一种自动调平信号接收机三脚架部署系统及实现方法与流程

本发明涉及一种信号接收机三脚架部署系统领域，尤其是涉及一种自动调平信号接收机三脚架部署系统及实现方法。

背景技术：

由于一般电磁信号在空间的分布形式是圆锥体，将其向地面投影，将得到一个圆形或者椭圆形信号源，这个信号源的强度由中心开始向外减弱，要保证接收区域接收到信号的强度，就需要通过部署多台信号接收机，形成部分叠加覆盖，保证接收区的每一点所接收到的信号都能够满足信号强度的需求。近年来，随着信号接收技术的发展需要，需要短时间内在不特定的接收区域部署多个信号接收机，以满足接收信号强度的有效覆盖。目前，安置信号接收的三脚架还是采用传统的机械机构，主要依靠人工完成调平，调平时间长，调平的精度低，尤其是要同时部署多个信号接收机三脚架时，单一操作人员只能串行展开工作，或者多个人员同时工作，造成人员和时间的浪费。因此，针对不特定的部署区域需要有一种能够快速确定多点部署方案并满足安置接收机条件的部署系统。综上所述，现有技术中对于如何快速确定多点部署方案并满足安置接收机条件的部署系统尚缺乏有效的解决方案。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于设计一种自动调平信号接收机三脚架部署系统，能够根据部署区域快速确定部署点位，并根据支撑面的实际情况，自动、精准、高速完成多个的接收机三脚架的调平，以满足安置接收机条件。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种自动调平信号接收机三脚架部署系统，包括多点部署的方案生成模块和自动调平信号接收机三脚架模块。

优选的，所述的多点部署的方案生成模块，包括部署区域地面信息获取模块、获取地面信息的回传模块、获取地面信息的接收模块、多点部署的方案计算模块。

优选的，所述的部署区域地面信息获取模块为无人机。

优选的，所述的自动调平信号接收机三脚架模块，包括云台，三脚架本体、供电设备、控制设备，所述云台三角架本体连接，所述的三脚架本体包括三个可伸缩脚架杆，所述可伸缩脚架杆包括多个依次连接的伸缩杆，伸缩杆之间通过紧固旋钮紧固连接，三个可伸缩脚架杆底部都安装支撑杆，所述云台包括互相垂直安置两个电子水平仪，所述支撑杆中的两个支撑杆采用中空结构，一端安装有执行机构，中部安装有锁止机构，所述的执行机构连接有丝杆，所述丝杆与锁止机构啮合，丝杆可随执行机构旋转，并可沿支撑杆方向，在中空结构中前后运动，并在锁止机构配合下推拉可伸缩脚架杆前后运动，所述的电子水平仪连接至控制设备，所述执行机构连接至控制设备，并通过电源线连接至供电设备。

优选的，所述的执行机构为伺服电机。

优选的，所述的执行机构为步进电机。

优选的，所述的电子水平仪和控制设备连有无线传输模块，电子水平仪通过基于wifi和bluetooth技术无线连接至控制设备。

优选的，所述的执行机构和控制设备连有无线传输模块，执行机构通过基于wifi和bluetooth技术无线连接至控制设备。

优选的，所述的控制设备为单片机，控制设备接收到电子水平仪传输来的信号后，通过编制好的计算程序计算执行机构的运动方向和时长，并将计算结果转化为控制信号，传输至执行机构，并控制执行机构工作。

优选的，所述的控制设备为通用计算机，可以并发运行多个控制程序，实现一对多的控制。

一种用于上述自动调平信号接收机三脚架部署系统的实现方法，包括以下实施步骤：

步骤1：用户通过部署区域地面信息获取模块获取所要部署区域的地面信息；

步骤2：获取地面信息通过回传和接收模块传输至多点部署的方案计算模块；

步骤3：多点部署的方案计算模块根据回传的部署区域信息，并根据部署区域的外切线将部署区域包括在m、宽为n的矩形区域内；

步骤4：确定信号接收机的覆盖半径为r，接收机的数量为a；

步骤5：判断，如果m×n＞a×4r²，则不再进行后续计算，直接将接收机相互以2r距离放置，如果m×n≤a×4r²，求解用半径为r的圆对给定m×n的矩形区域进行完全覆盖，且要求相邻两个圆相交的公共面积不小于一个圆面积的k％，则应如何覆盖可使得完全覆盖整个图形时所用圆的个数最少，即布置的接收机最少；

