一种无人机光电情境监测装置的制作方法

本发明涉及机械，尤其涉及一种无人机光电情境监测装置。

背景技术：

1、随着无人机技术的发展，能够便捷地使用筒(架)式部署装置、以弹射起飞方式部署的无人机在情境监测领域获得了极大的发展前景。

2、对这一种弹射起飞无人机用光电情境监测设备进行机械结构设计时，整机系统的安装布局及结构形式是影响无人机进行情境监测性能的关键技术之一。根据光学情境监测设备的结构形式可分为机腹悬吊式和机头前置式两种结构形式。

3、采用机腹悬吊式的结构形式是：将光电情境监测设备安装于无人机机腹的安装接口上。光学监测设备一般采用两轴两框架或三轴三框架转台上搭载光学相机或其他负载，采用半球形光窗将负载与转台整体封装或将负载单独封舱后安装于转台上。这种形式的优点在于光电情境监测设备可以不受遮挡地观察监测地面目标，但有飞机机体空间利用率低、空气阻力较大的问题。

4、采用机头前置式的结构形式是：将光电情境监测设备安装于无人机机头的安装接口上。光学监测设备一般采用两轴两框架或三轴三框架转台上搭载光学相机或其他负载，采用将转台上负载单独封舱的结构形式。这种方法有节约机体空间，观察范围广的优点，但由于转台轴系与负载舱之间一定存有间隙，会导致无人机飞行时的飞行阻力大大增加，以及转台轴系与负载分别独立密封导致光电设备的重量较大的问题。

5、由此可见，现有的光电情境监测设备的安装形式存在机体空间利用率低，影响无人机气动外形增大风行阻力，以及重量较大的问题，不能满足高空间利用率、轻便、低飞行阻力的要求。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是，如何提升现有的光电情境监测设备的安装形式存在机体空间利用率；有鉴于此，本发明提供一种无人机光电情境监测装置。

2、本发明采用的技术方案是，一种无人机光电情境监测装置，包括：光电转台以及与所述光电转台连接的光窗；

3、所述光电转台包括滚转轴组件，方位轴组件，俯仰轴组件以及光电载荷；

4、其中，所述光电载荷安装在所述俯仰轴组件的第一俯仰传动轴上，所述俯仰轴组件安装在所述方位轴组件的第一方位传动轴上，所述方位轴组件安装在所述滚转轴组件的第一滚转传动轴上。

5、在一个实施方式中，所述滚转轴组件包括滚转轴框架，第一滚转传动轴，滚转轴伺服控制板，滚转轴轴承，底盖，滚转轴伺服电机，第二滚转传动轴及滚转轴编码器；

6、其中，所述滚转轴伺服电机安装于所述滚转轴框架上，所述第一滚转传动轴与所述滚转轴伺服电机止口配合连接，所述滚转轴轴承安装于所述滚转轴框架与所述第一滚转传动轴之间的空隙中；所述滚转轴伺服电机与所述滚转轴框架得中心轴重合；所述滚转轴伺服电机的中心孔中穿出有预留线缆；在所述滚转轴伺服电机依次安装所述滚转轴伺服控制板、所述第二滚转传动轴、所述滚转轴编码器及所述底盖。

7、在一个实施方式中，所述方位轴组件包括第一方位轴框架，第一方位轴端盖，方位轴编码器，第一方位轴轴承，第二方位轴端盖，第一方位传动轴，第二方位传动轴，方位轴伺服电机，第二方位轴轴承，第二方位轴框架，方位轴伺服控制板：

8、所述方位轴伺服电机、所述第一方位传动轴及所述第二方位传动轴以止口配合方式连接，所述第一方位轴轴承装入所述第一方位轴端盖上后与所述第二方位轴框架以止口方式连接，将装配好的所述方位轴伺服电机、所述第一方位传动轴及所述第二方位传动轴装入第二方位轴框架上的安装位置，依次以止口配合方式安装第一方位轴框架、方位轴编码器、第二方位轴轴承以及第二方位轴端盖，将线缆穿过所述方位轴伺服电机的中心孔并将所述方位轴伺服控制板安装在所述第二方位轴框架上。

9、在一个实施方式中，光电转台俯仰轴组件包括第一俯仰轴框架，第一俯仰轴端盖，第二俯仰轴框架，俯仰轴伺服电机，第二俯仰轴端盖，第一俯仰轴轴承，俯仰轴编码器，第一俯仰传动轴，第二俯仰传动轴，俯仰轴伺服控制板，第二俯仰轴轴承：

