[实用新型]一种小型无人机机载三维激光测量装置

说明书

技术领域

本实用新型属于仪器科学与技术的领域，涉及到一种基于多传感器集成的空间三维激光快速扫描测量系统。

背景技术

目前市场上存在的进口机载激光雷达系统，大多是有机组合的一整套系统，包括激光扫描仪、数码相机、惯性陀螺仪、控制终端、GPS、电源等设计，体积较大，重量都在几十公斤以上。这种机载激光雷达系统只能使用引擎小型飞机、有人直升机或其他小型飞机等，使用这些飞机来搭载激光雷达进行各种勘测，昂贵价格和飞行成本高，且飞行受航空管制，机场、天气的影响非常大。

在这种情况下，超低空飞行器的搭载的小型激光雷达系统，具有潜在优势和巨大的市场，低空飞行器以其轻便，低成本、易于运作等特征，被广泛应用，在未来开放低空领空域的憧憬下，低空飞行平台民用领域的未来发展，具有广阔的空间，将低空飞行器与小型激光雷达技术有机的结合，可以最大限度的将这种先进的技术应用到各行各业，尤其是大型基础建设行业，如电力线路设计、公路设计、铁路线路设计、以及石油管道设计等，高效、高精度的完成，各种工程设计和建设，为国民经济发展发挥重要作用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种小型无人机机载三维激光测量装置，以解决背景技术所提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种小型无人机机载三维激光测量装置，包括装置本体、固定装置、蓄电池、高性能板卡计算机、集成控制模块、GPS模块、惯性导航装置、高清相机及扫描仪，所述固定装置分别与装置本体及小型无人机连接，所述蓄电池、高性能板卡计算机、集成控制模块、GPS模块及惯性导航装置均安装在装置本体的内部，所述高清相机及扫描仪设置在装置本体的底部，所述装置本体的两侧设置GPS天线。

作为本实用新型进一步的方案，所述高性能板卡计算机用于向控制模块设置命令、接收激光扫描仪采集的数据和接收高清相机采集的影像数据；所述集成控制模块用于控制各个传感器的动作以及发送GPS精确时间；所述GPS模块用于采集测量系统的位置数据，并同步系统时间；所述惯性导航装置用于采集测量系统的姿态、加速度数据；所述高清相机用于移动测量过程中同步采集、处理、拼接载体周边影像；所述扫描仪用于测量移动过程中激光发射方位的距离、角度和反射强度信息，获取空间点云数据。

作为本实用新型进一步的方案，所述高性能板卡计算机设置可用于用户通过有线网络远程查看、操控测量系统以及访问保存在存储介质中的采集数据的相关接口。

与现有技术相比，本实用新型的优点：

1)一体化，所有传感器高度紧凑集成在一起，实现真正意义上的一体化；

2)免标定，各传感器之间精密、稳定装配成一个整体，不需要 频繁标定，更换载体时亦不需要标定，与载体无关；

3)高精度，各传感器精度高，且刚性、紧密连接在一起，相对位置稳定，另外本无人机机载三维激光测量装置飞行高度约为20～100米，精度范围通常在3～10cm，符合1∶500的测图要求；

4)高智能，点云与全景影像无缝融合，操控方便；

5)易安装，不需要任何工具即可轻松将该装置安装在无人机上。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型与小型飞机连接示意图；

图3为本实用新型的工作原理图；

图中：1、装置本体，2、固定装置，3、蓄电池，4、高性能板卡计算机，5、集成控制模块，6、GPS模块，7、惯性导航装置，8、高清相机，9、扫描仪，10、GPS天线，11、小型无人机。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步阐述。

如图1-3所示，一种小型无人机机载三维激光测量装置，包括装置本体1、固定装置2、蓄电池3、高性能板卡计算机4、集成控制模块5、GPS模块6、惯性导航装置7、高清相机8及扫描仪9，所述固定装置2分别与装置本体1及小型无人机11连接，并可快速安装和拆卸；所述蓄电池3、高性能板卡计算机4、集成控制模块5、GPS模块6及惯性导航装置7均安装在装置本体1的内部，所述高清相机8及扫描仪9设置在装置本体1的底部，各传感器集中、紧凑装配于 该主体结构上，刚性连接在一起，减少因传感器过于分散、相对距离过大、刚性不足等因素引起的变形误差，从而确保测量精度，所述装置本体1的两侧设置GPS天线10。高性能板卡计算机4提供的相关接口可用于用户通过有线网络远程查看、操控测量系统以及访问保存在存储介质中的采集数据。