本发明属于雷达信号反射技术领域,尤其是涉及一种可调节式角反射器及其安装方法。
背景技术:
合成孔径雷达(syntheticapertureradar,sar)作为一种主动式微波成像传感器,通过发射宽带调频信号和脉冲压缩技术实现距离向高分辨率,通过方位合成孔径技术获得方位向高分辨率。与光学及高光谱遥感手段相比,sar具备全天时、全天候的成像能力,获得的图像能够反映目标微波散射特性,而且具有一定的穿透性,是获取地物信息的一种重要技术手段。sar卫星是以卫星等空间飞行器为运动平台,具备全球观测能力,可为地球环境变化和地质灾害监测提供有利的技术支撑,已广泛应用于农林监测、地质调查、海洋监测、冰雪探测、地表覆盖监测、地形测绘、地质灾害监测、以及国防建设等诸多方面。
进入21世纪以来,世界上多个航天强国相继部署了各自的sar卫星,并实现了sar卫星的更新换代,星载合成孔径雷达在系统体制、成像理论、系统性能、应用领域等方面均取得了巨大发展,sar图像的几何分辨率从初期的百米提升至亚米级(0.25米),角反射器又名雷达信号反射器,当雷达波扫描到角反射器后,雷达波会在金属角上产生折射放大,产生很强的回波信号,因此角反射器对于sar图像质量至关重要,现有角反射存在以下几个方面的不足:(1)角反射器所对应的每种sar卫星升降轨雷达影像成像朝向角的入射方向不同,一个角反射器只能反射一种sar信号,适用范围窄,适用效率低;(2)角反射器发射体的反射面较大,存在因风阻力而发生的形变可能,因此为了提高角反射器的适用范围和使用效率,研究一种可调节式角反射器及其安装方法,能根据不同sar卫星的雷达波入射方向调整反射体角度和底盘的倾角。
技术实现要素:
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种可调节式角反射器,其设计合理,实现底盘的倾角以及相邻两个反射体之间的夹角的调节,从而达到适应不同sar卫星的雷达波入射方向,提高角反射器的适用范围和使用效率。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种可调节式角反射器,其特征在于:包括由下至上依次布设的基座、底盘和角反射器,所述基座的底部通过膨胀螺栓安装在基础桩上,所述基座的顶部设置有多个调节螺杆,所述调节螺杆的上部穿过底盘,所述底盘沿调节螺杆高度方向升降;
所述角反射器包括设置在底盘上的中心轴和多个套设在中心轴上的反射体,所述反射体通过套管安装在中心轴上,所述反射体上设置有多个通风孔,各个所述反射体均能绕中心轴旋转。
上述的一种可调节式角反射器,其特征在于:所述中心轴高于反射体的上端设置有外螺纹段,所述外螺纹段上套设有锁紧螺母和橡胶垫片,所述橡胶垫片和反射体的顶面相贴合。
上述的一种可调节式角反射器,其特征在于:所述反射体的数量为四个,四个所述反射体分别为第一反射体、第二反射体、第三反射体和第四反射体,所述第一反射体上设置有第一套管和第二套管,所述第二反射体上设置有第三套管和第四套管,所述第三反射体上设置有第五套管和第六套管,所述第四反射体上设置有第七套管和第八套管,所述第一套管、第三套管、第七套管、第五套管、第二套管、第四套管、第八套管和第六套管沿中心轴高度方向由上至下依次穿设,所述第一反射体、第二反射体、第三反射体和第四反射体上分别设置有第一通风孔、第二通风孔、第三通风孔和第四通风孔。
