高光谱吊舱的制作方法
【专利摘要】本发明有关于一种高光谱吊舱，包括机壳、安装板、控制处理器、高光谱成像光谱仪、锂电池及其供电模块、触发模块、GPS辅助惯导、固态硬盘和UBS显示器；其中，该安装板固定在机壳的内部；该控制处理器、高光谱成像光谱仪、触发模块和UBS显示器固定在内置的安装板上，而该GPS辅助惯导和锂电池固定在机壳下部；具体的，该控制处理器与高光谱成像光谱仪连接，该锂电池借由供电模块与控制处理器、高光谱成像光谱仪连接，以统一供电，该触发模块和GPS辅助惯导经RS232串口转USB模块与控制处理器连接，该固态硬盘插设于控制处理器上，该UBS显示器与控制处理器连接。且本发明的高光谱吊舱，具有高集成度且轻便，能够满足不同航空飞行平台的需求。
【专利说明】高光谱吊舱
【技术领域】
[0001]本发明涉及高光谱遥感领域，特别是涉及一种应用于航空高光谱遥感数据采集存储的高光谱吊舱。
【背景技术】
[0002]目前，在高光谱遥感领域，高光谱遥感数据的采集和存储，都是利用很多单一的模块通过很长的线缆连接，各部分独自供电，且高光谱遥感数据的采集存储控制核心大多数情况下都是较大型的台式机或者笔记本。所以，现有的采集存储高光谱遥感数据的系统都过于零散，且各部分单独供电，限制了整套系统的机动性和整体紧凑性。且在实际应用中，高光谱成像光谱仪和GPS惯导模块的位置不固定，GPS数据和姿态参数等的准确性可信度差。
[0003]另外，在高光谱遥感测量时，上述采集存储高光谱遥感数据的系统不能方便的搭载在有人机、无人机、飞艇等飞行平台上，从而限制了高光谱成像技术的普及应用。
[0004]有鉴于上述现有的采集存储高光谱遥感数据的系统存在的问题，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的高光谱遥感装置，能够解决现有存在的问题，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是在提供一种高光谱吊舱，解决当前的采集存储高光谱遥感数据的系统的机动性和紧凑型都很差的问题，使其具有高集成度且轻便，能够满足不同航空飞行平台的需求。
[0006]本发明的目的是采用以下的技术方案来实现的。本发明提供一种高光谱吊舱，应用于航空高光谱遥感数据的采集存储，包括机壳、安装板、控制处理器、高光谱成像光谱仪、锂电池及其供电模块、触发模块、GPS辅助惯导、固态硬盘和UBS显示器；其中，该安装板固定在机壳的内部；该控制处理器、高光谱成像光谱仪、供电模块、触发模块和UBS显示器固定在内置的安装板上，而该GPS辅助惯导和锂电池固定在机壳下部；具体的，该控制处理器与高光谱成像光谱仪连接，该锂电池借由供电模块与控制处理器、高光谱成像光谱仪连接，以统一供电，该触发模块和GPS辅助惯导经RS232串口转USB模块与控制处理器连接，该固态硬盘插设于控制处理器上，该UBS显示器与控制处理器连接。
[0007]本发明的目的还可以采用以下的技术措施来进一步实现。
[0008]前述的高光谱吊舱，其中该控制处理器选用嵌入式Intel DC3217IYE新一代NUC计算机平台，其内装载有专用的高光谱遥感数据采集存储软件。
[0009]前述的高光谱吊舱，其中该高光谱吊舱还包括UBS分线器。
[0010]前述的高光谱吊舱，其中该控制处理器上预设有VGA视频接口，与外设显示器连接。
[0011]前述的高光谱吊舱，其中该机壳上设有机械连接接口。
[0012]前述的高光谱吊舱，其中该机壳上设有两组机械连接接口，一组机械连接接口是连接杆和吊件，设于机壳的顶端，另一组机械连接接口是多个连接螺母，设于机壳的底端。
[0013]前述的高光谱吊舱，其中该机壳上还预留数据下载通讯口和充电口，该数据下载通讯口借由千兆局域网实现高速下载。
[0014]前述的高光谱吊舱，其中该机壳上设有散热口。
[0015]本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明具有下列优点及有益效果:
