本發(fā)明涉及測繪技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種全自動信息采集飛行器。

背景技術(shù)：

數(shù)字測圖(Digital Surveying and Mapping，DSM)系統(tǒng)是以計算機及其軟件為核心在外接輸入輸出設(shè)備的支持下，對地形空間數(shù)據(jù)進行采集、輸入、成圖、繪圖、輸出、管理的測繪系統(tǒng)。主要包括一下幾個步驟：項目的踏勘和技術(shù)設(shè)計；已有資料的收集和分析；作業(yè)依據(jù)；控制測量；碎步測量；數(shù)字化成圖；檢查和驗收；資料的歸檔。在傳統(tǒng)的測繪領(lǐng)域，需要使用大量的勞動力，且測繪受到地形、通視條件影響較大，測繪的自動化水平低，在人工數(shù)據(jù)采集中有許多重復工作，項目成本高，工作效率低，為此我們提出了一種全自動信息采集飛行器，用來解決上述問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于背景技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種全自動信息采集飛行器。

本發(fā)明提出的一種全自動信息采集飛行器，包括主機體和監(jiān)控單元，所述主機體包括飛行模塊、攝像模塊、自動安平模塊、GPS定位模塊、水平度盤、垂直度盤、激光測距模塊、無線通訊模塊，所述飛行模塊用于將整個主機體按照預定的飛行路線飛行，所述攝像模塊用于收集目標的圖像數(shù)據(jù)，所述自動安平模塊用于監(jiān)控水平度盤和垂直度盤的工作狀態(tài)，所述GPS定位模塊用于接收衛(wèi)星信號以獲得主機體懸停點的坐標數(shù)據(jù)，所述水平度盤、垂直度盤均用于記錄采集單元所處的角度，并計算被測點的坐標，激光測距模塊用于指示待測點位置和放樣點位置，并獲取主機體到目標點的距離，無線通訊模塊用于傳輸主機體和監(jiān)控單元之間的信號，監(jiān)控單元用于監(jiān)控采集單元的工作狀態(tài)，并對采集單元遠程控制；

選取待測區(qū)范圍后，監(jiān)控單元對主機體的飛行路線進行控制和編程，并實時監(jiān)控，先對北方向確定和修正，主機體開始按預定的飛行路線飛行，飛行高度為2.5-3.5米，在每一處需要設(shè)站測量的位置懸停，通過已經(jīng)確定的坐標北方向和下一個坐標，確定主機體的方向和距離，調(diào)整主機體的觀測高度到1.8-2米，并通過攝像模塊采用360度探測距離的方法進行觀測，若距離超過限制要求則直接跳到下一個點探測，通過探測的數(shù)據(jù)分析，判定需要測量點的位置，并采用激光測距模塊測量距離，通過記錄水平度盤和垂直度盤的數(shù)據(jù)，計算出待測點的坐標，并通過無線通訊模塊傳輸給監(jiān)控單元，完成一個測量點的信息采集，重復上述過程，獲得全部測量點的信息采集，并繪制地圖信息。

優(yōu)選地，所述北方向確定和修正具體過程為：在空曠處起飛主機體，起飛高度在15-25米，高度穩(wěn)定后主機體瞬間懸停，通過GPS定位模塊獲取第一懸停點的坐標，主機體向任意方向移動200米，通過GPS定位模塊獲取第二懸停點的坐標，通過水平度盤記錄飛行方向以及第一懸停點、第二懸停點之間的方位角確定坐標北向，并配置水平度盤，重復上述過程對坐標北向進行檢核和矯正。

優(yōu)選地，所述地圖信息繪制完畢后進行全圖檢查，并進行必要的檢測修補。

優(yōu)選地，所述飛行模塊為無人機。

優(yōu)選地，所述GPS定位模塊通過RTK與CORS技術(shù)獲取主機體的位置坐標。

本發(fā)明具有以下有益效果：解決了現(xiàn)有數(shù)字測圖需要通視的問題，本發(fā)明無人機可以飛行，可以升空進行數(shù)字采集，視野開闊；解決了現(xiàn)有數(shù)字測圖全站儀定向，需要人工拿著棱鏡來回跑的問題，本發(fā)明通過移動方向自動定向；解決了現(xiàn)在數(shù)字測圖先用選圖根點，再用RTK測圖根點，再用全站儀在圖根點測碎步的問題，本發(fā)明直接GPS定位，自動設(shè)站，自動測量；解決了現(xiàn)在數(shù)字測圖碎步點測量速度取決人人跑得多塊的問題，本發(fā)明直接360度掃描，自動激光測距；本發(fā)明把控制測量、碎步測量、繪制成圖結(jié)合在了一起，減少了人工成本，提高了效率，提高了現(xiàn)有數(shù)字測圖的自動化程度，為以后全自動化數(shù)字成圖技術(shù)的發(fā)展提供了一個方向，全自動信息采集飛行器整合了無人機的飛行、GPS的精密定位和全站儀的測點功能，大大減少了人工操作，提高了野外測繪的自動化程度，一旦運用到生產(chǎn)中，將給測繪技術(shù)革命性的進步。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提出的一種全自動信息采集飛行器的系統(tǒng)框圖；

