一種無(wú)人機(jī)搭載全站儀的地形圖測(cè)繪裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】一種無(wú)人機(jī)搭載全站儀的地形圖測(cè)繪裝置，由遙控組件單元控制測(cè)量組件單元到達(dá)設(shè)定的位置，配合定位組件單元進(jìn)行測(cè)量，再通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸及處理單元將測(cè)到的信息進(jìn)行傳輸和處理。其中定位組件單元由測(cè)釘組成，測(cè)釘由釘桿、固定在釘桿上端的十字導(dǎo)軌、與十字導(dǎo)軌滑動(dòng)連接的貼片支撐桿和與貼片支撐桿通過(guò)萬(wàn)向接頭連接的反光貼片組成；測(cè)量組件單元由無(wú)人機(jī)、懸掛在無(wú)人機(jī)下方的全站儀和設(shè)置在全站儀上的攝像頭組成，定位組件單元配合測(cè)量組件單元完成測(cè)量工作；遙控組件單元由無(wú)人機(jī)控制裝置和全站儀控制裝置組成。本實(shí)用新型能夠適應(yīng)各種不同的地理環(huán)境，能大幅提高測(cè)量速度和精度。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種無(wú)人機(jī)搭載全站儀的地形圖測(cè)繪裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及測(cè)繪技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種無(wú)人機(jī)搭載全站儀的地形圖測(cè)繪
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]由于城市各項(xiàng)建設(shè)的迅速推進(jìn)，地面上的地形、地貌時(shí)刻發(fā)生著變化，對(duì)工程施工，尤其是舊城區(qū)改造和野外道路、管線(xiàn)作業(yè)等工程的影響非常大，因此，除詳細(xì)閱讀相關(guān)地形圖外，還需進(jìn)行實(shí)地勘察，以便對(duì)用地進(jìn)行全面正確了解。
[0003]到目前為止，工程測(cè)量主要采用傳統(tǒng)測(cè)繪儀器進(jìn)行測(cè)量和單一攝影測(cè)量。這兩種方式在工程測(cè)量中存在的局限性越來(lái)越明顯:1、采用傳統(tǒng)的全站儀地面測(cè)量，僅能實(shí)現(xiàn)少數(shù)點(diǎn)的測(cè)量，頻繁迀站，不僅工作量大，而且降低測(cè)量精度，效率低;2、采用傳統(tǒng)測(cè)量方式，外業(yè)測(cè)量后僅能保存文本文檔，不能及時(shí)傳輸數(shù)據(jù)，也難以及時(shí)校正和處理數(shù)據(jù)，不便于測(cè)量過(guò)程和后期數(shù)據(jù)檢查、核對(duì);3、利用攝影測(cè)量方式進(jìn)行工程測(cè)量時(shí)，相機(jī)攝影時(shí)的外方位元素難以確定，坐標(biāo)值難以反饋;4、在許多的待測(cè)地點(diǎn)中，好的待測(cè)點(diǎn)可能因?yàn)榈刭|(zhì)原因難以釘入測(cè)釘，只好改用其他待測(cè)點(diǎn)，非常麻煩而且影響測(cè)量精度。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實(shí)用新型提供一種無(wú)人機(jī)搭載全站儀進(jìn)行測(cè)繪，減少地面測(cè)量中迀站頻繁帶來(lái)的精準(zhǔn)度下降和進(jìn)行困難等問(wèn)題的新型地形圖測(cè)繪裝置。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的方案為:
[0006]—種無(wú)人機(jī)搭載全站儀的地形圖測(cè)繪裝置，由定位組件單元、測(cè)量組件單元、遙控組件單元和數(shù)據(jù)傳輸及處理單元組成，選定待測(cè)區(qū)域后，遙控組件單元控制測(cè)量組件單元到達(dá)指定的位置，配合定位組件單元測(cè)定待測(cè)區(qū)域的地形信息，再通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸及處理單元將測(cè)得的信息進(jìn)行傳輸和處理；
[0007]所述定位組件單元由測(cè)釘組成，測(cè)釘垂直釘入待測(cè)區(qū)域的待測(cè)點(diǎn)中，由萬(wàn)向接頭、反光貼片、釘桿、十字導(dǎo)軌和貼片支撐桿組成，其中十字導(dǎo)軌的中心固定在釘桿的上端，貝占片支撐桿的下端與十字導(dǎo)軌滑動(dòng)連接，所述反光貼片通過(guò)萬(wàn)向接頭與貼片支撐桿的上端連接，反光貼片通過(guò)萬(wàn)向接頭以貼片支撐桿的上端為中心轉(zhuǎn)動(dòng)，從而調(diào)整反光貼片的傾斜角度；