上述的一种可调节式角反射器,其特征在于:所述底盘上设置有多个底盘圆孔,所述调节螺杆穿过底盘圆孔,所述调节螺杆上套设有上螺母和下螺母,所述上螺母位于底盘的顶面,且上螺母的底面与底盘的顶面相贴合,所述下螺母位于底盘的底面,所述下螺母的顶面与底盘的底面相贴合。
上述的一种可调节式角反射器,其特征在于:所述基座的底部设置有多个基座圆孔,所述膨胀螺栓穿过基座圆孔伸入基础桩内,所述膨胀螺栓上套设有垫片,所述垫片位于基座的底面和基础桩的顶面之间。
上述的一种可调节式角反射器,其特征在于:所述基础桩为混凝土基础桩,所述基础桩包括上混凝土桩段和下混凝土桩段,所述上混凝土桩段为圆柱体混凝土桩段,所述上混凝土桩段的顶部高于地面,所述下混凝土桩段为锥台混凝土桩段,所述上混凝土桩段和下混凝土桩段的连接处与最大冻土深度相齐平。
同时,本发明还公开了一种方法步骤简单、设计合理且使用效果好的可调节式角反射器的安装方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
步骤一、基础桩的形成:
在角反射器待安装位置开挖钻孔,并在钻孔内浇筑混凝土,形成基础桩;其中,基础桩包括上混凝土桩段和下混凝土桩段,所述上混凝土桩段为圆柱体混凝土桩段,所述上混凝土桩段的顶部高于地面,所述下混凝土桩段为锥台混凝土桩段,所述上混凝土桩段和下混凝土桩段的连接处与最大冻土深度相齐平;
步骤二、安装基座:
步骤201、在基础桩顶部钻设四个安装孔,并在安装孔上放置垫片;
步骤202、将膨胀螺栓穿过基座底部的基座圆孔伸入基础桩内,以使基座安装在基础桩上;
步骤三、安装底盘:
步骤301、在基座顶部焊接调节螺杆;其中,调节螺杆竖直布设,所述调节螺杆的数量为三个,三个所述调节螺杆沿基座顶部的圆周方向均布;
步骤302、在调节螺杆上穿设下螺母;其中,调节螺杆的上端伸出下螺母;
步骤303、将调节螺杆的上端穿过底盘上的底盘圆孔,并在调节螺杆穿过底盘圆孔的上端安装上螺母;其中,上螺母的底面与底盘的顶面相贴合,下螺母的顶面与底盘的底面相贴合;
步骤四、安装反射体:
步骤401、在底盘的顶部中心位置焊接中心轴;
步骤402、在中心轴上由下至上依次套设第六套管、第八套管、第四套管、第二套管、第五套管、第七套管、第三套管和第一套管;
步骤403、在第一套管和第二套管的侧壁上焊接第一反射体,在第三套管和第四套管的侧壁上焊接第二反射体,在第五套管和第六套管的侧壁上焊接第三反射体,在第七套管和第八套管的侧壁上焊接第四反射体;
步骤404、调节第一反射体与第二反射体之间的夹角为90度,调节第三反射体和第四反射体之间的夹角为90度;
步骤五、底盘的倾角与反射体的夹角的获取:
步骤501、建立直角坐标系oxyz;其中,直角坐标系oxyz的原点o为中心轴的中心在底盘上的投影,直角坐标系oxyz的x轴为过原点o且沿第一反射体的底部边长,直角坐标系oxyz的y轴为过原点o且沿第二反射体的底部边长,直角坐标系oxyz的z轴为过原点o且沿中心轴的高度方向;
步骤502、设定第一反射体远离中心轴的端部在x轴上的投影为c点,设定第二反射体远离中心轴的端部在y轴上的投影为b点,设定反射体的顶部在z轴上的投影为a点;
步骤503、连接b点和c点形成直线bc,过原点o做垂直于直线bc的直线od;其中,d点为直线od与直线bc的交点;
步骤504、a点、b点和c点连接形成平面abc,过o点做平面abc的法线oe;
步骤505、设定反射体的宽度和反射体的高度均为a,则oa=ob=oc=a,
步骤506、根据公式
