[發明專利]機載中型激光雷達三維測繪裝置

在審

• 申請號: 201711008183.1
• 申請日: 2017-10-25
• 公開（公告）號: CN107764202A
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發明（設計）人: 潘文武;陳小風;唐海龍;黃貴余;竇延娟;唐丹;蔣浩;黃仁兵
• 申請（專利權）人: 深圳天眼激光科技有限公司
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24;G01S19/42;G01C21/16
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙)44316
• 代理人: 趙勍毅

技術領域

本發明涉及遙感測繪領域，尤其涉及一種機載中型激光雷達三維測繪裝置。

背景技術

激光雷達(LiDAR)系統是一種融激光測距技術、全球衛星定位技術、慣性導航系統技術、高分辨率數碼影像技術及計算機技術于一體的快速獲取地形地物三維信息的主動式測量系統。在近二十年內，機載Li DAR技術作為一種精確、快速獲取地表三維信息的方式在世界范圍內已經被普遍接受，在地形測量、環境監測、應急測繪、公路/鐵路/電力/水利勘測設計、智慧城市建設等諸多領域有廣泛的應用需求和廣闊的發展前景。

機載激光雷達系統一般由激光掃描儀、航測相機、定位定姿系統及核心存儲模塊組成，通過將其搭載在飛機上在三維地形測繪區域上空飛行獲取數據，在一定程度上提高了地形測繪的效率。一般機載激光雷達系統重則100kg以上，輕則30kg以上，在應用過程必須搭載大型的有人機作為飛行載體，往往出現如下難題：

(1)機載激光雷達和其搭載的飛行平臺成本較高，因此購置成本及使用成本相對很高。

(2)測區往往距離機場比較遠，而激光雷達的搭載平臺有人機必須在機場起飛和降落，由此造成大量的無效飛行；如果機場和測區天氣狀況不同，又會造成較長的天氣等待時間。

(3)機載激光類型系統重量大，不方便運輸。

(4)對于小區域的三維地形測繪，無法應用這種機載激光雷達進行測量。

因此目前的主流機載激光雷達在進行小面積測繪時存在經濟性較差、作業不靈活和時效性較差等不足，特別是地形起伏劇烈的局部區域需要進行快速高精度測繪時還不能較好完成作業。

發明內容

本發明的目的在于提供一種機載中型激光雷達三維測繪裝置，總重量控制在25kg以下，最輕可以達到3kg，旨在解決現有的機載測繪裝置體積較大、掛接不方便、無法快速響應測繪任務的問題。

本發明是這樣實現的：

本發明實施例提供一種機載中型激光雷達三維測繪裝置，包括殼體、高分辨率數碼相機以及激光掃描儀，所述殼體具有腔室，所述高分辨率數碼相機安設于所述殼體上，所述激光掃描儀安設于所述腔室內，所述殼體的外表面上設置有用于與飛行器連接固定的安裝結構，所述腔室內還設置有慣性測量儀以及嵌入式計算機，所述殼體上設置有掃描窗口鏡，所述激光掃描儀的出光口正對所述掃描窗口鏡，且所述掃描窗口鏡與所述高分辨率數碼相機的鏡頭的朝向相同，所述激光掃描儀、所述慣性測量儀以及所述高分辨率數碼相機均與所述嵌入式計算機電連接，所述嵌入式計算機內設置有全球衛星定位系統。

進一步地，所述殼體包括主骨架、頂板、底板以及四個側板，且所述頂板、所述底板以及四個所述側板圍合形成所述腔室，所述主骨架將所述腔室分隔為第一空間、第二空間以及第三空間，其中所述第二空間與所述第三空間位于同一側，所述第一空間位于另一側，所述第二空間位于所述第三空間正上方，所述激光掃描儀位于所述第一空間內，所述慣性測量儀與所述嵌入式計算機分別安設于所述第二空間以及所述第三空間內。

進一步地，所述殼體還包括散熱板，所述頂板上設置有開口，所述散熱板嵌設安裝于所述頂板的所述開口內。

進一步地，所述高分辨率數碼相機安設于與所述第二空間以及所述第三空間對應的所述側板，且與該側板上設置有兩個通風片，兩個所述通風片分別與第二空間以及第三空間連通。

進一步地，還包括三角支架，所述三角支架安設于其中一所述側板外表面上，所述三角支架具有安裝孔，所述高分辨率數碼相機的鏡頭穿過所述安裝孔，且所述高分辨率數碼相機具有外緣板，所述三角支架于所述安裝孔的邊沿處設置有與所述外緣板貼合的支撐面，且所述支撐面與所述外緣板連接固定。

進一步地，所述第二空間內設置有若干定位柱，所述慣性測量儀的邊沿處設置有與各所述定位柱一一對應的若干定位孔，每一所述定位柱均穿設于對應的所述定位孔內。

進一步地，其中一所述側板的外表面設置有向內側凹陷的凹槽，于所述凹槽內設置有把手，所述把手與所述凹槽的內壁可轉動連接。

進一步地，所述安裝結構包括向外側延伸的至少兩個安裝板，各所述安裝板均位于所述殼體的同一側表面上，且每一所述安裝板均具有平行于所述掃描窗口鏡設置的連接面，所述連接面上開設有連接孔。

進一步地，于所述殼體上還設置有電氣接頭，所述電氣接頭與所述嵌入式計算機電連接。

進一步地，還包括相機保護殼，所述高分辨率數碼相機位于所述相機保護殼內，且所述相機保護殼安設于所述殼體的外側，所述相機保護殼開設有正對所述高分辨率數碼相機的鏡頭的窗口。