[0016]1、本发明的高光谱吊舱，将高光谱遥感数据采集和存储依赖的各功能部分和模块集成在一个小型机壳内，构成完整的高光谱成像系统，实现了集成度高、重量轻、紧凑并且不依赖外接电脑的优点；
[0017]2、本发明的高光谱吊舱，可同时采集和存储高光谱遥感图像数据和与每一帧图像一一对应的位置信息，位置信息包括GPS数据(经度、纬度)、海拔信息、飞机的姿态参数(偏航、翻滚、俯仰)等；
[0018]3、本发明的高光谱吊舱，将电气连接和机械连接集成在一起，还提供了方便地机械连接接口，使其能更好地与飞行平台进行连接和固定，机动性高。
[0019]上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1:为本发明的高光谱吊舱的前视立体示意图。
[0021]图2:为本发明的高光谱吊舱的后视立体示意图。
[0022]图3:为本发明的机壳的立体示意图。
[0023]【主要元件符号说明】
[0024]1:机壳2:安装板
[0025]3:控制处理器4:高光谱成像光谱仪
[0026]5:锂电池5a:供电模块
[0027]6:触发模块7 =GPS辅助惯导
[0028]8:固态硬盘9 =UBS显示器
[0029]10:UBS分线器11:机械连接接口
[0030]Ila:连接杆和吊件Ilb:连接螺母
[0031]12:散热口
【具体实施方式】
[0032]为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种高光谱吊舱其【具体实施方式】、结构、特征及其功效，详细说明如后。
[0033]参阅图1、图2及图3所示，图1为本发明的高光谱吊舱的前视立体示意图，图2为本发明的高光谱吊舱的后视立体示意图，图3为本发明的机壳的立体示意图；该高光谱吊舱包括机壳1、安装板2、控制处理器3、高光谱成像光谱仪4、锂电池5及其供电模块5a、触发模块6、GPS辅助惯导7、固态硬盘8和UBS显示器9。
[0034]其中，该安装板2固定在机壳I的内部，例如借由螺钉固定；该控制处理器3、高光谱成像光谱仪4、触发模块6和UBS显示器9固定在内置的安装板2上，而该GPS辅助惯导7和锂电池5固定在机壳I下部,例如借由螺钉固定。
[0035]具体的，该控制处理器3可以选用嵌入式Intel DC3217IYE新一代NUC计算机平台，内装载专用的高光谱遥感数据采集存储软件，实现对高光谱遥感数据的处理。该高光谱成像光谱仪4与控制处理器3连接，实时采集高光谱遥感数据(包括高光谱遥感图像数据)并回传给控制处理器3 ;该触发模块6经RS232串口转USB模块与控制处理器3连接，在工作时，通讯协议为RS232协议，实现对控制处理器3的触发控制，例如采用高电压触发；该GPS辅助惯导7同样经RS232串口转USB模块与控制处理器3连接，在工作时，通讯协议采用RS232协议，并回传GPS数据和飞行姿态参数给控制处理器3。在本发明中，由于该高光谱成像光谱仪4和GPS辅助惯导7具有固定的机械连接关系，故该高光谱成像光谱仪4和GPS辅助惯导7的位置偏差是一个定值，处理数据时可避免偏差。
[0036]该锂电池5借由供电模块5a与控制处理器3、高光谱成像光谱仪4连接，实现对控制处理器3及其连接组件的供电，即对高光谱吊舱实现统一供电，该供电模块5a固定在安装板2上。详细的，该供电模块5a主要包括DC-DC模块、电源模块V1-J01-CY、电源模块V1-J00-CY、隔离电源V1-JOl-1X及隔离组件V28B24M150BL，各组成部分连接在一起，实现锂电池对高光谱吊舱的各组成部分的统一供电。
[0037]该固态硬盘8 (图未示)插设于控制处理器3上，用于实时存储该控制处理器3接收的高光谱遥感数据。该UBS显示器9 (图未示)与控制处理器3连接，使用UBS协议，并借由其触摸屏实现人机交互。为了实现双屏显示，该高光谱吊舱的控制处理器3上还预设有VGA视频接口，用于与外设显示器连接，以方便观看。