步骤6：在满足k≥5％的条件下，只能将矩形划分成正三角形、正四边形和正六边形才能实现矩形区域的完全覆盖，选择正六边形为矩形的划分方法，假设覆盖矩形所需圆的个数mpq，(i＝1,2,...p；j＝1,2,...q)，p为列个数，q为行个数；

步骤7：用正六边形划分矩形的方法，当npj为奇数时，转至步骤8，当npj为偶数时，转至步骤11；

步骤8：通过取整计算，且mpj为奇数，求出每列个数mpj；

步骤9：通过取整计算，求出每行个数miq；

步骤10：miq为偶数时miq＝miq-1+1，mpq＝mpj×m(2i-1)q+mpj×m2iq，结束计算，转至步骤13；

步骤11：通过取整计算，且mpj为偶数，求出每列个数mpj；

步骤12：所以用偶数行可以覆盖时，即p为偶数，mpq＝mpj×m(2i-1)q+mpj×m2iq，结束计算，转至步骤13；

步骤13：根据计算的结果，确定覆盖布局分布，以每一个圆的圆心作为信号接收机的安置点。

本发明与现有技术相比，具有以下显著优点：

1.本发明通过电子水平仪获得自动调平所需要的控制信号，调平的精度高。

2.本发明采用电子执行机构，在控制信号的顺序作用下实现自动调平，并可单人完成多部三角架的并行自动调平。

3.本发明通过自动调平信号接收机三脚架部署系统，首先按照要求完成对不特定区域信号接收机三脚架部署方案的生成，在自动调平信号接收机三脚架的支持下实现多点少量人员的快速部署。

图1一种自动调平信号接收机三脚架

图2云台俯视图

图3总体设计方案框图

图4锁止机构剖面图

本发明的实现步骤包括：首先通过多点部署的方案计算各个三脚架的安置地点，其次，将三脚架放置到各个点位，启动各个三脚架完成调平，最后再放置接收机。下面主要介绍多点部署的方案计算模块生成流程，再介绍三脚架自动调平工作流程。

当需要在不特定区域同时部署多台自动调平信号接收机三脚架时，首先通过多点部署的方案计算各个三脚架的安置地点，假设m＝400，n＝400，r＝100，a＝20，k＝5％。

步骤1：判断是否m×n≤a×4r²，400×400≤20×4×100²。

步骤2:npj为奇数时有

步骤3:则偶数行的列数为6；

步骤4:mpq＝mpj×m(2i-1)q+mpj×m2iq＝5×3+6×2＝27≤30

三脚架自动调平工作流程包括：第一步，展开信号接收机三脚架模块2，第二步，控制第一水平测试仪18工作，获得与水平面夹角信息，第三步，将水平面夹角信息传至控制设备11，第四步，控制设备11将角度信息转换成执行机构20的工作控制信号，在控制信号作用下控制与第一水平测试仪18相对应的支撑杆中丝杆24的前后运动，完成第一次调平，第五步，控制第二水平测试仪19工作，获得与水平面夹角信息，第六步，将水平面夹角信息传至控制设备11，第七步，控制设备11将角度信息转换成执行机构21的工作控制信号，在控制信号作用下控制与第二水平测试仪19相对应的支撑杆中丝杆25的前后运动，完成第二次调平。

提供以上实例仅仅是为了描述本发明的目的，而并非限制本发明的范围。

本发明的一种自动调平信号接收机三脚架同样可以用于其他需要提供水平工作状态的测试设备、测量设备。在不脱离本发明的精神和原理而做出的各种对执行机构和控制机构的等同替换和修改，均应涵盖在本发明的范围之内。