[實(shí)用新型]一種機(jī)載高光譜成像的航道監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720148709.5
• 申請(qǐng)日: 2017-02-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN206725423U
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉金元
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津億量科技有限公司;北京智科遠(yuǎn)達(dá)數(shù)據(jù)技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G01N21/25
• 分類號(hào): G01N21/25;G01S19/49;G01S19/53
• 代理公司: 北京青松知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)11384
• 代理人: 鄭青松

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，特別涉及利用機(jī)載高光譜成像對(duì)水面航道進(jìn)行監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)。

背景技術(shù)

溢油污染、水面懸浮物和藻類浮游物等水面污染會(huì)對(duì)海洋環(huán)境造成重大影響，給航道運(yùn)輸和沿海經(jīng)濟(jì)活動(dòng)帶來(lái)危害，已引起各國(guó)政府部門(mén)的高度重視。針對(duì)水運(yùn)航道的各種污染如水面溢油、水藻浮游物等，有及時(shí)性的，也有漸變性的，建立對(duì)各種水面航道污染的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)就顯得極為重要。

目前航道監(jiān)測(cè)的主要手段包括衛(wèi)星監(jiān)測(cè)、海巡艇巡航監(jiān)測(cè)等監(jiān)測(cè)手段，應(yīng)用多光譜成像、SAR圖像監(jiān)測(cè)、現(xiàn)場(chǎng)抽樣分析等監(jiān)測(cè)技術(shù)。衛(wèi)星監(jiān)測(cè)可以大范圍覆蓋、可以全天時(shí)、全天候工作但具有重訪周期，難以滿足航道水面監(jiān)測(cè)時(shí)效性需求，對(duì)小區(qū)域、針對(duì)性固定航道區(qū)域的高精度水體實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)也很不靈活。如對(duì)航道水藻污染的監(jiān)測(cè)，目前應(yīng)對(duì)的防范主要還是依賴于實(shí)驗(yàn)人員對(duì)形態(tài)、分布、化學(xué)成分等的現(xiàn)場(chǎng)抽樣調(diào)查研究，而缺少對(duì)藻類污染的監(jiān)測(cè)的有效手段。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型目的為提供一種機(jī)載高光譜成像的航道監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，具有體積小、重量輕、功耗小、集成度高、監(jiān)測(cè)精度高、成本低，具有機(jī)動(dòng)性、緊湊型、實(shí)時(shí)性和防水防塵等特點(diǎn)，同時(shí)能夠滿足不同航空飛行平臺(tái)的需求。適用于河流湖泊及海洋航道等水域監(jiān)測(cè)，可以對(duì)特定水面區(qū)域或針對(duì)性航道等實(shí)施有效的溢油污染、水面懸浮物和藻類浮游物等水面污染監(jiān)測(cè)，也是控制海洋污染，保護(hù)海洋環(huán)境的有效措施。

一種機(jī)載高光譜成像的航道監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括：高光譜成像光譜儀、數(shù) 據(jù)采集控制設(shè)備、GPS輔助慣導(dǎo)、GPS天線，其中將高光譜圖像數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)口傳輸并存儲(chǔ)在所述數(shù)據(jù)采集控制設(shè)備中，同時(shí)所述數(shù)據(jù)采集控制設(shè)備控制所述高光譜成像光譜儀的工作狀態(tài)；所述數(shù)據(jù)采集控制設(shè)備與飛機(jī)控制系統(tǒng)相連接，接收所述飛機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)來(lái)的指令，控制所述高光譜成像光譜儀的開(kāi)啟和關(guān)閉及高光譜圖像數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和對(duì)GPS輔助慣導(dǎo)數(shù)據(jù)的接收；所述GPS輔助慣導(dǎo)與所述數(shù)據(jù)采集控制設(shè)備相連接，記錄飛機(jī)的飛行姿態(tài)和位置信息，并且與高光譜圖像數(shù)據(jù)同步傳輸給所述數(shù)據(jù)采集控制設(shè)備，用于后續(xù)的光譜圖像數(shù)據(jù)處理。

還包括機(jī)殼，所述機(jī)殼包容所述高光譜成像光譜儀、數(shù)據(jù)采集控制設(shè)備、GPS輔助慣導(dǎo)，所述機(jī)殼由上蓋板、底板和U型側(cè)板和一平面?zhèn)劝褰M成，其中，U型側(cè)板在其外表面?zhèn)乳_(kāi)槽；

還包括安裝支架，所述安裝支架將所述高光譜成像光譜儀和所述數(shù)據(jù)采集控制設(shè)備固定在所述機(jī)殼的U型側(cè)板上，所述安裝支架與所述機(jī)殼的U型側(cè)板采用螺釘固定，所述GPS輔助慣導(dǎo)通過(guò)安裝支架也固定在機(jī)殼的U型側(cè)板上；

所述高光譜成像光譜儀的鏡頭通過(guò)在所述機(jī)殼的底板上的圓形孔伸到機(jī)殼外面，在圓孔的連接處用橡膠墊和壓圈密封固定；

還包括減震平臺(tái)，所述高光譜成像光譜儀、數(shù)據(jù)采集控制設(shè)備、GPS輔助慣導(dǎo)置于機(jī)殼內(nèi)并安裝于所述減震平臺(tái)，所述減震平臺(tái)安裝于所述機(jī)殼上蓋板上；

還包括安裝板，固定所述減震平臺(tái)，在所述機(jī)殼上蓋板和所述安裝板均設(shè)有螺絲孔位，

所述GPS天線固定在飛機(jī)機(jī)殼頂部，使用獨(dú)立的GPS天線或共用飛機(jī)自身的GPS天線；

所述數(shù)據(jù)采集控制設(shè)備中還預(yù)留了VGA接口和USB接口。

優(yōu)選地，還包括安裝支架、機(jī)殼、減震平臺(tái)、安裝板和外部電接口，機(jī)殼外有外部電接口、GPS天線。

所述數(shù)據(jù)采集控制設(shè)備通過(guò)GPIO接口與飛機(jī)控制系統(tǒng)相連接。

所述GPS輔助慣導(dǎo)通過(guò)RS232串口與所述數(shù)據(jù)采集控制設(shè)備相連接。

所述高光譜成像光譜儀鏡頭方向垂直朝下，所述GPS輔助慣導(dǎo)水平安裝，與所述高光譜成像光譜儀鏡頭方向垂直。

所述高光譜成像光譜儀、數(shù)據(jù)采集控制設(shè)備、GPS輔助慣導(dǎo)固定在機(jī)殼的上蓋板上。

所述減震平臺(tái)由4個(gè)減震器組成，固定在安裝板上，并與機(jī)殼上蓋板吊裝方式相連接。

所述安裝板上設(shè)有安裝孔，用于與飛機(jī)平臺(tái)連接。

整個(gè)系統(tǒng)的供電由飛機(jī)上的電源提供，通過(guò)機(jī)殼上的電源接口分別與所述高光譜成像光譜儀、所述數(shù)據(jù)采集控制設(shè)備和所述GPS輔助慣導(dǎo)連接，并為其供電。

本實(shí)用新型通過(guò)一體化設(shè)計(jì)，將各個(gè)模塊集成到同一個(gè)裝置內(nèi)，對(duì)外只有數(shù)據(jù)接口及供電口，具有體積小、重量輕、功耗小、集成度高、氣密性良好等特點(diǎn)，可以適應(yīng)惡劣環(huán)境下工作，使用飛機(jī)電源系統(tǒng)供電，使系統(tǒng)能夠完成各種各樣的航道信息采集任務(wù)。