三维声呐换能器的云台装置的制作方法

1.本实用新型涉及海洋测绘技术领域，具体涉及三维声呐换能器的云台装置。


背景技术：

2.三维声呐系统是将狭窄的“条带状”跨轨探测信号及数据拼接模式，升级为一个特定体积的“面状”脉冲信号并进行数据拼接，单次声呐信号脉冲条带一般为面状区域。由于三维声呐系统换能器的面阵只能朝向一个方向发射和接收波束，难以获得例如桥墩或者码头壁等水下竖直结构物体的完整结构。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于，提供三维声呐换能器的云台装置，解决以上技术问题；
4.三维声呐换能器的云台装置，包括，
5.一法兰盘，所述法兰盘用于连接外部固定装置；
6.一平面板，所述平面板用于连接外部三维声纳探头；
7.一活动合页，所述活动合页的一侧面板通过一第一支撑柱连接所述平面板，所述活动合页的另一侧面板通过一第二支撑柱连接所述法兰盘，所述法兰盘和所述平面板通过所述活动合页可调节角度连接。
8.优选的，所述活动合页包括，
9.第一活动圆轴，
10.第一面板，连接所述第一活动圆轴；
11.第二面板，连接所述第一活动圆轴，所述第一面板和第二面板之间通过所述第一活动圆轴具备可调节角度的夹角；
12.所述第一面板远离所述第一活动圆轴的一端设有第二活动圆轴，所述第二活动圆轴的两端设有具备相同尺寸的第一长螺杆和第二长螺杆，所述第一长螺杆和所述第二长螺杆通过所述第二活动圆轴与所述第一面板可转动连接；
13.所述第二面板上设有与所述第一长螺杆相适配的第一通槽以及和所述第二长螺杆相适配的第二通槽，所述第一长螺杆穿设于所述第一通槽内，所述第二长螺杆穿设于所述第二通槽内。
14.优选的，所述第一长螺杆和所述第二长螺杆相平行设置，所述第一通槽和所述第二通槽相平行设置。
15.优选的，所述活动合页还包括，
16.对所述第一长螺杆限位的第一螺母组件，所述第一螺母组件设于所述第一长螺杆上，所述第一通槽夹于所述第一螺母组件之间；
17.对所述第二长螺杆限位的第二螺母组件，所述第二螺母组件设于所述第二长螺杆上，所述第二通槽夹于所述第二螺母组件之间。
18.优选的，所述第二面板通过所述第二支撑柱连接所述法兰盘，所述第一面板通过
所述第一支撑柱连接所述平面板。
19.优选的，所述法兰盘上设有多个用于连接所述固定装置的第一固定孔。
20.优选的，所述平面板上设有多个用于连接所述三维声纳探头的第二固定孔。
21.优选的，所述第一支撑柱底部的侧壁上设有与所述平面板连接的支撑板。
22.本实用新型的有益效果：由于采用以上技术方案，本实用新型提供可调节角度的云台装置，可以根据实际需求进行扫描角度的调整获取水下结构物不同部位的三维数据，建立水下结构物完整的结构模型。
附图说明
23.图1为本实用新型实施例中云台装置的结构示意图；
24.图2为本实用新型实施例中测量方法的步骤示意图。
25.附图中；1、法兰盘；11、第一固定孔；2、平面板；21、第二固定孔；3、活动合页；31、第一活动圆轴；32、第一面板；321、第一长螺杆；322、第二长螺杆；323、第一螺母组件；324、第二螺母组件；33、第二面板；34、第二活动圆轴；4、第一支撑柱；5、第二支撑柱；6、支撑板。
具体实施方式
26.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
28.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。
29.三维声呐换能器的云台装置，包括，
30.一法兰盘1，法兰盘1用于连接外部固定装置；
31.一平面板2，平面板2用于连接外部三维声纳探头；
32.一活动合页3，活动合页3的一侧面板通过一第一支撑柱4连接平面板2，活动合页3的另一侧面板通过一第二支撑柱5连接法兰盘1，法兰盘1和平面板2通过活动合页3可调节角度连接。
33.具体地，本实用新型提供可调节角度的云台装置，通过将三维声纳换能器固定安装在可调整角度的云台装置上面，以及调整云台装置的不同角度扫描水下目标结构物的不同部位，并通过处理扫描数据并经过后期拼接处理构建竖直结构物体的完整三维模型。
34.在一种较优的实施例中，活动合页3包括，
35.第一活动圆轴31，
36.第一面板32，连接第一活动圆轴31；
37.第二面板33，连接第一活动圆轴31，第一面板32和第二面板33之间通过第一活动圆轴31具备可调节角度的夹角；
38.第一面板32远离第一活动圆轴31的一端设有第二活动圆轴34，第二活动圆轴34的
两端设有具备相同尺寸的第一长螺杆321和第二长螺杆322，第一长螺杆321和第二长螺杆322通过第二活动圆轴34与第一面板32可转动连接；
39.第二面板33上设有与第一长螺杆321相适配的第一通槽以及和第二长螺杆322相适配的第二通槽，第一长螺杆321穿设于第一通槽内，第二长螺杆322穿设于第二通槽内。