10、所述俯仰轴伺服电机、所述第一俯仰传动轴及所述第二俯仰传动轴以止口配合方式连接，所述第一俯仰轴轴承装入所述第一俯仰轴端盖上后与所述第一俯仰轴框架以止口方式连接，将装配好的所述伺服电机、所述第一俯仰传动轴及所述第二俯仰传动轴装入所述第一俯仰轴框架上的安装位置，之后依次以止口配合方式连接所述第二俯仰轴框架、所述俯仰轴编码器、所述第二俯仰轴轴承以及所述第二俯仰轴端盖，将线缆穿过所述俯仰轴伺服电机的中心孔并将所述俯仰轴伺服控制板安装在所述第二俯仰轴端盖上。

11、在一个实施方式中，所述光窗为超半球形结构，以铝合金制的光窗安装接口与所述光电转台以止口配合方式连接于所述滚转轴组件，所述光窗得外侧面与光窗安装接口的外侧面平滑过度以降低风阻。

12、在一个实施方式中，所述光电载荷通过止口连接所述俯仰轴组件的第一俯仰传动轴上，所述俯仰轴组件通过止口连接所述方位轴组件的第一方位传动轴上，所述方位轴组件通过止口连接所述滚转轴组件的第一滚转传动轴上。

13、在一个实施方式中，所述光电转台采用铝合金加工。

14、相较于现有技术，本发明至少具备以下优点：

15、本发明提供的无人机光电情境监测装置，可以有效解决现有弹射起飞光电情境监测设备的机体空间利用率低，影响无人机气动外形增大风行阻力，以及重量较大的不足的技术问题；并且该设备设计合理，安装简便，结构可靠，从而保证光电监测设备与无人机之间紧密牢固的连接及连接处的平滑过渡。

技术特征：

1.一种无人机光电情境监测装置，其特征在于，包括：光电转台以及与所述光电转台连接的光窗；

2.根据权利要求1所述的无人机光电情境监测装置，其特征在于，所述滚转轴组件包括滚转轴框架，第一滚转传动轴，滚转轴伺服控制板，滚转轴轴承，底盖，滚转轴伺服电机，第二滚转传动轴及滚转轴编码器；

3.根据权利要求1所述的无人机光电情境监测装置，其特征在于，所述方位轴组件包括第一方位轴框架，第一方位轴端盖，方位轴编码器，第一方位轴轴承，第二方位轴端盖，第一方位传动轴，第二方位传动轴，方位轴伺服电机，第二方位轴轴承，第二方位轴框架，方位轴伺服控制板：

4.根据权利要求1所述的无人机光电情境监测装置，其特征在于，光电转台俯仰轴组件包括第一俯仰轴框架，第一俯仰轴端盖，第二俯仰轴框架，俯仰轴伺服电机，第二俯仰轴端盖，第一俯仰轴轴承，俯仰轴编码器，第一俯仰传动轴，第二俯仰传动轴，俯仰轴伺服控制板，第二俯仰轴轴承：

5.根据权利要求1所述的无人机光电情境监测装置，其特征在于，所述光窗为超半球形结构，以铝合金制的光窗安装接口与所述光电转台以止口配合方式连接于所述滚转轴组件，所述光窗得外侧面与光窗安装接口的外侧面平滑过度以降低风阻。

6.根据权利要求1所述的无人机光电情境监测装置，其特征在于，所述光电载荷通过止口连接所述俯仰轴组件的第一俯仰传动轴上，所述俯仰轴组件通过止口连接所述方位轴组件的第一方位传动轴上，所述方位轴组件通过止口连接所述滚转轴组件的第一滚转传动轴上。

7.根据权利要求1所述的无人机光电情境监测装置，其特征在于，所述光电转台采用铝合金加工。

技术总结本发明提出了一种无人机光电情境监测装置，包括：光电转台以及与光电转台连接的光窗；光电转台包括滚转轴组件，方位轴组件，俯仰轴组件以及光电载荷；其中，光电载荷安装在俯仰轴组件的第一俯仰传动轴上，俯仰轴组件安装在方位轴组件的第一方位传动轴上，方位轴组件安装在滚转轴组件的第一滚转传动轴上。本发明提供光电情境监测装置具有机体空间利用率高、观察范围广的优点，同时系统所采用的三轴三框架转台可使得系统光学相机始终以正像进行图像识别，避免了使用消像旋组件或电子消像旋图像处理技术，进一步减轻了系统重量与体积，降低了成本。技术研发人员：刘宏旭,张天琦,周建华,于昊钲,王文康受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第十一研究所技术研发日：技术公布日：2024/7/15