步骤507、根据公式∠aoe=90°-∠oad,得到∠aoe的角度;
步骤508、根据公式α=∠aoe-θ,得到底盘的底面与地面之间的倾角α;其中,θ表示sar卫星上雷达波的入射角;
步骤509、根据公式
步骤六、底盘和反射体角度调节与固定:
步骤601、旋松下螺母和下螺母,且调节底盘的一侧沿调节螺杆高度方向升高,直至底盘的底面与地面之间的倾角为α,则旋紧下螺母和下螺母,以使上螺母的底面与底盘的顶面相贴合,下螺母的顶面与底盘的底面相贴合;
步骤602、调节第二反射体和第三反射体之间的夹角为β;其中,第一反射体和第四反射体之间的夹角为180°-β;
步骤603、调节第二反射体与正北方向的夹角大于0°小于90°;
步骤604、在中心轴上套设有锁紧螺母和橡胶垫片;其中,橡胶垫片和反射体的顶面相贴合;
上述的方法,其特征在于:步骤六之后还进行如下步骤:
步骤a、在中心轴上外螺纹段上安装gnss接收机;
步骤b、初始时刻,gnss接收机获取中心轴顶端的初始坐标位置并记作(x0,y0,z0);其中,x0表示中心轴顶端所在位置的初始经度,y0表示中心轴顶端所在位置的初始维度,z0表示中心轴顶端所在位置的初始高度;
步骤c、在角反射器工作过程中,gnss接收机对中心轴顶端的坐标位置进行获取,并将第i个时刻中心轴顶端的坐标位置记作(xi,yi,zi);其中,xi表示第i个时刻中心轴顶端所在位置的经度,yi表示第i个时刻中心轴顶端所在位置的维度,zi表示第i个时刻中心轴顶端所在位置的高度,i为正整数;
步骤d、当
本发明与现有技术相比具有以下优点:
1、本发明的可调节式角反射器,结构简单,设计合理,便于安装,且成本低。
2、本发明所采用的调节螺杆穿设在基座和底盘之间,通过调节底盘沿调节螺杆高度方向移动,实现了底盘的倾角的调节;采用的中心轴和多个套设在中心轴上的反射体,各个所述反射体均能绕中心轴旋转,从而实现相邻两个反射体之间的夹角的调节,从而达到适应不同sar卫星的雷达波入射方向,解决了一种角反射器只能适应一种sar信号的问题,可适应多种sar信号,提高角反射器的适用范围和使用效率。
3、本发明所采用的反射体上设置有多个通风孔,以减少风阻力,有效解决了因发射体反射面尺寸较大导致风阻力大而发生的自身形变问题。
4本发明所采用的可调节式角反射器的安装方法步骤简单、调节方便且操作简便,确保反射体的夹角和底盘倾角调节准确。
5、本发明所采用的可调节式角反射器的安装方法使用效果好,首先是基础桩的形成,其次进行安装基座、底盘和反射体,之后是底盘的倾角与反射体的夹角的获取,最后对底盘和反射体进行调节与固定,从而根据sar卫星上雷达波的入射角调节底盘的倾角和反射体之间的夹角,确保反射体的夹角和底盘的倾角调节准确。
综上所述,本发明设计合理,能实现底盘的倾角以及相邻两个反射体之间的夹角的调节,从而达到适应不同sar卫星的雷达波入射方向,提高角反射器的适用范围和使用效率。
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明可调节式角反射器的结构示意图。
图2为本发明可调节式角反射器基座的结构示意图。
图3为图2的仰视图。
图4a为本发明可调节式角反射器第一发射体的结构示意图。
图4b为本发明可调节式角反射器第二发射体的结构示意图。
图4c为本发明可调节式角反射器第三发射体的结构示意图。
图4d为本发明可调节式角反射器第四发射体的结构示意图。
