[发明专利]一种浅水区水下地形测量装置及方法

权利要求书

1.一种浅水区水下地形测量装置，其特征在于，所述装置包括安置在浅水区附近已知控制点上的GNSS基准站、移动运行载体以及设置在所述移动运行载体上的工作台、GNSS移动站、IMU惯性测量单元、角度旋转编码器、探深杆以及数据存储芯片；所述探深杆伸入水下的一端固定金属球；所述数据存储芯片设置在所述IMU惯性测量单元的一侧；

所述工作台的一端设有旋转轴承；所述探深杆与所述旋转轴承连接，且所述探深杆沿所述旋转轴承旋转；所述角度旋转编码器设置在所述旋转轴承的旋转中心上；所述角度旋转编码器用于采集所述探深杆的旋转角度；

所述工作台与所述移动运行载体通过所述旋转轴承连接；在所述移动运行载体转弯或水平方向移动时，所述工作台与所述探深杆在水平方向上沿所述旋转轴承随所述移动运行载体运动；

所述IMU惯性测量单元固定在所述工作台的另一端；所述IMU惯性测量单元上设有支撑杆；所述支撑杆的一端与所述IMU惯性测量单元固定连接，所述支撑杆的另一端与所述GNSS移动站固定连接。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述GNSS移动站的测量中心和所述IMU惯性测量单元的测量中心位于同一铅垂线上。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述旋转轴承、所述GNSS移动站以及所述IMU惯性测量单元固定为同一刚体。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述探深杆上带有刻度。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述探深杆为伸缩杆。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述GNSS移动站的采样频率大于等于1Hz。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述IMU惯性测量单元的采样频率大于等于200Hz。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述移动运行载体为橡皮艇、皮划艇或水陆两用车。

9.一种浅水区水下地形测量方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求1-8任意一项所述的浅水区水下地形测量装置，所述方法包括：

获取GNSS基准站数据、GNSS移动站数据以及移动运行载体的姿态数据；

根据所述GNSS基准站数据、所述GNSS移动站数据以及所述移动运行载体的姿态数据，确定所述移动运行载体的移动轨迹；

获取探深杆的旋转角度信息以及所述探深杆的长度信息；

根据所述探深杆的旋转角度信息、所述探深杆的长度信息及所述移动运行载体的行走轨迹，确定所述探深杆与水下地形接触的金属球的移动轨迹。