[发明专利]一种基于导航飞艇的城市空中街景处理系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及飞行器领域，尤其涉及一种基于导航飞艇的城市空中街景处理系统及方法。

背景技术

飞艇作为一种被广泛使用的自升式航空器，具有在空中悬浮的能力，操作驾驶简单方便，能够在空中长期低速飞行，安全性能好，运营成本低，易于维护保养。可广泛用于监控、测绘、定位、通信等领域。

当前街景系统多采用街景车拍摄地面二维数据，缺乏空中观察能力及三维视觉效果；且受制于地面道路和车辆交通的可到达性，无法实现城市全方位覆盖；另外，街景地图需要大量数据更新维护，地面采集方式投入大、周期长、成本高。

发明内容

有鉴于此，我们提供了一种具有更大视野与高度，能全方位展示城市立体空间，不受道路、建筑、地表材质等多种障碍限制，可以从空中覆盖城市任何区域的基于导航飞艇的城市空中街景处理系统及方法。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种基于导航飞艇的城市空中街景处理系统，包括旋翼飞艇，还包括：

定位导航系统，用于动态获取所述旋翼飞艇的时空信息，并根据时空信息、控制点坐标、距离及规划线路进行三维导航飞行或辅助人工控制飞行；

多镜头高清摄像机及云台，用于全方位立体拍摄地面街景，包括飞行动态拍摄和悬浮静态拍摄；全景软件，用于拼接所述多镜头高清摄像机在同一位置俯拍的多张照片，产生全景照片及其球体投影，并按照拍摄位置，在立体空间坐标系中建立城市空中街景数据库。

城市地图，与所述城市空中街景数据库相匹配，与地面街景形成互补效应，全方位覆盖城市立体空间。

进一步地，所述定位导航系统包括复合定位导航模块和定位服务器，可通过GPS、北斗定位、手机基站、无线局域网等多种方式，确定经纬度及高程，在城市上空进行基于设定线路的自动飞行，或在人工遥控状态下飞行。

进一步地，所述旋翼飞艇上还设有碰撞感应模块、动力控制模块和超声波发射-感应模块，所述碰撞感应模块用于检测碰撞信号，并将碰撞信号传输至动力控制模块；所述超声波发射-感应模块用于侦测旋翼飞艇四周的障碍物，发现障碍物则将障碍物及其距离信号传输至动力控制模块；所述动力控制模块根据碰撞信号或障碍物距离信号自动调整旋翼飞艇的动力、飞行姿态及飞行方向。

进一步地，所述旋翼飞艇上还设有无线电通信控制模块，所述无线电通信控制模块与所述动力控制模块相集成，用于完成地面站到旋翼飞艇的遥控指令的发送接收，以及旋翼飞艇到地面站的遥测数据或视频图像的发送接收，并将地面站的遥控指令传输至所述动力控制模块，所述动力控制模块根据地面站的遥控指令调整旋翼飞艇的动力、飞行姿态及飞行方向。

另外，一种基于导航飞艇的城市空中街景处理方法，包括下述步骤：

S101：在旋翼飞艇上安装复合定位导航模块、多镜头高清摄像机及云台，通过GPS、北斗、手机基站或者无线局域网等，与地面站导航服务器相结合，确定经纬度及高程，进行基于设定线路的自动飞行，或在人工遥控状态下飞行；

S102：拼接多镜头高清摄像机拍摄的多张照片，产生全景照片及其球体投影，并用空间坐标系进行描述；

S103：对其所采集的空中街景数据，参照其采集点的经纬度与城市地图进行位置匹配，实现基于城市地图的查询、显示；

S104：与地面街景相结合，形成全方位立体街景；

S105：根据旋翼飞艇的不同飞行高程，建立不同层面的空中街景数据，提供不同高度的俯瞰浏览效果；

S105：将上述空中街景与城市地图、地面街景通过互联网集成发布，以便用户获取从地表到空中的多维视觉信息。

本发明实施例的基于导航飞艇的城市空中街景处理系统及方法，通过空间定位导航系统动态获取旋翼飞艇的位置信息，并根据上述信息及规划线路进行三维空间导航，实现导航飞艇自动飞行和人工飞行相结合的取景模式，从而高效低成本解决街景数据采集更新的难题。

同时，本发明以俯瞰街景补充当前仰视街景，具有更大的视野与高度，全方位展示城市立体空间，有效改变地面街景受道路、建筑、地表材质等多种障碍的限制及留有死角的情形，可以从空中覆盖城市任何区域。

附图说明

图1是本发明提供的基于导航飞艇的城市空中街景处理系统的旋翼飞艇与定位导航和惯性导航系统的结构示意图。

图2是本发明提供的基于导航飞艇的城市空中街景处理系统的旋翼飞艇的整体结构示意图。

图3是本发明提供的基于导航飞艇的城市空中街景处理方法的步骤图。

具体实施方式