[0038]且上述高光谱成像光谱仪4、触发模块6、供电模块5a、GPS辅助惯导7和UBS显示器9与控制处理器3的连接都是采用USB接口。为了满足实际需求且克服该控制处理器3上的USB接口少的问题，该高光谱吊舱还包括UBS分线器10，以将一个USB接口转换为多个USB接口，满足实际的需求，而具体的UBS分线器的种类，本发明不对其进行限制。
[0039]在本发明中，该机壳I上设有机械连接接口 11，该机械连接接口用于高光谱吊舱与飞行平台之间的连接；具体的，该机壳I上设有两组机械连接接口，一组机械连接接口是连接杆和吊件11a，设于机壳I的顶端，可用于将高光谱吊舱吊装在飞行平台下方，实现其机动性，另一组机械连接接口是多个连接螺母11b，设于机壳I的底端，可用于将高光谱吊舱吊装在飞行器内部，即依据实际情况，可选择不同的吊装方式。
[0040]除此之外，该机壳I上还预留了数据下载通讯口和充电口 ；通过该数据下载通讯口，实现该控制处理器3与数据导出目标计算机之间的连接，可采用千兆网线，使用TCP/IP协议，将数据导出目标计算机与控制处理器3组成局域网，实现数据的高速下载，即借由千兆局域网实现高速下载；而通过该充电口，外部交流电(220V交流电)或专门的供电系统可对锂电池进行充电，从而保证对整体高光谱吊舱的供电，使其独立工作。同时，为了保护该机壳I内部的控制处理器3、高光谱成像光谱仪4等，该机壳I上设有散热口 12，避免机壳I内部的温度过高。
[0041]总的来说，本发明的高光谱吊舱，将高光谱遥感数据采集和存储依赖的各功能部分和模块集成在一个小型机壳内，构成完整的高光谱成像系统，实现了集成度高、重量轻、紧凑并且不依赖外接电脑的优点，且可同时采集和存储高光谱遥感图像数据和与每一帧图像一一对应的位置信息，位置信息包括GPS数据(经度、纬度)、海拔信息、飞机的姿态参数(偏航、翻滚、俯仰)等。另外，该高光谱吊舱上还提供了方便地机械连接接口，使其能更好地与飞行平台进行连接和固定，机动性高。
[0042]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
【权利要求】
1.一种高光谱吊舱，应用于航空高光谱遥感数据的采集存储，其特征在于其包括机壳、安装板、控制处理器、高光谱成像光谱仪、锂电池及其供电模块、触发模块、GPS辅助惯导、固态硬盘和UBS显示器； 其中，该安装板固定在机壳的内部；该控制处理器、高光谱成像光谱仪、供电模块、触发模块和UBS显示器固定在内置的安装板上，而该GPS辅助惯导和锂电池固定在机壳下部； 具体的，该控制处理器与高光谱成像光谱仪连接，该锂电池借由供电模块与控制处理器、高光谱成像光谱仪连接，以统一供电，该触发模块和GPS辅助惯导经RS232串口转USB模块与控制处理器连接，该固态硬盘插设于控制处理器上，该UBS显示器与控制处理器连接。
2.根据权利要求1所述的高光谱吊舱，其特征在于其中该控制处理器选用嵌入式Intel DC3217IYE新一代NUC计算机平台，其内装载有专用的高光谱遥感数据采集存储软件。
3.根据权利要求1或2所述的高光谱吊舱，其特征在于其中该高光谱吊舱还包括UBS分线器。
4.根据权利要求1所述的高光谱吊舱，其特征在于其中该控制处理器上预设有VGA视频接口，与外设显示器连接。
5.根据权利要求1所述的高光谱吊舱，其特征在于其中该机壳上设有机械连接接口。
6.根据权利要求5所述的高光谱吊舱，其特征在于其中该机壳上设有两组机械连接接口，一组机械连接接口是连接杆和吊件，设于机壳的顶端，另一组机械连接接口是多个连接螺母，设于机壳的底端。
7.根据权利要求1所述的高光谱吊舱，其特征在于其中该机壳上还预留数据下载通讯口和充电口，该数据下载通讯口借由千兆局域网实现高速下载。
8.根据权利要求1所述的高光谱吊舱，其特征在于其中该机壳上设有散热口。
【文档编号】B64D47/08GK104290915SQ201410461089
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年9月11日 优先权日:2014年9月11日
【发明者】魏志奇, 张涛, 谷建纯, 王新雨, 赵其波 申请人:北京欧普特科技有限公司