图5为本发明可调节式角反射器反射体、中心轴和底盘的结构示意图。
图6为本发明直角坐标系oxyz的结构示意图。
图7为本发明直角坐标系oxyz中法线0e和雷达波平行时的结构示意图。
图8为本发明可调节式角反射器的安装方法的流程框图。
附图标记说明:
1—钻孔;2—基座;2-1—调节螺杆;
2-2—上螺母;2-3—膨胀螺栓;2-4—垫片;
2-5—基座圆孔;2-6—上开口;2-7—下开口;
2-8—下螺母;3—底盘;3-1—底盘圆孔;
4—反射体;4-1—第一反射体;4-2—第二反射体;
4-3—第三反射体;4-4—第四反射体;4-5—第一通风孔;
4-6—第二通风孔;4-7—第三通风孔;4-8—第四通风孔;
4-9—第一套管;4-10—第二套管;4-11—第三套管;
4-12—第四套管;4-13—第五套管;4-14—第六套管;
4-15—第七套管;4-16—第八套管;5—中心轴;
5-1—外螺纹段;5-2—锁紧螺母;5-3—橡胶垫片;
6—最大冻土深度;7—地面;8—基础桩;
8-1—上混凝土桩段;8-2—下混凝土桩段;9—雷达波。
具体实施方式
如图1至图3所示的一种可调节式角反射器,包括由下至上依次布设的基座2、底盘3和角反射器,所述基座2的底部通过膨胀螺栓2-3安装在基础桩8上,所述基座2的顶部设置有多个调节螺杆2-1,所述调节螺杆2-1的上部穿过底盘3,所述底盘3沿调节螺杆2-1高度方向升降;
所述角反射器包括设置在底盘3上的中心轴5和多个套设在中心轴5上的反射体4,所述反射体4通过套管安装在中心轴5上,所述反射体4上设置有多个通风孔,各个所述反射体4均能绕中心轴5旋转。
本实施例中,所述中心轴5高于反射体4的上端设置有外螺纹段5-1,所述外螺纹段5-1上套设有锁紧螺母5-2和橡胶垫片5-3,所述橡胶垫片5-3和反射体4的顶面相贴合。
如图4a-图4d所示,本实施例中,所述反射体4的数量为四个,四个所述反射体4分别为第一反射体4-1、第二反射体4-2、第三反射体4-3和第四反射体4-4,所述第一反射体4-1上设置有第一套管4-9和第二套管4-10,所述第二反射体4-2上设置有第三套管4-11和第四套管4-12,所述第三反射体4-3上设置有第五套管4-13和第六套管4-14,所述第四反射体4-4上设置有第七套管4-15和第八套管4-16,所述第一套管4-9、第三套管4-11、第七套管4-15、第五套管4-13、第二套管4-10、第四套管4-12、第八套管4-16和第六套管4-14沿中心轴5高度方向由上至下依次穿设,所述第一反射体4-1、第二反射体4-2、第三反射体4-3和第四反射体4-4上分别设置有第一通风孔4-5、第二通风孔4-6、第三通风孔4-7和第四通风孔4-8。
如图5所示,本实施例中,所述底盘3上设置有多个底盘圆孔3-1,所述调节螺杆2-1穿过底盘圆孔3-1,所述调节螺杆2-1上套设有上螺母2-2和下螺母2-8,所述上螺母2-2位于底盘3的顶面,且上螺母2-2的底面与底盘3的顶面相贴合,所述下螺母2-8位于底盘3的底面,所述下螺母2-8的顶面与底盘3的底面相贴合。
本实施例中,所述基座2的底部设置有多个基座圆孔2-5,所述膨胀螺栓2-3穿过基座圆孔2-5伸入基础桩8内,所述膨胀螺栓2-3上套设有垫片2-4,所述垫片2-4位于基座2的底面和基础桩8的顶面之间。
