[發明專利]一種多旋翼無人機免像控點三維建模與測圖的裝置及方法

在審

• 申請號: 201910646139.6
• 申請日: 2019-07-17
• 公開（公告）號: CN110395390A
• 公開（公告）日: 2019-11-01
• 發明（設計）人: 尚海興;黃文鈺;張釗;李祖鋒
• 申請（專利權）人: 中國電建集團西北勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: B64C39/02
• 分類號: B64C39/02;B64D47/08;G01C11/34;G01S19/41;G01S19/43;G06T7/80;G06T17/00
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責任公司 61108
• 代理人: 韓景云

本發明屬于無人機攝影測量技術領域，涉及一種多旋翼無人機免像控點三維建模與測圖的裝置及方法。本發明通過多旋翼飛行平臺、電源模塊、三軸攝影云臺、航攝相機、機載GNSS差分模塊、通信模塊、自駕儀模塊和控制模塊的有機設置，并經相機參數精準測定、三維航線設計、架設基站、自動飛行與拍攝、落地檢查和數據整理、曝光點外方位線元素精準求定和免像控點空中三角測量計算七個步驟，無需進行地面像控點測量工作，即能完成精度達國家大比例尺測圖精度要求的空中三角測量，航測內業產品加工直接進行。本發明作業流程去除了外業地面像控點測量工序，實現作業模式從航攝到內業計算的直接銜接，減少了外業像控點測量的時間和開支，有效規避安全風險。

技術領域

本發明屬于無人機攝影測量技術領域，具體涉及一種多旋翼無人機免像控點三維建模與測圖的裝置及方法。

背景技術

現有無人機傳統攝影測量或傾斜攝影測量技術作業流程中，為確保空中三角測量的幾何精度，往往需要野外測繪一定數量的地面像控點，其坐標參與區域網平差計算，但在工期日益緊張、像控點測量成本日益增加、危險困難地面人員無法抵達區域等工況條件下，減少甚至免除地面像控點測量工序將日趨緊迫。

但目前的多旋翼無人機傳統下視單鏡頭航攝或“多鏡頭”傾斜攝影進行測圖或三維建模，若完全免除地面像控點測量，還存在如下技術問題：

(1)現有的攝影測量與三維建模空中三角測量，依賴大量或少量地面像控滿足必要的空三系統誤差消除，無法實現真正的免除像控點進行前方交會測量定位。

(2)空中三角測量的平面和高程精度，尤其是高程精度受重力場模型和攝區嚴密轉換關系影響，往往精度無法達到規范要求，以滿足大比例尺地形測量或三維建模的國家標準精度要求。

發明內容

本發明提供了一種多旋翼無人機免像控點三維建模與測圖的裝置及方法，目的在于提供一種實現地面無像控點并使得三維建模與測圖的空中三角測量定位精度達到國家大比例尺(1：500 1:1000 1:2000)測圖精度的幾何要求的裝置及方法。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種多旋翼無人機免像控點三維建模與測圖的裝置，包括

多旋翼飛行平臺，

電源模塊，電源模塊連接在多旋翼飛行平臺上；

三軸攝影云臺，三軸攝影云臺連接在多旋翼飛行平臺正下方；

航攝相機，航攝相機連接在三軸攝影云臺下方并與三軸攝影云臺電信號連接；

機載GNSS差分模塊，機載GNSS差分模塊連接在多旋翼飛行平臺上；

通信模塊，通信模塊連接在多旋翼飛行平臺上；

自駕儀模塊，自駕儀模塊連接在多旋翼飛行平臺上，自駕儀模塊與機載GNSS差分模塊、通信模塊和三軸攝影云臺電信號連接，自駕儀模塊通過相機曝光線與航攝相機連接；

控制模塊，控制模塊與通信模塊電信號連接；

所述機載GNSS差分模塊、自駕儀模塊和通信模塊均與電源模塊電連接。

所述機載GNSS差分模塊至少包括機載多模高頻GNSS接收機、GNSS接收天線、歷元數據存儲器、RTK通訊鏈路電臺和電子耦合連接附屬件；所述的機載多模高頻GNSS接收機與GNSS接收天線電信號連接，歷元數據存儲器與機載多模高頻GNSS接收機連接，RTK通訊鏈路電臺與機載多模高頻GNSS接收機電信號連接，電子耦合連接附屬件一端連接機載多模高頻GNSS接收機，另一端連接自駕儀模塊。