专利名称：空间自定位生态数据采集装置的制作方法
技术领域：
本发明属于电子技术。特别是指对在人们不便涉足的位置采集测量数据。
在野外科学考察中，经常遇到测量点处于人们无法涉足的位置，如悬崖绝壁，植物生长空间(大于3米高度时)，沼泽和河流水面上方空间等。本装置为了解决这个实际问题，将GPS卫星定位仪，数据采集系统和氢气球结合一体，使其能够自由地悬浮在空中，人通过控制绳掌握其采样高度范围，采集数据的同时由GPS卫星定位仪自动记录三维空间的位置和时间。亦可测量前在装置中设置采集数据计划，如设置待测点三维坐标，设置空间轨迹，平面，区域为采集数据的位置条件及邻域范围，测量时人通过控制绳使装置改变位置，由装置自动辨识甄别测量数据。本装置以最少的设备投入很方便地实现低空(200米)空间自定位数据采集，尤其是在地表面30米内复杂环境的空间使用，其灵活实用性更为突出。本装置的特点(新颖性)1.采集数据真实性强。选择氢气球为驱动力，即可不破坏测量点原有物理属性(如温度，湿度，大气压强等)2.测量点定位稳定性高。采集数据的同时由装置内部的GPS卫星定位仪自动记录每一个数据采集点的准确位置，包括经度，纬度，高度，时间。为动态多点巡回检测提供了修正数据误差的可靠依据。更适用于空间物理量的梯度测量。
3.体积小，重量轻，便于携带，操作简单，适用于野外作业。
4.抗障碍物性强。距地面30米内空间测量环境最复杂，物理属性变化多样，而恰恰是采集测量数据最频繁的重要的空间。本装置曾经在热带原始森林中使用，其性能完好。
5.智能测量。在测量前设置待测采集点的空间位置属性，测量时装置即可自动选定记录符合位置属性的数据。
6.设备投入少，测量成本低。装置总体设计 A氢气球+B自动定位数据采集器+C控制绳A.氢气球采用阻燃PVC材料，形状及与B连接方式以方便测量而定，不冲气时可塞进B的外壳中。
B.自动定位数据采集器采用掌上型电脑利用RS-232接口与GPS卫星定位仪及传感器结合一体。传感器种类可根据测量需要选置。
C.控制绳采用0.03mm*20尼龙线。实施例本装置曾用于采集测量小叶杨树林生长空间(距离地面3至8米)温湿度梯度场数据。掌上型电脑选用美国惠普公司HP-1000CX型GPS卫星定位仪选用美国MOTOROLA公司TRAXAR+型传感器选用日本SORT公司HT-150温湿度传感器氢气球通过一根5米尼龙绳与采集器相连，以避免树枝叶障碍物的影响。设置梯度间隔为1米，即距地面3米，4米，5米，6米，7米，8米共设定6个温湿度数据采集平面。设置采集数据邻域为0.1米。即自动识别采集2.9-3.1米，3.9-4.1米(以此类推)水平域内的数据。设置采集数据时间间隔为10秒。设置采集数据类型为温度，湿度，经纬度，高度，时间。本装置测量精度指标温度相对误差0.1度温度梯度相对误差0.05度湿度相对误差5％湿度梯度相对误差3％定位精度相对误差0.5米 采用自约束伪距定位法(另报专利)梯度位移相对误差0.1米本装置使用6节5号碱性电池，可连续工作12小时。测量时拉动控制绳避开障碍物使采集器在测量域内往复运动，即可获得所需数据。
权利要求
1.空间自定位生态数据采集装置其特征在于以氢气球为驱动力，使自定位数据采集器能够达到空间任何位置(低空范围)采集数据。
2.空间自定位生态数据采集装置的技术方法特征是采集测量数据的同时动态记录采集点三维位置坐标。
3.空间自定位生态数据采集装置的技术方法特征是采集测量前设置计划测量路经和三维空间测量区域，测量时本装置自动识别采集数据的取舍。
全文摘要
本发明属于电子技术。特别是指对在人们不便涉足的位置以最少的设备投入,简捷地采集测量数据的装置。其特征在于将GPS卫星定位仪,数据采集系统和氢气球结合一体,使其能够自由地悬浮在空中,采集数据的同时自动记录三维空间的位置和时间。亦可测量前在装置中设置采集数据的位置条件及邻域范围,由装置自动辨识甄别测量数据。本装置适用于生态野外考察。
文档编号G01C21/00GK1256401SQ9812312
公开日2000年6月14日 申请日期1998年12月7日 优先权日1998年12月7日
发明者关烽 申请人:关烽