本实施例中,所述基础桩8为混凝土基础桩,所述基础桩8包括上混凝土桩段8-1和下混凝土桩段8-2,所述上混凝土桩段8-1为圆柱体混凝土桩段,所述上混凝土桩段8-1的顶部高于地面7,所述下混凝土桩段8-2为锥台混凝土桩段,所述上混凝土桩段8-1和下混凝土桩段8-2的连接处与最大冻土深度6相齐平。
本实施例中,本发明的可调节式角反射器,结构简单,设计合理,便于安装,且成本低。
本实施例中,调节螺杆穿设在基座和底盘之间,通过调节底盘沿调节螺杆2-1高度方向移动,实现了底盘的倾角和倾斜方向的调节,从而实现反射体4的倾角和倾斜方向的调节;设置中心轴5和多个套设在中心轴5上的反射体4,各个所述反射体4均能绕中心轴5旋转,从而实现相邻两个反射体4之间的夹角,从而达到适应不同sar卫星的雷达波入射方向,解决了一种角反射器只能适应一种sar信号的问题,可适应多种sar信号,提高角反射器的适用范围和使用效率。
本实施例中,反射体4上设置有多个通风孔,以减少风阻力,有效解决了因发射体反射面尺寸较大导致风阻力大而发生的自身形变问题。
本实施例中,基座2、底盘3、反射体4、中心轴5和套管均为不锈钢材质。
本实施例中,实际使用时,所述地下设置有供浇筑混凝土的钻孔1,以形成基础桩8。
本实施例中,所述基座2为空心圆柱体,所述基座2的高度为100mm,所述基座2的外径为900mm,所述基座2的顶部、底部和侧壁厚度均为10mm,所述基座2的顶部中心位置设置有上开口2-6,所述基座2的底部中心位置设置有下开口2-7,所述上开口2-6和下开口2-7的内径均为300mm。
本实施例中,需要说明的是,设置上开口2-6和下开口2-7是为了方便安装膨胀螺栓2-3。
本实施例中,底盘3的直径为900mm,底盘3的厚度为10mm,所述底盘3的圆心与所述基座2的圆心位于同一轴线上,所述底盘3上设置有3个底盘圆孔3-1,所述底盘圆孔3-1的直径为10mm。
本实施例中,需要说明的是,底盘3的上表面须为平滑表面,确保4个反射体4调节相关间角度时可顺利旋转。
本实施例中,所述膨胀螺栓2-3的外径为10mm,所述膨胀螺栓2-3的长度不小于100mm,所述垫片2-4为橡胶垫片。
本实施例中,所述基座2的底部设置有4个基座圆孔2-5,所述基座圆孔2-5的直径为10mm,所述基座圆孔2-5的圆心距离所述基座2边缘的间距为20mm。
本实施例中,所述调节螺杆2-1的直径为10mm,所述调节螺杆2-1的长度为130mm,所述调节螺杆2-1垂直焊接在所述基座2顶面,所述调节螺杆2-1的中心距基座2顶面边缘的间距为55mm。
本实施例中,所述调节螺杆2-1的数量为三个,三个所述调节螺杆2-1沿基座2圆周方向均布,所述上螺母2-2和下螺母2-8的厚度均为10mm。
本实施例中,所述中心轴5的底端焊接在底盘3的顶面中心位置,所述中心轴5的长度为460mm,所述中心轴5的直径为5mm,
本实施例中,实际使用时,调节螺杆2-1的长度可根据底盘3倾角调节的实际需要进行调整。另外底盘3上设置有供调节螺杆2-1穿设的底盘圆孔3-1,底盘圆孔3-1还可调整为腰形孔,腰形孔便于增大底盘的调节范围。
本实施例中,需要说明的是,外螺纹段5-1的长度为100mm,外螺纹段5-1的直径为5mm,当外螺纹段5-1上端安装gnss接收机时,须加装变径转接头。
本实施例中,实际使用时,若角反射器所处地区常年最大风力较大时,中心轴5的直径可适当增大,相对应的第一套管4-9、第三套管4-11、第七套管4-15、第五套管4-13、第二套管4-10、第四套管4-12、第八套管4-16和第六套管4-14同步增大。
