[發(fā)明專利]一種快速測(cè)定復(fù)雜流態(tài)下水面高程的設(shè)備及方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110279342.1
• 申請(qǐng)日: 2021-03-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113048943A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鐘果;劉云鵬;田雄;吳章雷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電建集團(tuán)成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司
• 主分類號(hào): G01C5/00
• 分類號(hào): G01C5/00;G01C15/00;B64D47/00
• 代理公司: 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51220
• 代理人: 林菲菲

本發(fā)明公開(kāi)了一種快速測(cè)定復(fù)雜流態(tài)下水面高程的設(shè)備及方法，通過(guò)在無(wú)人機(jī)腹艙處設(shè)置的測(cè)量電路及線圈等部件，并將第一外部導(dǎo)線以及第二外部導(dǎo)線纏繞在線圈上，分別通過(guò)第一金屬環(huán)以及第二金屬環(huán)與測(cè)量電路連接，在無(wú)人機(jī)操作信號(hào)下，同時(shí)對(duì)第一外部導(dǎo)線以及第二外部導(dǎo)線進(jìn)行投放，并使之接觸水面形成通電回路，并根據(jù)所形成回路中的電流大小，換算得到相應(yīng)的導(dǎo)線長(zhǎng)度，并結(jié)合無(wú)人機(jī)自身定位系統(tǒng)測(cè)得的高程，計(jì)算得到待測(cè)點(diǎn)水面高程。本發(fā)明的有益效果為消除了為進(jìn)行水面測(cè)量需作業(yè)人員抵達(dá)現(xiàn)場(chǎng)的重大安全風(fēng)險(xiǎn)；彌補(bǔ)了傳統(tǒng)無(wú)人機(jī)航測(cè)在夜間、雨霧、強(qiáng)光等天氣條件下不能實(shí)施的不足。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無(wú)人機(jī)測(cè)距技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種快速測(cè)定復(fù)雜流態(tài)下水面高程的設(shè)備及方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)測(cè)繪采用人力，利用攜帶的全站儀、GPS等設(shè)備進(jìn)行坐標(biāo)及高程測(cè)量，但是在采用傳統(tǒng)的測(cè)繪方法當(dāng)中，存在以下不足：對(duì)河水面、湖水面高程，一般在湖岸進(jìn)行近似測(cè)量，但針對(duì)突發(fā)的、災(zāi)害發(fā)生地點(diǎn)偏僻的山洪、泥石流、堰塞湖等應(yīng)急救災(zāi)中，附近無(wú)測(cè)量控制網(wǎng)點(diǎn)，無(wú)法進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，同時(shí)一般難以在第一時(shí)間抵達(dá)災(zāi)害體上并進(jìn)行測(cè)量，時(shí)效性差；人工測(cè)量水邊線一般適合河流坡降小、水流狀態(tài)相對(duì)穩(wěn)定的河面及湖面，在山洪、泥石流、堰塞湖等高風(fēng)險(xiǎn)地質(zhì)災(zāi)害體周圍作業(yè)，水體流態(tài)復(fù)雜，水面高程在時(shí)間和空間上變化巨大，一般一次測(cè)量需獲得一組數(shù)個(gè)水面高程數(shù)值。同時(shí)作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)高，測(cè)量人員甚至難以到達(dá)水邊；無(wú)人機(jī)航測(cè)在進(jìn)行空三處理時(shí)，針對(duì)表面光滑、反射強(qiáng)、紋理單一或形態(tài)變化的對(duì)象，如玻璃、靜止水面、單色塊、湍急的河流等對(duì)象，一般空三效果差，不能形成有效的點(diǎn)云數(shù)據(jù)；或空三運(yùn)算失敗，無(wú)法獲取點(diǎn)云數(shù)據(jù)。即使可以生成部分水面紋理，也需進(jìn)行內(nèi)業(yè)處理后才能得到結(jié)果，時(shí)效性較差，同時(shí)空三效果不佳即代表測(cè)量精度無(wú)法保障。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種快速測(cè)定復(fù)雜流態(tài)下水面高程的設(shè)備及方法，通過(guò)在無(wú)人機(jī)腹艙下方設(shè)置測(cè)量電路，并將測(cè)量電路分別與第一外部導(dǎo)線以及第二外部導(dǎo)線與水面接觸形成電流回路，并通過(guò)回路中的電流大小來(lái)測(cè)量水面高程，實(shí)現(xiàn)對(duì)任意流態(tài)的水面高程進(jìn)行測(cè)量。

本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種快速測(cè)定復(fù)雜流態(tài)下水面高程的設(shè)備，包括無(wú)人機(jī)腹艙、第一外部導(dǎo)線、第二外部導(dǎo)線以及配重塊；所述無(wú)人機(jī)腹艙下方設(shè)有測(cè)量電路，所述測(cè)量電路包括電源與電流傳感器；所述電源一端與所述電流傳感器一端連接，所述電源另一端通過(guò)導(dǎo)線接口與第一保險(xiǎn)絲一端連接，所述第一保險(xiǎn)絲另一端連接有第一金屬環(huán)；所述電流傳感器另一端通過(guò)導(dǎo)線接口與第二保險(xiǎn)絲一端連接，所述第二保險(xiǎn)絲另一端連接有第二金屬環(huán)；所述第一外部導(dǎo)線穿過(guò)所述第一金屬環(huán)與所述配重塊連接，且所述第一外部導(dǎo)線底端穿出所述配重塊；所述第二外部導(dǎo)線穿過(guò)所述第二金屬環(huán)與所述配重塊連接，且所述第二外部導(dǎo)線底端穿出所述配重塊；所述第一外部導(dǎo)線與所述第二外部導(dǎo)線均為裸露導(dǎo)線。

優(yōu)選地，所述設(shè)備還包括線圈，所述線圈上設(shè)有第一凹槽與第二凹槽，所述第一凹槽用于放置所述第一外部導(dǎo)線，所述第二凹槽用于放置所述第二外部導(dǎo)線，且所述第一凹槽與所述第二凹槽平行設(shè)置。

將第一外部導(dǎo)線以及第二外部導(dǎo)線分別纏繞在線圈上，有助于對(duì)第一外部導(dǎo)線以及第二外部導(dǎo)線進(jìn)行集中收集以及放線，且纏繞在第一凹槽與第二凹槽上的外部導(dǎo)線互不連接，保證第一外導(dǎo)線與第二外部導(dǎo)線互不接觸。

第一外部導(dǎo)線與第二外部導(dǎo)線均選用高阻值導(dǎo)線，其阻值與電流傳感器阻值數(shù)量級(jí)一致，其目的是計(jì)算時(shí)誤差小。

優(yōu)選地，所述無(wú)人機(jī)腹艙上設(shè)有第一投放窗口與第二投放窗口，所述線圈設(shè)置在所述無(wú)人機(jī)腹艙上，所述第一外部導(dǎo)線穿過(guò)第一投放窗口、所述第一金屬環(huán)與所述配重塊連接，所述第二外部導(dǎo)線穿過(guò)第二投放窗口、所述第二金屬環(huán)與所述配重塊連接。

正常狀態(tài)下第一投放窗口與第二投放窗口將導(dǎo)線卡住，使之固定，當(dāng)通過(guò)指令進(jìn)行投放操作時(shí)，無(wú)人機(jī)腹艙上的兩個(gè)投放窗口打開(kāi)，導(dǎo)線在配重塊重力作用下呈自由落體狀態(tài)下放，直至接觸水面。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)線接頭為插拔結(jié)構(gòu)。