[0008]所述測(cè)量組件單元由無(wú)人機(jī)、全站儀和攝像頭組成，其中全站儀懸掛在無(wú)人機(jī)下方，用于測(cè)量待測(cè)點(diǎn)的位置坐標(biāo)和高程，攝像頭固定在全站儀上，用于拍攝待測(cè)點(diǎn)的全景圖像；
[0009]所述遙控組件單元由無(wú)人機(jī)控制裝置和全站儀控制裝置組成，其中無(wú)人機(jī)控制裝置遠(yuǎn)程控制無(wú)人機(jī)的起落、懸停位置和角度，進(jìn)而調(diào)整全站儀的位置和角度，全站儀控制裝置遠(yuǎn)程控制全站儀進(jìn)行測(cè)量的相關(guān)操作。
[0010]所述反光貼片為自貼式反光貼片。
[0011]所述數(shù)據(jù)傳輸及處理單元由數(shù)據(jù)無(wú)線(xiàn)傳輸系統(tǒng)和便攜式計(jì)算機(jī)組成，其中數(shù)據(jù)無(wú)線(xiàn)傳輸系統(tǒng)設(shè)置在全站儀上，從全站儀和攝像頭獲取及時(shí)的測(cè)量數(shù)據(jù)和攝影數(shù)據(jù)，并將獲取的數(shù)據(jù)處理后傳輸至便攜式計(jì)算機(jī)，便攜式計(jì)算機(jī)根據(jù)收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行繪圖和數(shù)據(jù)核對(duì)校正。
[0012]有益效果:1、提供一種在已知點(diǎn)全景條件下的測(cè)量放樣新方法，可以利用常用的全站儀完成放樣工作，工藝簡(jiǎn)單，為構(gòu)建筑物密集區(qū)和野外地形復(fù)雜區(qū)測(cè)量放樣的提供了一種新的選擇；
[0013]2、在每個(gè)測(cè)站點(diǎn)用全站儀可測(cè)出多個(gè)被測(cè)點(diǎn)的方位坐標(biāo)，并利用全站儀和攝像頭完成全景攝影和全景測(cè)量，實(shí)現(xiàn)待測(cè)點(diǎn)的地形信息和圖像實(shí)時(shí)傳輸、圖像與坐標(biāo)的實(shí)時(shí)比對(duì)；
[0014]3、能使測(cè)量元件與計(jì)算機(jī)建立實(shí)時(shí)通信，可實(shí)現(xiàn)地面指令在測(cè)量組件與地面計(jì)算機(jī)間雙向傳遞；
[0015]4、可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)施傳輸、存儲(chǔ)和處理，并可利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行地形圖的實(shí)時(shí)初繪，及時(shí)校核數(shù)據(jù)的正確性；
[0016]5、可避免頻繁迀站帶來(lái)的大工作量和低準(zhǔn)確性，大大降低地面人工測(cè)量的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高測(cè)量效率；
[0017]6、測(cè)釘?shù)脑O(shè)計(jì)上，十字導(dǎo)軌可以使反光貼片在測(cè)釘上自由移動(dòng)，當(dāng)遇到無(wú)法釘入測(cè)釘?shù)拇郎y(cè)點(diǎn)時(shí)，可以選取旁邊的位置，將反光貼片滑動(dòng)到該待測(cè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量；
[0018]7、反光貼片可以通過(guò)萬(wàn)向接頭繞著貼片支撐桿自由轉(zhuǎn)動(dòng)，能夠進(jìn)行任意的角度調(diào)整，適用于各種不同的地理環(huán)境和測(cè)量要求。
【附圖說(shuō)明】

[0019]圖1是【具體實(shí)施方式】示意圖；
[°02°]圖2是待測(cè)點(diǎn)分布示意圖；
[0021]圖3是測(cè)釘結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]附圖標(biāo)記:1、無(wú)人機(jī)，2、全站儀，3、待測(cè)點(diǎn)，4、測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)，5、地形邊界，6、地形等尚線(xiàn)，7、萬(wàn)向接頭，8、反光貼片，9、攝像頭，10、釘桿，11、十字導(dǎo)軌，12、貼片支撐桿。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面根據(jù)附圖具體說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施方式:
[0024]—種無(wú)人機(jī)搭載全站儀的地形圖測(cè)繪裝置，由定位組件單元、測(cè)量組件單元、遙控組件單元和數(shù)據(jù)傳輸及處理單元組成，選定待測(cè)區(qū)域后，遙控組件單元控制測(cè)量組件單元到達(dá)指定的位置，配合定位組件單元測(cè)定待測(cè)區(qū)域的地形信息，再通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸及處理單元將測(cè)得的信息進(jìn)行傳輸和處理。
[0025]第一步，如圖1和圖2所示，在測(cè)量進(jìn)行之前先收集待量測(cè)場(chǎng)地信息，劃分測(cè)繪主區(qū)域和擴(kuò)展區(qū)域，制定測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)4和待測(cè)點(diǎn)3的布點(diǎn)位置及數(shù)量，在選定測(cè)繪區(qū)域和待測(cè)點(diǎn)3之后，將定位組件單元固定入待測(cè)點(diǎn)3中。
[0026]第二步，如圖3所示，所述定位組件單元由測(cè)釘組成，測(cè)釘垂直釘入待測(cè)區(qū)域的待測(cè)點(diǎn)3中，測(cè)釘由萬(wàn)向接頭7、反光貼片8、釘桿10、十字導(dǎo)軌11和貼片支撐桿12組成，其中十字導(dǎo)軌11的中心固定在釘桿1的上端，貼片支撐桿12的下端與十字導(dǎo)軌11滑動(dòng)連接，所述反光貼片8通過(guò)萬(wàn)向接頭7與貼片支撐桿12的上端連接，反光貼片8通過(guò)萬(wàn)向接頭7以貼片支撐桿12的上端為中心轉(zhuǎn)動(dòng)，從而調(diào)整反光貼片8的傾斜角度。在第一步中選定的待測(cè)點(diǎn)3上，若選定的待測(cè)點(diǎn)3無(wú)法釘入測(cè)釘時(shí)，可以將測(cè)釘釘在該待測(cè)點(diǎn)3的旁邊，然后通過(guò)調(diào)整反光貼片8在十字導(dǎo)軌11上的位置，來(lái)使反光貼片8位于待測(cè)點(diǎn)3上；當(dāng)測(cè)釘釘入時(shí)無(wú)法調(diào)整出良好的反光角度時(shí)，可以通過(guò)萬(wàn)向接頭7直接把反光貼片8的角度做出調(diào)整，以適于測(cè)量為準(zhǔn)。
[0027]如圖1所示，所述測(cè)量組件單元由無(wú)人機(jī)1、全站儀2和攝像頭9組成，其中全站儀2懸掛在無(wú)人機(jī)I下方，用于測(cè)量待測(cè)點(diǎn)3的位置坐標(biāo)和高程，攝像頭9固定在全站儀2上，用于拍攝待測(cè)點(diǎn)3的全景圖像。
[0028]所述遙控組件單元由無(wú)人機(jī)控制裝置和全站儀控制裝置組成，其中無(wú)人機(jī)控制裝置遠(yuǎn)程控制無(wú)人機(jī)I的起落、懸停位置和角度，進(jìn)而調(diào)整全站儀2的位置和角度，全站儀控制裝置遠(yuǎn)程控制全站儀2進(jìn)行測(cè)量的相關(guān)操作。
[0029]所述數(shù)據(jù)傳輸及處理單元由數(shù)據(jù)無(wú)線(xiàn)傳輸系統(tǒng)和便攜式計(jì)算機(jī)組成，其中數(shù)據(jù)無(wú)線(xiàn)傳輸系統(tǒng)設(shè)置在全站儀2上，從全站儀2和攝像頭9獲取及時(shí)的測(cè)量數(shù)據(jù)和攝影數(shù)據(jù)，并將獲取的數(shù)據(jù)處理后傳輸至便攜式計(jì)算機(jī)，便攜式計(jì)算機(jī)根據(jù)收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行繪圖和數(shù)據(jù)核對(duì)校正。
[0030]第三步，啟動(dòng)無(wú)人機(jī)I，通過(guò)無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)使其停滯于空中某一設(shè)定高度，并調(diào)整好朝向角度;通過(guò)全站儀控制系統(tǒng)發(fā)出全站儀2懸停數(shù)據(jù)指令，啟動(dòng)全站儀2相關(guān)組件，輸入測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)4坐標(biāo)值，按照全站儀2的使用方法對(duì)安裝在各待測(cè)點(diǎn)3的定位組件單元進(jìn)行觀(guān)測(cè)，測(cè)出該待測(cè)點(diǎn)3的位置坐標(biāo)、高程等數(shù)據(jù)，測(cè)量結(jié)果自動(dòng)錄入全站儀2的存儲(chǔ)系統(tǒng)中，并通過(guò)無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)將測(cè)量結(jié)果實(shí)時(shí)傳回便攜式計(jì)算機(jī)，便攜式計(jì)算機(jī)接收到傳回的信號(hào)之后，并利用數(shù)據(jù)處理軟件對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，并及時(shí)反饋信息，現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核，提高測(cè)算的精度。
