[发明专利]一种基于小型无人机的矿山溜井料位测量及可视化方法

摘要

本发明涉及一种基于小型无人机的矿山溜井料位测量及可视化方法，包括利用带有温度补偿功能的气压计测得多个已知高度点处的气压值，根据测得数据拟合出溜井内气压与高度的近似线性关系曲线；无人机从溜井顶部地平面开始向下飞行,保持无人机接近料位上方并悬停；根据气压计的信号计算料位值；获得完整的井壁微型激光雷扫描数据和表面图像信息；对扫描数据和表面图像信息进行重建分析和可视化查看。本发明具有料位测量简单，机动灵活，适用范围广的优点。

主权项

一种基于小型无人机的矿山溜井料位测量及可视化方法，包括如下步骤：1)以溜井顶部地平面为基准气压平面，利用带有温度补偿功能的气压计测得矿山水平地面、溜井顶部地平面、溜井底部平面多个已知高度点处的气压值，根据测得数据拟合出溜井内气压与高度的近似线性关系曲线；2)无人机从溜井顶部地平面开始向下飞行，使气压计初始化并计算1次基准气压平面高度；3)在无人机的下方装有接近开关，通过接近开关保持无人机接近料位上方并悬停，且不会碰撞料位；4)无人机保持在此飞行高度，数字信号处理器根据气压计的测量信息计算出此时无人机高度值1，同时又根据1中预先建立的气压与高度的近似线性关系曲线估算出高度值2，只有当高度值1和高度值2差值满足一定范围时，取两者平均值来计算料位值；5)在无人机的一侧水平安装有微型激光雷达，使微型激光雷达扫描中心和广角摄像机视野中心垂直重合安装，当需要对溜井井壁扫描时，无人机保持机身水平缓慢垂直飞行，利用微型激光雷达自动扫描井壁表面，同时利用广角摄像机拍摄井壁表面图像信息；6)根据无人机搭载微型激光雷达扫描范围及广角摄像机视野范围，确定测量360°井壁需要的无人机扫描次数和每次扫描的角度，每次测量开始无人机均以一固定角度从溜井顶部缓慢垂直下行，一次扫描后快速返回溜井顶部平台，进行下一次的扫描，完成多次扫描后，获得完整的井壁微型激光雷扫描数据和表面图像信息；8)对扫描数据和表面图像信息进行重建分析和可视化查看。