40.具体地，第一活动圆轴31为封闭结构，第二活动圆轴34的两端设有相同规格的第一长螺杆321和第二长螺杆322；
41.第二面板33上开设有允许第一长螺杆321和第二长螺杆322活动的第一通槽和第二通槽，具体地，通过调节第一长螺杆321和第二长螺杆322来实现对活动合页3的开合角度的调整，在获得预设定的角度后转动第一螺母组件323和第二螺母组件324，使得第一螺母组件323和第二螺母组件324夹紧第二面板33，限制第一长螺杆321和第二长螺杆322的位移，从而实现对活动合页3的固定；
42.进一步的，工作时，三维声呐探头固定安装在平面板2结构上，将角度固定完毕的云台装置后放置在测量船的船舷侧进行测量作业。
43.在一种较优的实施例中，第一长螺杆321和第二长螺杆322相平行设置，第一通槽和第二通槽相平行设置。
44.在一种较优的实施例中，活动合页3还包括，
45.对第一长螺杆321限位的第一螺母组件323，第一螺母组件323设于第一长螺杆321上，第一通槽夹于第一螺母组件323之间；
46.对第二长螺杆322限位的第二螺母组件324，第二螺母组件324设于第二长螺杆322上，第二通槽夹于第二螺母组件324之间。
47.在一种较优的实施例中，第二面板33通过第二支撑柱5连接法兰盘1，第一面板32通过第一支撑柱4连接平面板2。
48.在一种较优的实施例中，法兰盘1上设有多个用于连接固定装置的第一固定孔11。
49.具体地，本实施例中法兰盘1上设有八个第一固定孔11，外部固定装置的长杆设于第一固定孔11中实现法兰盘1与外部固定装置的连接，从而对云台装置进行水下下放的作业。
50.在一种较优的实施例中，平面板2上设有多个用于连接三维声纳探头的第二固定孔21。
51.在一种较优的实施例中，第一支撑柱4底部的侧壁上设有与平面板2连接的支撑板6。
52.本实用新型提供一种三维声呐换能器的测量方法，用于实施任意一项实施例中的三维声呐换能器的云台装置，包括，
53.步骤s1，分别在法兰盘1和平面板2上安装固定装置和三维声呐探头；
54.步骤s2，调节第一面板32和第二面板33之间夹角，当达到设定的活动合页3的开合角度后将第一长螺杆321上的第一螺母组件323夹紧第二面板33以及将第二长螺杆上的第二螺母组件324夹紧第二面板33，对活动合页3的开合角度进行固定；
55.步骤s3，将云台装置设置于测量船的船舷侧进行测量作业，三维声呐探头按设定的测量路线对目标结构物进行测量数据采集，获得当前活动合页3的开合角度所对应的测量数据成像；
56.步骤s4，将获得的各活动合页3的开合角度所对应的测量数据成像基于其相互重合部分进行拼接，判断是否获得完整的目标结构物成像，若是，测量完成；否则，重新设定活动合页3的开合角度并再次执行步骤s2。
57.具体地，本实用新型通过设置不同的活动合页3的开合角度来获得目标结构物各部分的成像，将各部分成像进行拼接即可获得目标结构物完整的成像，在实际测量过程中，无法通过器具精确量取设定的云台装置的角度，因此需要对前后获得的测量数据成像进行校准修正，将前后测量数据成像按画面重合的部分进行叠加使其拼接，从而将目标结构物不同部分的测量数据匹配成完整的三维结构模型；本实施例中先利用量角器、直尺等工具进行云台开合角度的量取，量取值在采集数据时先行进行初步的调整，调整完毕后按照要求进行精细化校准数据的采集工作以便于上述的后期精细校准。
58.在一种较优的实施例中，步骤s3中设定的测量数据采集路线至少包括，
59.在平坦海床设置纵摇测线并使云台装置沿纵摇测线进行的测量数据采集；
60.在海底有棱角的结构体区域设置艏向测线并使云台装置沿艏向测线进行棱角结构体的测量数据采集；
61.在平坦海床设计具备两条计划线的横摇测线，两条计划线之间间隔一定距离，并使云台装置沿横摇测线进行测量数据采集。
62.具体地，纵摇测线的测量数据采集完成后选择相邻的测量数据成像且相邻的测量数据成像需要满足至少有60％的重叠部分，用不同颜色表示两个测量数据成像的重叠部分的特征点，通过调整使重叠部分的特征点趋于重合，记录该调整过程并进行数据改正。
63.具体地，艏向测线的测量数据采集完成后选择相邻测量数据成像且相邻测量数据成像需要满足至少有60％的重叠部分，用不同颜色表示两个测量数据成像的重叠部分的特征点，通过调整使重叠部分的特征点趋于重合，记录该调整过程并进行数据改正。
64.具体地，横摇测线的测量数据采集完整后保证采集的数据至少有80％的重叠部分。采集完成后选择对立测量数据成像且至少有80％的重叠部分。用不同颜色表示两个测量数据成像的重叠部分的特征点，通过调整使重叠部分的特征点趋于重合，记录该调整过程并进行数据改正。
65.以上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。