[发明专利]一种船载海洋光谱测量系统

说明书

本发明公开了一种船载海洋光谱测量系统，包括机柜，机柜顶部安装有方位调整机构、灰板组件和姿态调整机构，姿态调整机构上安装有采集探头；方位调整机构包括固定于机柜顶部的中空的支撑立柱和安装于支撑立柱顶端的中空旋转电机，中空旋转电机的旋转轴连接灰板组件，姿态调整机构包括固定于灰板组件上的中空的舵机立柱和安装于舵机立柱顶端的舵机，舵机的输出端与采集探头连接；机柜内部设置工控机、电源、光谱仪、惯导系统、电机控制器和舵机控制器，采集探头通过采测线缆连接光谱仪。本发明结构紧凑，环境适应性强，采集探头可实现姿态与方位的自动调整，可以直接固定在船体甲板上，无人值守自动观测海洋水色要素信息，实现远距离监测的目的。

技术领域

本发明涉及海洋光学探测设备技术领域，特别涉及一种船载海洋光谱测量系统。

背景技术

机载与星载高光谱遥感虽然在空间探测范围、空间分辨率和光谱分辨率方面占有优势，但受大气散射等因素的影响，其估测精度还无法满足海洋初级生产力评估的需要，为获得精度更高的水色遥感反演数据，往往需通过现场实时采样测量的方法对反演模型与算法进行修正。

目前水色三要素(叶绿素a、非色素悬浮物、有色可溶性有机物)的现场实时采样测量方式多采用现场定点取水样后在实验室完成检测，该方法存在空间代表性不足，保存和运输过程中易出现样品变异等问题，严重影响测量分析的时效性。定点浮标测量系统在一定程度上克服了实验室测量的弊端，但监测网络的测量范围有限，组网与维护成本高。现有的走航式水色三要素测量系统对高温、高湿、高盐的海洋环境适应性较差，探测器不能长时间在户外工作，探测时需要人员值守。

而且，现有的部分海洋光谱仪尚不具备观测方向调整功能，或者带有观测方向调整功能的，其调整结构需要加电机加减速结构，为满足线缆通讯还需要增加导电滑环结构，整个调整结构复杂，庞大，不利于在海洋复杂的环境下使用。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种船载海洋光谱测量系统，结构紧凑，环境适应性强，采集探头可实现姿态与方位的自动调整，可以直接固定在船体甲板上，24小时无人值守自动观测海洋水色要素信息，实现远距离监测的目的。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种船载海洋光谱测量系统，包括机柜，所述机柜顶部安装有方位调整机构、灰板组件和姿态调整机构，所述姿态调整机构上安装有采集探头；所述方位调整机构包括固定于机柜顶部的中空的支撑立柱和安装于支撑立柱顶端的中空旋转电机，所述中空旋转电机的旋转轴连接灰板组件，所述姿态调整机构包括固定于灰板组件上的中空的舵机立柱和安装于舵机立柱顶端的舵机，所述舵机的输出端与所述采集探头连接；所述机柜内部设置工控机、电源、光谱仪、惯导系统、电机控制器和舵机控制器，所述电机控制器和舵机控制器分别控制中空旋转电机和舵机，所述采集探头通过采测线缆连接光谱仪。

上述方案中，所述光谱仪包括一台可见光光谱仪和一台近红外光谱仪。

上述方案中，所述机柜的外壳为双层结构，双层结构中间填充隔热材料。

上述方案中，所述机柜侧面安装有空调。

上述方案中，所述机柜顶部设置上吊环，底部设置固定拉环和滚轮。

上述方案中，所述灰板组件包括支撑平台，所述支撑平台上方安装有带凹型腔的灰板下接件，所述灰板下接件上方安装灰板。

进一步的技术方案中，所述支撑平台一侧设有向外延伸的圆形限位孔，所述舵机立柱安装于圆形限位孔内。

进一步的技术方案中，所述采集探头的采测线缆、以及舵机的控制线缆穿过舵机立柱，经过灰板下接件的凹型腔，与中空旋转电机的控制线缆一起穿过支撑立柱进入机柜内部。

上述方案中，所述采集探头包括镜筒和镜筒盖，所述镜筒内部安装有摄像头和光纤探头，所述镜筒盖上设置透光玻璃，所述透光玻璃内侧贴有加热丝。