相同且沿圆周方向均匀布置，所述静平台21沿竖向滑动连接在所述第四直线导轨14上。所述云台机构2可以实现绕三个互相垂直轴线的旋转运动，实现三个转动自由度的运动。
[0017]所述成像装置3包括固定安装在所述动平台22底面上的CCD相机，用于获取底面影像信息和航摄相片。
[0018]所述控制装置4可操作地控制所述云台机构2在所述导轨系统I上的运动及所述CXD相机在所述云台机构2上的运动。
[0019]在本实施例中，所述第三直线导轨13通过第一传动机构与第一电机51连接，所述第一电机51固定在所述第一直线导轨11的一端;在所述第一直线导轨11的一端安装有第一限位开关54，另一端安装有第二限位开关55;所述第四直线导轨14通过第二传动机构与第二电机52连接，所述第二电机52固定在所述第三直线导轨13的一端，在所述第三直线导轨13的一端安装有第三限位开关56，另一端安装有第四限位开关57;所述静平台21通过第三传动机构与第三电机53连接，所述第三电机53固定在所述第四直线导轨14的一端，在所述第四直线导轨14的一端安装有第五限位开关58，另一端安装有第六限位开关59。
[0020]在本实施例中，所述第一传动机构包括与所述第三直线导轨13固接的传动带，所述传动带张紧在两根传动轴50上，两根所述传动轴50分别安装在所述第一直线导轨11和所述第二直线导轨12的两端，一根所述传动轴50由所述第一电机51驱动，另一根所述传动轴在图1中没有示出。
[0021]在本实施例中，每个所述分支机构23包括依次连接第一连杆L1、第二连杆L2、第三连杆L3和第四连杆L4，所述第一连杆LI的上端固接在所述静平台21上，所述第一连杆LI的下端与所述第二连杆L2的上端通过第一转动副Rl连接，所述第二连杆L2的上端与驱动电机的输出轴连接，驱动电机用于驱动相应分支机构的运动;所述第二连杆L2的下端与所述第三连杆L3的上端通过第二转动副R2连接，所述第三连杆L3的下端与所述第四连杆L4的上端通过第三转动副R3连接，所述第四连杆L4的下端固接在所述动平台22上;三个所述分支机构23中所有的所述第一转动副R1、所述第二转动副R2和所述第三转动副R3的转动轴线相交于空间一点，以确保所述动平台22实现相对于所述静平台21的球面运动，即三个自由度的转动。
[0022]本实用新型的工作原理为:通过控制所述导轨系统I在水平面内两个自由度的平动，可以模拟所述CCD相机在空中某水平面内任意航迹的运动，通过控制所述导轨系统I在竖直方向的平动，可以在一定范围内改变所述CCD相机的高度，以实现航行高度与相机焦距等参数的匹配，通过控制所述云台机构2的三维旋转运动，可模拟CCD相机3的俯仰、滚转及偏航运动。由此，上述六自由度航空倾斜摄影模拟系统可模拟任意轨迹、任意姿态的航空摄影测量过程，其与地物模型、航摄数据处理技术相结合，则既能满足摄影测量相关专业的教学需求，又能为摄影测量专业的技术人员开展科学研究提供实验装备。
[0023]尽管上面结合附图对本实用新型的优选实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的【具体实施方式】，上述的【具体实施方式】仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种六自由度航空倾斜摄影模拟系统，其特征在于，包括导轨系统、云台机构、成像装置及控制装置； 所述导轨系统包括四个直线导轨，其中第一直线导轨与第二直线导轨在水平面内相互平行设置，第三直线导轨横跨在所述第一直线导轨和所述第二直线导轨之上，且第三直线导轨与所述第一直线导轨和所述第二直线导轨形成滑动连接，第四直线导轨滑动连接在所述第三直线导轨上，并且所述第四直线导轨垂直于所述第一直线导轨与所述第二直线导轨所确定的平面； 所述云台机构采用球面机构，包括静平台、动平台及并联在所述静平台和所述动平台之间的三个分支机构，三个所述分支机构结构相同且沿圆周方向均匀布置，所述静平台沿竖向滑动连接在所述第四直线导轨上； 所述成像装置包括固定安装在所述动平台底面上的CCD相机； 所述控制装置可操作地控制所述云台机构在所述导轨系统上的运动及所述CCD相机在所述云台机构上的运动。2.根据权利要求1所述的六自由度航空倾斜摄影模拟系统，其特征在于，所述第三直线导轨通过第一传动机构与第一电机连接，所述第一电机固定在所述第一直线导轨的一端；在所述第一直线导轨的一端安装有第一限位开关，另一端安装有第二限位开关;所述第四直线导轨通过第二传动机构与第二电机连接，所述第二电机固定在所述第三直线导轨的一端，在所述第三直线导轨的一端安装有第三限位开关，另一端安装有第四限位开关;所述静平台通过第三传动机构与第三电机连接，所述第三电机固定在所述第四直线导轨的一端，在所述第四直线导轨的一端安装有第五限位开关，另一端安装有第六限位开关。3.根据权利要求2所述的六自由度航空倾斜摄影模拟系统，其特征在于，所述第一传动机构包括与所述第三直线导轨固接的传动带，所述传动带张紧在两根传动轴上，两根所述传动轴分别安装在所述第一直线导轨和所述第二直线导轨的两端，一根所述传动轴由所述第一电机驱动。4.根据权利要求1所述的六自由度航空倾斜摄影模拟系统，其特征在于，每个所述分支机构包括依次连接第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆，所述第一连杆的上端固接在所述静平台上，所述第一连杆的下端与所述第二连杆的上端通过第一转动副连接，所述第二连杆的上端与驱动电机的输出轴连接，所述第二连杆的下端与所述第三连杆的上端通过第二转动副连接，所述第三连杆的下端与所述第四连杆的上端通过第三转动副连接，所述第四连杆的下端固接在所述动平台上;三个所述分支机构中所有的所述第一转动副、所述第二转动副和所述第三转动副的转动轴线相交于空间一点。
【专利摘要】本实用新型公开了一种六自由度航空倾斜摄影模拟系统，包括导轨系统、云台机构、成像装置及控制装置；所述导轨系统包括四个直线导轨；所述云台机构采用球面机构，包括静平台、动平台及并联在所述静平台和所述动平台之间的三个分支机构，三个所述分支机构结构相同且沿圆周方向均匀布置，所述静平台沿竖向滑动连接在所述第四直线导轨上；所述成像装置包括固定安装在所述动平台底面上的CCD相机；所述控制装置可操作地控制所述云台机构在所述导轨系统上的运动及所述CCD相机在所述云台机构上的运动。本实用新型可以模拟任意轨迹、任意姿态的航空摄影测量过程。
【IPC分类】G01C11/00, G09B9/00
【公开号】CN205333064
【申请号】CN201521132990
【发明人】田文杰, 翟京生, 张安民, 王星, 薛彬
【申请人】天津大学
【公开日】2016年6月22日
【申请日】2015年12月29日