圖2為本發(fā)明提出的一種全自動信息采集飛行器的觀測示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步解說。

參照圖1-2，本發(fā)明提出的一種全自動信息采集飛行器，包括主機體和監(jiān)控單元，所述主機體包括飛行模塊、攝像模塊、自動安平模塊、GPS定位模塊、水平度盤、垂直度盤、激光測距模塊、無線通訊模塊，所述飛行模塊用于將整個主機體按照預定的飛行路線飛行，所述攝像模塊用于收集目標的圖像數(shù)據(jù)，所述自動安平模塊用于監(jiān)控水平度盤和垂直度盤的工作狀態(tài)，所述GPS定位模塊用于接收衛(wèi)星信號以獲得主機體懸停點的坐標數(shù)據(jù)，所述水平度盤、垂直度盤均用于記錄采集單元所處的角度，并計算被測點的坐標，激光測距模塊用于指示待測點位置和放樣點位置，并獲取主機體到目標點的距離，無線通訊模塊用于傳輸主機體和監(jiān)控單元之間的信號，監(jiān)控單元用于監(jiān)控采集單元的工作狀態(tài)，并對采集單元遠程控制；

選取待測區(qū)范圍后，監(jiān)控單元對主機體的飛行路線進行控制和編程，并實時監(jiān)控，先對北方向確定和修正，主機體開始按預定的飛行路線飛行，飛行高度為2.5-3.5米，在每一處需要設(shè)站測量的位置懸停，通過已經(jīng)確定的坐標北方向和下一個坐標，確定主機體的方向和距離，調(diào)整主機體的觀測高度到1.8-2米，并通過攝像模塊采用360度探測距離的方法進行觀測，若距離超過限制要求則直接跳到下一個點探測，通過探測的數(shù)據(jù)分析，判定需要測量點的位置，并采用激光測距模塊測量距離，通過記錄水平度盤和垂直度盤的數(shù)據(jù)，計算出待測點的坐標，并通過無線通訊模塊傳輸給監(jiān)控單元，完成一個測量點的信息采集，重復上述過程，獲得全部測量點的信息采集，并繪制地圖信息。

所述北方向確定和修正具體過程為：在空曠處起飛主機體，起飛高度在15-25米，高度穩(wěn)定后主機體瞬間懸停，通過GPS定位模塊獲取第一懸停點的坐標，主機體向任意方向移動200米，通過GPS定位模塊獲取第二懸停點的坐標，通過水平度盤記錄飛行方向以及第一懸停點、第二懸停點之間的方位角確定坐標北向，并配置水平度盤，重復上述過程對坐標北向進行檢核和矯正。

對于怎么樣確定待測點，前期我們可以人工干預，通過攝像模塊獲取主機體周圍的情況，并指示主機體對目標點進行測定，后期可以通過測距對周圍目標點的粗測距離，來判定那些是目標點，在S點懸停設(shè)站，飛行高度可以高于墻20cm，但要低于房檐，飛行高度可以自動判定，也可以人工干預，對周圍A-I點進行觀測，首先可以5度間隔（或是更大）進行目標探測，設(shè)定探測距離50米，如果50米還沒有探測到，我們認為此處為無限遠，無限遠的位置和有探測距離的位置，我們再進行小間隔探測，比如0.5度，進一步確定比如A、B、C、D、G、H點的精確位置，并進行測量，對于E、F、I這種目標點我們可以根據(jù)探測相鄰點是否再一條直線上來判定是否存在目標點，如果存在，則通過小間隔探測確定點的位置，并進行測量，對于一些直線上還有需要測量的目標點，我們可以通過貼反光貼或是做特種標記的方法，來讓主機體識別并測量，最終制作地形原圖。

該全自動信息采集飛行器整合了無人機的飛行、GPS的精密定位和全站儀的測點功能，大大減少了人工操作，提高了野外測繪的自動化程度，一旦運用到生產(chǎn)中，將給測繪技術(shù)革命性的進步。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。