[發明專利]一種基于無人機云臺的激光斷面測量機器人系統

有效

• 申請號: 202011192829.8
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112461197B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 蘇鵬;謝勁松;潘清存
• 申請（專利權）人: 廣東海緯地恒空間信息技術有限公司
• 主分類號: G01C7/02
• 分類號: G01C7/02;G01C3/00;G01S19/43
• 代理公司: 中山市興華粵專利代理有限公司 44345
• 代理人: 吳劍鋒

本發明公開一種基于無人機云臺的激光斷面測量機器人系統，包括斷面坐標轉換子系統、斷面測點飛行子系統、斷面點高程采集子系統和斷面測點數據管理子系統，所述斷面測點飛行子系統包括有PTK天線裝置，所述PTK天線裝置用于無人機的厘米級差分定位，所述斷面點高程采集子系統包括實時圖傳系統、激光測距儀、云臺調節系統和高程換算模塊，本發明通過設置RTK天線裝置能實現斷面測量機器人的高精度定位，使其能夠按照預定的斷面航線飛行，并結合帶有實時圖傳系統的斷面點高程采集子系統，實現對跨越復雜地形地物的斷面的高效測量，提高了公路、鐵路、水利等建設施工中斷面測量的效率。

技術領域

本發明涉及斷面測量領域，尤其涉及一種基于無人機云臺的激光斷面測量機器人系統。

背景技術

近年來，無人機技術迅速發展，無人機的相關應用也日趨廣泛。我國作為基建大國，公路、鐵路、水利等建設的工作量都非常巨大，傳統公路、鐵路、水利等在前期設計、線路初勘、土方測算等環節都涉及到斷面測量。傳統的斷面測量作業方式是技術人員使用全站儀、RTK GPS，皮尺等到達測量現場，按照預先設計定下來的橫縱坐標(或者現場確定的坐標)，對外業現場的斷面進行逐點高程的厘米級測量。但是在實際作業過程中，存在現場植被茂盛難于通行、溝壑阻路無法到達、房屋建筑阻隔繞行困難等技術問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于無人機云臺的激光斷面測量機器人系統，本發明中無人機云臺能實現厘米級差分定位，使無人機云臺上的斷面測量機器人系統能夠替代人工實現對外業現場的斷面進行逐點高程測量

為了達到上述目的，本發明采用以下方案：一種基于無人機云臺的激光斷面測量機器人系統，包括斷面坐標轉換子系統、斷面測點飛行子系統、斷面點高程采集子系統和斷面測點數據管理子系統，其中：

所述斷面坐標轉換子系統用于將用戶上傳的斷面點坐標數據按轉換參數轉換為WGS84坐標數據，并將轉換后的WGS84坐標數據傳送到所述斷面測點飛行子系統；

所述斷面測點飛行子系統用于接收所述斷面坐標轉換子系統提供的斷面坐標數據，并控制無人機按斷面坐標數據有序進行飛行和懸停，所述斷面測點飛行子系統包括有RTK天線裝置，所述RTK天線裝置用于無人機的厘米級差分定位；

所述斷面點高程采集子系統用于無人機懸停時對所處的斷面坐標點的高程進行測量，所述斷面點高程采集子系統包括實時圖傳系統、激光測距儀、云臺調節系統和高程換算模塊，所述實時圖傳系統用于給用戶實時反映斷面坐標點的測量條件，所述激光測距儀用于激光測距，所述云臺調節系統用于調節云臺的傾斜角度，所述高程換算模塊用于根據云臺的傾斜角度將所述激光測距儀所測數據換算為垂直的高程數據；

斷面測點數據管理子系統，用于將所述斷面點高程采集子系統的高程數據整合為按照斷面序號分段管理的數據并傳輸到無人機測量中心。

作為本發明進一步地方案，所述斷面坐標轉換子系統包括數據管理模塊，所述數據管理模塊用于完成所述斷面坐標轉換子系統中坐標系統的轉換以及測線數據上傳與下載。

作為本發明進一步地方案，所述斷面測點飛行子系統包括無人機定位模塊，所述無人機定位模塊設置于所述RTK天線裝置上，用于獲取無人機中心RTK厘米級坐標。

作為本發明進一步地方案，所述斷面點高程采集子系統包括數傳模塊，所述數傳模塊用于向所述實時圖傳系統、所述云臺調節系統發送控制信號。

作為本發明進一步地方案，所述數傳模塊也用于向所述斷面測點飛行子系統發送無人機飛行和懸停的控制信號。

綜上所述，本發明相對于現有技術其有益效果是：通過設置RTK天線裝置能實現斷面測量機器人的高精度定位，使其能夠按照預定的斷面航線飛行，并結合帶有實時圖傳系統的斷面點高程采集子系統，實現對跨越復雜地形地物的斷面的高效測量，提高了公路、鐵路、水利等建設施工中斷面測量的效率。

附圖說明