[发明专利]一种基于云计算的分布式无人机实时测绘系统

权利要求书

1.一种基于云计算的分布式无人机实时测绘系统，其特征在于，包括地面站中控单元、云服务平台和无人机，所述无人机上设有拍摄系统和网络传输模块，所述无人机通过网络传输模块构建与地面站中控单元和云服务平台的网络连接通道，接收地面站中控单元的控制指令数据，以及通过拍摄系统在飞行过程中定点拍摄的图片数据传送到云服务平台，所述云服务平台上分配有图片数据采集存储资源和运算资源，对所述无人机传输过来的图片数据进行存储和三维重建，所述地面站中控单元划定待测绘区域的边界，并根据所述无人机集群数量的配置划分测绘子区域，并规划自动测绘路径给相应的无人机飞向分配的测绘子区域，构成的分区测绘节点。

2.根据权利要求1所述的基于云计算的分布式无人机实时测绘系统，其特征在于，所述地面站中控单元、云服务平台和无人机之间的实时测绘流程如下：

步骤1）地面站中控单元进行测绘区域选择，并根据无人机数量进行分割为各个测绘子区域；

步骤2）地面站中控单元下发测绘子区域给到各个无人机；

步骤3）地面站中控单元将无人机数量/ID信息发送给云服务平台中的认证服务器；

步骤4）云服务平台为对应的无人机ID分配各自的数据采集服务器和数据运算服务器；

步骤5）云服务平台将各个无人机所分配到的资源反馈给地面站中控单元；

步骤6）地面站中控单元下发起飞命令,并将对应的数据采集服务器通知各个无人机；

步骤7）各个无人机与对应的数据采集服务器通过网络传输模块建立连接通道；

步骤8）各个无人机根据各自设定的测绘子区域和拍摄系统进行拍照；

步骤9）各个无人机将所采集到的图像通过网络传输模块建立的连接通道实时传递到各自的数据采集服务器；

步骤10）各个数据采集服务器接收到新的图片后，传递给各自的数据运算服务器，进行三维重建；

步骤11）各个无人机完成测绘任务后，通知地面站中控单元；

步骤12）地面站中控单元通知云服务平台任务结束，释放相应的云端资源；

步骤13）云服务平台完成三维重建后，将电子地图信息上传到演示服务器，供终端用户浏览，同时，释放数据采集服务器和数据运算服务器资源。

3.根据权利要求2所述的基于云计算的分布式无人机实时测绘系统，其特征在于，所述步骤9）中，其采集图像和传递数据流程如下：

步骤9.1）无人机在测绘区域上空飞行，在规划的测绘子区域采集点悬停；

步骤9.2）通过拍摄系统中的云台调节摄像头指向，进行拍照，获取地理测绘所需重合度的图片；

步骤9.3）获取采集点的无人机导航定位信息和高度信息；

步骤9.4）无人机将图片数据以及地理信息通过高速数据连接通道传输到对应的数据采集服务器。

4.根据权利要求2所述的基于云计算的分布式无人机实时测绘系统，其特征在于，所述步骤10）中，其三维重建流程如下：

步骤10.1）根据图片像素，采集高度以及地理位置的信息开始进行三维重建；

步骤10.2）随飞行区域的覆盖，实时重建出各自区域的三维地理信息；

步骤10.3）所有的测绘子区域完成测绘后，即待测绘区域的三维地理信息图也实时完成。

5.根据权利要求1或2所述的基于云计算的分布式无人机实时测绘系统，其特征在于，所述无人机包括：

速度/加速度传感器，检测当前三维速度、加速度信息，用以完成姿态解析；

角速度/加速度传感器，检测当前三维角速度、角加速度信息，用以完成姿态解析；

导航定位装置，用于与卫星通信，获得当前地理位置信息；

电机驱动，用于驱动电机，完成位移或者姿态调整；

网络传输模块，用于建立网络连接通路，实时将图片数据传送到云服务平台；

地面站交互系统，用于和地面站中控单元无线通讯，实现任务的接收和飞行状态查询的低密度数据通讯；

拍摄系统：用于在飞行过程中执行定点拍摄任务；

云台控制，用于控制拍摄系统中的摄像头的转向，用以控制拍摄系统定向拍摄。