[發明專利]一種樹木位置的測量系統及方法

有效

• 申請號: 201910906904.3
• 申請日: 2019-09-24
• 公開（公告）號: CN110736961B
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 孫林豪;方陸明;劉江俊;鄭似青;任俊俊;楊來邦
• 申請（專利權）人: 浙江農林大學;杭州感知科技有限公司
• 主分類號: G01S5/00
• 分類號: G01S5/00;G01S5/02;G01B7/004
• 代理公司: 寧波市鄞州盛飛專利代理事務所(特殊普通合伙) 33243
• 代理人: 戴亞

1.一種樹木位置的測量系統，其特征在于，該樹木位置的測量系統包括：

設置于四個不同位置的四個錨點：第一錨點、第二錨點、第三錨點、第四錨點；其中，任意三個錨點之間不共線；每個錨點上均設置有第一通信模塊；

設置于待測樹木位置的主裝置；所述主裝置上設置有海拔計和第二通信模塊；所述海拔計用于測量主裝置自身的海拔高度；所述第二通信模塊用于與第一通信模塊進行無線通信以測量主裝置與各個錨點之間的距離；

所述主裝置可根據自身的海拔高度，以及與各個錨點之間的距離計算自身所在的位置；

所述主裝置自身位置的坐標計算式如下：

坐標點Q_n(X_n,Y_n)為主裝置在OXY水平坐標系中的位置，該OXY水平坐標系的原點O為第一錨點的所在位置，X軸正方向指向第二錨點；

其中，a_n為主裝置與第一錨點之間的水平距離；b_n為主裝置與第二錨點之間的水平距離；c_n為主裝置與第三錨點之間的水平距離；d_n為主裝置與第四錨點之間的水平距離；

式中，A_n為主裝置與第一錨點之間的距離；B_n為主裝置與第二錨點之間的距離；C_n為主裝置與第三錨點之間的距離；D_n為主裝置與第四錨點之間的距離；H_n為主裝置自身的海拔高度，由主裝置自身的海拔計測量獲得；H_A為第一錨點的海拔高度；H_B為第二錨點的海拔高度；H_C為第三錨點的海拔高度；H_D為第四錨點的海拔高度；

其中，確定X₁,Y₁的方程組為：

確定X₂,Y₂的方程組為：

確定X₃,Y₃滿的方程組為：

確定X₄,Y₄的方程組為：

其中，(X_A,Y_A)為第一錨點的坐標位置、(X_B,Y_B)為第二錨點的坐標位置、(X_C,Y_C)為第三錨點的坐標位置、(X_D,Y_D)為第四錨點的坐標位置；

(X_A,Y_A)＝(0,0)

(X_B,Y_B)＝(0,dis_AB)

式中，dis_AB為第一錨點與第二錨點之間的水平距離；dis_BC為第二錨點與第三錨點之間的水平距離；dis_AC為第一錨點與第三錨點之間的水平距離；dis_AD為第一錨點與第四錨點之間的水平距離；dis_BD為第二錨點與第四錨點之間的水平距離。

2.根據權利要求1所述的樹木位置的測量系統，其特征在于，所述第一通信模塊和第二通信模塊均為UWB通信模塊；

主裝置與各個錨點的距離Dis的計算式為：Dis＝c×t_p，其中，c為光速，t_p為錨點與主裝置之間的單程通信時長。

3.根據權利要求1所述的樹木位置的測量系統，其特征在于，所述主裝置上還設置有用于存儲測量數據的存儲卡。

4.根據權利要求3所述的樹木位置的測量系統，其特征在于，所述主裝置上還設置有用于將存儲卡中存儲的測量數據上傳的藍牙通信模塊。

5.根據權利要求1所述的樹木位置的測量系統，其特征在于，所述主裝置上還設置有用于顯示測量數據的顯示屏。