本实施例中,实际使用时,所述第一套管4-9、第三套管4-11、第七套管4-15、第五套管4-13、第二套管4-10、第四套管4-12、第八套管4-16和第六套管4-14均能绕中心轴5旋转,从而实现相邻两个反射体4之间夹角的调节。
本实施例中,所述反射体4的反射面为正方形,所述反射体4的边长为360mm,即反射体4的宽度和反射体4的高度均为a且等于360mm,所述反射体4的厚度为5mm。
本实施例中,所述第一通风孔4-5、第二通风孔4-6、第三通风孔4-7和第四通风孔4-8均为五排五列布设,所述第一通风孔4-5、第二通风孔4-6、第三通风孔4-7和第四通风孔4-8的数量均为25个,以减小因风阻力而发生的自身形变。
本实施例中,实际使用时,通风孔的数量可根据角反射器所处地区常年最大风力进行调整。
本实施例中,第一通风孔4-5、第二通风孔4-6、第三通风孔4-7和第四通风孔4-8的直径均为10mm。
本实施例中,相邻两个第一通风孔4-5之间的孔心距、相邻两个第二通风孔4-6之间的孔心距、相邻两个第三通风孔4-7之间的孔心距和相邻两个第四通风孔4-8之间的孔心距均为60mm。
本实施例中,所述第一套管4-9、第二套管4-10、第三套管4-11、第四套管4-12、第五套管4-13、第六套管4-14、第七套管4-15和第八套管4-16的内径均为5mm,第一套管4-9、第二套管4-10、第三套管4-11、第四套管4-12、第五套管4-13、第六套管4-14、第七套管4-15和第八套管4-16的外径均为7mm,第一套管4-9、第二套管4-10、第三套管4-11、第四套管4-12、第五套管4-13、第六套管4-14、第七套管4-15和第八套管4-16的长度均为45mm。
本实施例中,第一套管4-9和第二套管4-10之间的间距、第三套管4-11和第四套管4-12之间的间距、第五套管4-13和第六套管4-14之间的间距、第七套管4-15和第八套管4-16之间的间距均为135mm。
本实施例中,实际使用时,第一套管4-9的顶端距离第一反射体4-1顶端的间距为0mm,所述第二套管4-10的顶端距离第一反射体4-1顶端的间距为180mm,第三套管4-11的顶端距离第二反射体4-2顶端的间距为45mm,第四套管4-12的顶端距离第二反射体4-2顶端的间距为225mm,第五套管4-13的顶端距离第三反射体4-3顶端的间距为135mm,第六套管4-14的顶端距离第三反射体4-3顶端的间距为315mm,第七套管4-15的顶端距离第四反射体4-4顶端的间距为90mm,第八套管4-16的顶端距离第四反射体4-4顶端的间距为270mm。
本实施例中,所述上混凝土桩段8-1的直径为700mm,所述下混凝土桩段8-2的高度大于等于500mm;所述下混凝土桩段8-2的侧面与下混凝土桩段8-2的底面之间的夹角不大于60°,以进一步提升基础桩8桩体的稳定性和抗冻涨性。
本实施例中,实际使用时,上混凝土桩段8-1出露地面7的高度可根据周边环境的雷达遮蔽角进行适当调整,基础桩8的桩顶直径和下混凝土桩段8-2的桩底直径可适度增大而不宜减小。
本实施例中,实际使用时,当基座2在稳定基岩或其他稳定物体上安装时,基座2的高度可根据需要适当增减。
如图6和8所示的一种可调节式角反射器的安装方法,包括以下步骤:
步骤一、基础桩的形成:
在角反射器待安装位置开挖钻孔1,并在钻孔1内浇筑混凝土,形成基础桩8;其中,基础桩8包括上混凝土桩段8-1和下混凝土桩段8-2,所述上混凝土桩段8-1为圆柱体混凝土桩段,所述上混凝土桩段8-1的顶部高于地面7,所述下混凝土桩段8-2为锥台混凝土桩段,所述上混凝土桩段8-1和下混凝土桩段8-2的连接处与最大冻土深度6相齐平;
步骤二、安装基座:
步骤201、在基础桩8顶部钻设四个安装孔,并在安装孔上放置垫片2-4;
步骤202、将膨胀螺栓2-3穿过基座2底部的基座圆孔2-5伸入基础桩8内,以使基座2安装在基础桩8上;
步骤三、安装底盘:
步骤301、在基座2顶部焊接调节螺杆2-1;其中,调节螺杆2-1竖直布设,所述调节螺杆2-1的数量为三个,三个所述调节螺杆2-1沿基座2顶部的圆周方向均布;
步骤302、在调节螺杆2-1上穿设下螺母2-8;其中,调节螺杆2-1的上端伸出下螺母2-8;
步骤303、将调节螺杆2-1的上端穿过底盘3上的底盘圆孔3-1,并在调节螺杆2-1穿过底盘圆孔3-1的上端安装上螺母2-2;其中,上螺母2-2的底面与底盘3的顶面相贴合,下螺母2-8的顶面与底盘3的底面相贴合;
步骤四、安装反射体:
步骤401、在底盘3的顶部中心位置焊接中心轴5;
步骤402、在中心轴5上由下至上依次套设第六套管4-14、第八套管4-16、第四套管4-12、第二套管4-10、第五套管4-13、第七套管4-15、第三套管4-11和第一套管4-9;
步骤403、在第一套管4-9和第二套管4-10的侧壁上焊接第一反射体4-1,在第三套管4-11和第四套管4-12的侧壁上焊接第二反射体4-2,在第五套管4-13和第六套管4-14的侧壁上焊接第三反射体4-3,在第七套管4-15和第八套管4-16的侧壁上焊接第四反射体4-4;
步骤404、调节第一反射体4-1与第二反射体4-2之间的夹角为90度,调节第三反射体4-3和第四反射体4-4之间的夹角为90度;
步骤五、底盘的倾角与反射体的夹角的获取:
步骤501、建立直角坐标系oxyz;其中,直角坐标系oxyz的原点o为中心轴5的中心在底盘3上的投影,直角坐标系oxyz的x轴为过原点o且沿第一反射体4-1的底部边长,直角坐标系oxyz的y轴为过原点o且沿第二反射体4-2的底部边长,直角坐标系oxyz的z轴为过原点o且沿中心轴5的高度方向;
步骤502、设定第一反射体4-1远离中心轴5的端部在x轴上的投影为c点,设定第二反射体4-2远离中心轴5的端部在y轴上的投影为b点,设定反射体4的顶部在z轴上的投影为a点;
步骤503、连接b点和c点形成直线bc,过原点o做垂直于直线bc的直线od;其中,d点为直线od与直线bc的交点;
步骤504、a点、b点和c点连接形成平面abc,过o点做平面abc的法线oe;
步骤505、设定反射体4的宽度和反射体4的高度均为a,则oa=ob=oc=a,
步骤506、根据公式
步骤507、根据公式∠aoe=90°-∠oad,得到∠aoe的角度;
步骤508、根据公式α=∠aoe-θ,得到底盘3的底面与地面7之间的倾角α;其中,θ表示sar卫星上雷达波9的入射角;
步骤509、根据公式
步骤六、底盘和反射体角度调节与固定:
步骤601、旋松下螺母2-8和下螺母2-8,且调节底盘3的一侧沿调节螺杆2-1高度方向升高,直至底盘3的底面与地面7之间的倾角为α,则旋紧下螺母2-8和下螺母2-8,以使上螺母2-2的底面与底盘3的顶面相贴合,下螺母2-8的顶面与底盘3的底面相贴合;
步骤602、调节第二反射体4-2和第三反射体4-3之间的夹角为β;其中,第一反射体4-1和第四反射体4-4之间的夹角为180°-β;
