[發明專利]昆蟲飛行姿態多角度觀測裝置

有效

• 申請號: 202110057870.2
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN112882021B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 田衛明;李衛東;高科;王銳;胡程
• 申請（專利權）人: 北京理工大學前沿技術研究院;北京理工大學
• 主分類號: G01S13/88
• 分類號: G01S13/88;G01S7/02
• 代理公司: 北京君慧知識產權代理事務所(普通合伙) 11716
• 代理人: 董延麗

本申請為昆蟲飛行姿態多角度觀測裝置，屬于昆蟲飛行實驗研究領域，它包括旋轉臺，旋轉臺具有旋轉中心；第一驅動單元，第一驅動單元驅動地連接旋轉臺，以使得旋轉臺繞旋轉中心周向旋轉；弧形導軌，弧形導軌設置在旋轉臺上，弧形導軌所在平面與旋轉臺垂直，弧形導軌的圓心處放置昆蟲；探測單元，探測單元滑動設置于弧形導軌；第二驅動單元，第二驅動單元驅動地連接探測單元；本申請通過昆蟲目標物固定，改變探測單元的位置，實現雷達對不同飛行姿態昆蟲的探測，研究不同飛行姿態下昆蟲的電磁散射特性，這有助于提高雷達測量昆蟲飛行特征參數的精度，進而準確判斷昆蟲遷飛的規律，對于蟲害的預防及監測具有重要的實際意義。

技術領域

本發明涉及昆蟲飛行實驗研究領域，尤其涉及昆蟲飛行姿態多角度觀測裝置。

背景技術

昆蟲遷飛是自然界重要的生態現象，也是形成蟲害的原因之一。害蟲的遷飛會造成蟲害的異地爆發，造成糧食減產或絕產，威脅國家糧食安全。為了預防由昆蟲遷飛導致的蟲害，需要對昆蟲遷飛進行有效監測。現有技術中一般利用昆蟲雷達測量昆蟲的頭部朝向、體長、體重和振翅頻率等特征參數來分析昆蟲目標的種類和軌跡，這對蟲害的監測和預防具有重要的意義。

現有的昆蟲雷達對昆蟲飛行過程中的特征參數的測量大多基于昆蟲平飛的假設，實驗測量也是在昆蟲平飛的基礎上通過分析昆蟲雷達回波數據，找尋昆蟲飛行過程中飛行的規律。然而，昆蟲在飛行中，其飛行身體可能會有一定的傾角(即斜飛)，而現有的實驗測量也是基于昆蟲平飛的基礎上進行的測量，因此，對于昆蟲斜飛狀態下對昆蟲雷達回波數據的影響并不明確，尤其是昆蟲在不同斜飛角度下，對昆蟲雷達回波的影響。然而，探測昆蟲斜飛對昆蟲雷達回波的影響，進而得知斜飛對昆蟲飛行特征參數測量的影響，其難點在于，很難精準控制昆蟲的斜飛角度。現有研究中，一般是將昆蟲的背部粘在極細的魚線上懸吊起來，在想要調整斜飛角度時，通過調整魚線的角度間接調整。但是，由于重力的存在，昆蟲體軸一般與魚線是不平行的，因此，這就很難控制斜飛的角度，也就無法實現昆蟲在不同精準的斜飛角度下對雷達回波數據的影響，進而無法得知不同精準斜飛角度對昆蟲飛行特征參數的影響。

發明內容

本申請解決的問題在于如何準確的控制昆蟲斜飛的角度，進而獲得不同斜飛角度下對于雷達回波數據的影響，進而獲得對昆蟲飛行特征參數的影響，本申請涉及昆蟲飛行姿態多角度觀測裝置，其采用的具體方案為：

昆蟲飛行姿態多角度觀測裝置，包括：

旋轉臺，旋轉臺具有旋轉中心；

第一驅動單元，第一驅動單元驅動地連接旋轉臺，以使得旋轉臺繞旋轉中心周向旋轉；

弧形導軌，弧形導軌設置在旋轉臺上，弧形導軌所在平面與旋轉臺垂直，弧形導軌的圓心處放置昆蟲；

探測單元，探測單元滑動設置于弧形導軌；

第二驅動單元，第二驅動單元驅動地連接探測單元，以使得探測單元沿弧形導軌移動，進而改變探測單元與昆蟲所在平面之間的夾角。

優選的，還包括：

至少兩個第一光線定位器，兩個第一光線定位器分別間隔設置于弧形導軌上，兩個第一光線定位器發射的光束的交點為所述弧形導軌的圓心。

優選的，第二驅動單元包括：

電機；

齒輪，齒輪設置于電機的輸出軸；

弧形齒條，弧形齒條設置于弧形導軌，且弧形齒條的一端與弧形導軌的一端重合，弧形齒條的另一端與弧形導軌的另一端向同一方向延伸并重合，齒條與齒輪嚙合。

優選的，弧形導軌與弧形齒條對應的圓心角分別在0°-90°之間，且弧形導軌的一端設置于旋轉臺的旋轉中心處。

優選的，探測單元包括：