shí)跟蹤所述的旋轉(zhuǎn)臺 轉(zhuǎn)動的方位；所述的旋轉(zhuǎn)臺包括轉(zhuǎn)動盤、支撐轉(zhuǎn)軸和儀器布放支架，所述的支撐轉(zhuǎn)軸固定安 裝在所述的轉(zhuǎn)動盤下表面上，所述的儀器布放支架固定安裝在所述的轉(zhuǎn)動盤上表面；所述 的底座由頂蓋和底座殼體裝配而成，其內(nèi)為中空結(jié)構(gòu)，中空結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)有內(nèi)部安裝架；所述的 頂蓋中央安裝有旋轉(zhuǎn)軸承，所述的底座殼體底部設(shè)置有與所述的總控系統(tǒng)的第一通訊接口 連接的第四通訊接口；所述的控制單元和電機(jī)驅(qū)動板固定安裝在所述的內(nèi)部安裝架上；所 述的電機(jī)固定板固定安裝在所述的頂蓋下表面上，使整個(gè)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元都處于所述的底座 的中空結(jié)構(gòu)內(nèi)；所述的支撐轉(zhuǎn)軸穿過所述的旋轉(zhuǎn)軸承與所述的蝸輪傳動機(jī)構(gòu)固定連接；所 述的全球定位系統(tǒng)包括天線、GPS電路板和第二水密外殼；所述的第二水密外殼由第二封 蓋和第二殼體裝配而成，其內(nèi)為中空結(jié)構(gòu)，所述的GPS電路板安裝在所述的中空結(jié)構(gòu)內(nèi)；所 述的第二封蓋頂部設(shè)置有與所述的總控系統(tǒng)的第二通訊接口連接的第五通訊接口和天線 接口，所述的天線接口通過標(biāo)配連接線連接到所述的天線上；所述的全球定位系統(tǒng)用于獲 取實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)的經(jīng)煒度信息；所述的多角度光學(xué)測量系統(tǒng)包括若干套能夠獨(dú)立完成測量同一 方位上的水體輻亮度、天空光輻亮度和下行輻照度光譜數(shù)據(jù)的工作的光譜儀傳感器組，所 述的光譜儀傳感器組分別安裝在所述的儀器布放支架的不同方位上，用于測量各自方位上 的光譜數(shù)據(jù)。
[0006] 作為優(yōu)選，所述的蝸輪傳動機(jī)構(gòu)由轉(zhuǎn)動蝸輪、從動蝸輪和傳動帶組成；所述的支撐 轉(zhuǎn)軸穿過所述的旋轉(zhuǎn)軸承與所述的從動蝸輪固定連接，所述的轉(zhuǎn)動蝸輪通過所述的傳動帶 與所述的從動蝸輪連接。
[0007] 作為優(yōu)選，所述的內(nèi)部安裝架上設(shè)置有安裝孔，用于通過螺紋連接件將所述的控 制單元和電機(jī)驅(qū)動板固定安裝在其上。
[0008] 作為優(yōu)選，所述的控制單元為處理器和外圍電路構(gòu)成的單板計(jì)算機(jī)。
[0009] 作為優(yōu)選，所述的方位跟蹤單元為一三軸電子羅盤傳感器，通過螺紋連接件固定 安裝在所述的儀器布放支架頂端。
[0010] 作為優(yōu)選，所述的每套光譜儀傳感器組由三個(gè)光譜儀傳感器組成，分別是2個(gè)輻 亮度傳感器和1個(gè)輻照度傳感器。
[0011] 作為優(yōu)選，所述的儀器布放支架包括主支撐架和若干組結(jié)構(gòu)相同的支撐臂，每一 組支撐臂包括2個(gè)輻亮度傳感器支撐臂和1個(gè)輻照度傳感器支撐臂；所述的輻亮度傳感器 支撐臂用于固定2個(gè)輻亮度傳感器與水面法線成預(yù)設(shè)夾角分別指向天空和水面；輻照度傳 感器支撐臂用于固定輻照度傳感器垂直指向天空。
[0012] 本實(shí)用新型可以在水體表觀光譜二向性研宄實(shí)驗(yàn)中輕松實(shí)現(xiàn)若干個(gè)觀測方位上 的水體表觀光譜的自動測量，能夠嚴(yán)格調(diào)整觀測角度，并行采集光譜數(shù)據(jù)，保證了若干個(gè)觀 測方位上的光譜數(shù)據(jù)的同時(shí)性、同步性，大大提高了不同觀測角度采集的光譜數(shù)據(jù)的匹配 性，為水體表觀光譜二向性研宄提供高質(zhì)量、高品質(zhì)的現(xiàn)場觀測數(shù)據(jù)。
【附圖說明】
[0013] 圖1:為本實(shí)用新型實(shí)施例的裝置原理示意圖；
[0014] 圖2 :為本實(shí)用新型實(shí)施例的裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3 :為本實(shí)用新型實(shí)施例的多角度光學(xué)測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016] 圖4:為本實(shí)用新型實(shí)施例的觀測幾何自動調(diào)整系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖5 :為本實(shí)用新型實(shí)施例的觀測幾何自動調(diào)整系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元結(jié)構(gòu)示意 圖；
[0018] 圖6 :為本實(shí)用新型實(shí)施例的操作流程圖；
[0019] 圖中：1-總控系統(tǒng)，11-控制電路板，111-數(shù)據(jù)存儲卡，121-第一封蓋，122-第一 殼體，1211-電源接口，1212-第一通訊接口，1213-第二通訊接口，1214-第三通訊接口， 2-觀測幾何自動調(diào)整系統(tǒng)，21-控制單元，221-電機(jī)驅(qū)動板，222-步進(jìn)電機(jī)，2231-轉(zhuǎn)動 蝸輪，2232-從動蝸輪，2233-傳動帶，224-電機(jī)固定板，23-方位跟蹤單元，24-旋轉(zhuǎn)臺， 241-轉(zhuǎn)動盤，242-支撐轉(zhuǎn)軸，2431-主支撐架，2432-輻亮度傳感器支撐臂，2433-輻照度傳 感器支撐臂，25-底座，251-頂蓋，252-底座殼體，2521-第四通訊接口，253-內(nèi)部安裝架， 254-旋轉(zhuǎn)軸承，3-全球定位系統(tǒng)，31-天線，32-GPS電路板，331-第二封蓋，332-第二殼體， 3311-第五通訊接口，3312-天線接口，4-多角度光學(xué)測量系統(tǒng)，41-輻亮度傳感器，42-輻照 度傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 為了便于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解和實(shí)施本實(shí)用新型，下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對 本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的實(shí)施示例僅用于說明和解釋本 實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0021] 本實(shí)施例是在鄱陽湖進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)