步骤603、调节第二反射体4-2与正北方向的夹角大于0°小于90°;
步骤604、在中心轴5上套设有锁紧螺母5-2和橡胶垫片5-3;其中,橡胶垫片5-3和反射体4的顶面相贴合;
本实施例中,步骤六之后还进行如下步骤:
步骤a、在中心轴5上外螺纹段5-1上安装gnss接收机;
步骤b、初始时刻,gnss接收机获取中心轴5顶端的初始坐标位置并记作(x0,y0,z0);其中,x0表示中心轴5顶端所在位置的初始经度,y0表示中心轴5顶端所在位置的初始维度,z0表示中心轴5顶端所在位置的初始高度;
步骤c、在角反射器工作过程中,gnss接收机对中心轴5顶端的坐标位置进行获取,并将第i个时刻中心轴5顶端的坐标位置记作(xi,yi,zi);其中,xi表示第i个时刻中心轴5顶端所在位置的经度,yi表示第i个时刻中心轴5顶端所在位置的维度,zi表示第i个时刻中心轴5顶端所在位置的高度,i为正整数;
步骤d、当
本实施例中,步骤508中sar卫星的入射角θ范围为40°~50°;
步骤509中sar卫星轨道面与地球赤道面之间的夹角δ的范围为41°~48°。
本实施例中,实际使用时,该角反射器安装在陕西省延安市,且所在地区的纬度为36.64°~36.66°之间。
本实施例中,需要说明的是,当sar卫星上雷达波9的入射方向与反射体4的法线oe平行时,反射体4的散射截面最大。因此,反射体4的布设应满足这一条件。
如图7所示,调节底盘3以xoy平面为基准面俯仰,则点d在xoy平面上的投影为点d’,且平移雷达波9,以使平移雷达波9的入射方向和反射体4的法线oe位于同一直线上,则满足反射体4的布设要求。因为sar卫星上雷达波9的入射角为θ,则∠zoe=θ,且∠aoz=∠dod′,则∠dod′=∠aoe-θ,即α=∠aoe-θ,得到底盘3的底面与地面7之间的倾角α。
本实施例中,需要说明的是,第二反射体4-2和第三反射体4-3之间的夹角β为钝角。
本实施例中,中心轴5上外螺纹段5-1上安装gnss接收机,通过gnss接收机可定期监测基础桩8的稳定性,解决了不能掌握基础桩变形情况的问题。
本实施例中,实际使用时,监测所述基础桩8稳定性还可以采用以下方式:
在所述中心轴5上端的外螺纹段5-1安装棱镜转换头,并在棱镜转换头上安装棱镜,然后采用全站仪通过棱镜对所述基础桩8的水平变形量进行测量。
在所述中心轴5上端的外螺纹段5-1安装水准尺,然后采用水准仪对所述基础桩8的竖直沉降量进行测量。
最后根据基础桩8的水平变形量和基础桩8的竖直沉降量判断基础桩8的稳定性。
本实施例中,在钻孔1内浇筑混凝土,形成基础桩8,且基础桩8包括上混凝土桩段8-1和下混凝土桩段8-2,上混凝土桩段8-1的下端与基础桩所处地区的最大冻土深度6平齐,有效解决了季节性冻土区角反射器的基础桩桩体冻涨问题。
本实施例中,实际使用时,亦可根据地质环境和观测对象将所述基座2安装在稳定的基岩面或其他稳固基础之上。
综上所述,本发明设计合理,能实现底盘的倾角以及相邻两个反射体之间的夹角的调节,从而达到适应不同sar卫星的雷达波入射方向,提高角反射器的适用范围和使用效率。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何限制,凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化,均仍属于本发明技术方案的保护范围内。