[0031]當(dāng)遇測(cè)量站點(diǎn)與基準(zhǔn)測(cè)點(diǎn)距離過(guò)遠(yuǎn)時(shí)，通過(guò)無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)使無(wú)人機(jī)I往合適的位置移動(dòng)，進(jìn)行迀站，迀站過(guò)程中保持全站儀2架設(shè)高度保持不變，即無(wú)人機(jī)I飛行高度相對(duì)原始測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)4高度仍在同一水平面時(shí)，不必再次進(jìn)行對(duì)中整平，而后重復(fù)第一步操作即可，直至全站儀2組件測(cè)量完成最后一個(gè)測(cè)量段的最后一個(gè)被測(cè)點(diǎn)的位置坐標(biāo)、高程坐標(biāo)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種無(wú)人機(jī)搭載全站儀的地形圖測(cè)繪裝置，由定位組件單元、測(cè)量組件單元、遙控組件單元和數(shù)據(jù)傳輸及處理單元組成，選定待測(cè)區(qū)域后，遙控組件單元控制測(cè)量組件單元到達(dá)指定的位置，配合定位組件單元測(cè)定待測(cè)區(qū)域的地形信息，再通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸及處理單元將測(cè)得的信息進(jìn)行傳輸和處理，其特征在于: 所述定位組件單元由測(cè)釘組成，測(cè)釘垂直釘入待測(cè)區(qū)域的待測(cè)點(diǎn)(3)中，由萬(wàn)向接頭(7)、反光貼片(8)、釘桿(10)、十字導(dǎo)軌(11)和貼片支撐桿(12)組成，其中十字導(dǎo)軌(11)的中心固定在釘桿(10)的上端，貼片支撐桿(12)的下端與十字導(dǎo)軌(11)滑動(dòng)連接，所述反光貼片(8)通過(guò)萬(wàn)向接頭(7)與貼片支撐桿(12)的上端連接，反光貼片(8)通過(guò)萬(wàn)向接頭(7)以貼片支撐桿(12)的上端為中心轉(zhuǎn)動(dòng)，從而調(diào)整反光貼片(8)的傾斜角度； 所述測(cè)量組件單元由無(wú)人機(jī)(I)、全站儀(2)和攝像頭(9)組成，其中全站儀(2)懸掛在無(wú)人機(jī)(I)下方，用于測(cè)量待測(cè)點(diǎn)(3)的位置坐標(biāo)和高程，攝像頭(9)固定在全站儀(2)上，用于拍攝待測(cè)點(diǎn)(3)的全景圖像； 所述遙控組件單元由無(wú)人機(jī)控制裝置和全站儀控制裝置組成，其中無(wú)人機(jī)控制裝置遠(yuǎn)程控制無(wú)人機(jī)(I)的起落、懸停位置和角度，進(jìn)而調(diào)整全站儀(2)的位置和角度，全站儀控制裝置遠(yuǎn)程控制全站儀(2)進(jìn)行測(cè)量的相關(guān)操作。2.如權(quán)利要求1所述的一種無(wú)人機(jī)搭載全站儀的地形圖測(cè)繪裝置，其特征在于:所述反光貼片(8)為自貼式反光貼片。3.如權(quán)利要求1所述的一種無(wú)人機(jī)搭載全站儀的地形圖測(cè)繪裝置，其特征在于:所述數(shù)據(jù)傳輸及處理單元由數(shù)據(jù)無(wú)線(xiàn)傳輸系統(tǒng)和便攜式計(jì)算機(jī)組成，其中數(shù)據(jù)無(wú)線(xiàn)傳輸系統(tǒng)設(shè)置在全站儀(2)上，從全站儀(2)和攝像頭(9)獲取及時(shí)的測(cè)量數(shù)據(jù)和攝影數(shù)據(jù)，并將獲取的數(shù)據(jù)處理后傳輸至便攜式計(jì)算機(jī)，便攜式計(jì)算機(jī)根據(jù)收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行繪圖和數(shù)據(jù)核對(duì)校正。
【文檔編號(hào)】G01C15/00GK205691120SQ201620628900
【公開(kāi)日】2016年11月16日
【申請(qǐng)日】2016年6月23日 公開(kāi)號(hào)201620628900.5, CN 201620628900, CN 205691120 U, CN 205691120U, CN-U-205691120, CN201620628900, CN201620628900.5, CN205691120 U, CN205691120U
【發(fā)明人】蔡良君, 孫克春, 徐玉梅, 黃強(qiáng), 楊韻博
【申請(qǐng)人】洛陽(yáng)理工學(xué)院