CN109270564A - 一种高精度gnss测量装置及其测量方法 - Google Patents

一种高精度gnss测量装置及其测量方法 Download PDF

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杨磊
张恩朝
尹冬丽
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    • G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
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    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明公开了一种高精度GNSS测量装置，包括GNSS模块、MCU控制器、电源、存储器、USB模块、蓝牙模块、摄像机、飞行器，飞行器下端固定设置有摄像机，飞行器内部设置有GNSS模块、MCU控制器、电源、存储器、USB模块、蓝牙模块，摄像机电性连接MCU控制器，GNSS模块电性连接MCU控制器，MCU控制器均电性连接有电源、存储器、USB模块、蓝牙模块；GNSS模块用于对摄像机的位置、摄像机对画面信息进行采集，同时本发明公开了上述装置的测量方法。本发明具有方便实用且能快速测量的特点，解决了现有技术中对地面、海域上的物体进行测量的时候，采用人工测量比较麻烦而且浪费人力的问题。

Description

一种高精度GNSS测量装置及其测量方法
技术领域
本发明涉及测量装置技术领域，具体是涉及一种高精度GNSS测量装置。
背景技术
测量是按照某种规律，用数据来描述观察到的现象，即对事物作出量化描述。测量是对非量化实物的量化过程。测量的客体即测量对象：主要指几何量，包括长度、面积、形状、高程、角度、表面粗糙度以及形位误差等。由于几何量的特点是种类繁多，形状又各式各样，因此对于他们的特性，被测参数的定义，以及标准等都必须加以研究和熟悉，以便进行测量。现有技术中对地面、海域上的物体进行测量的时候，采用人工测量比较麻烦而且浪费人力。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供了一种高精度GNSS测量装置，解决了现有技术中对地面、海域上的物体进行测量的时候，采用人工测量比较麻烦而且浪费人力的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种高精度GNSS测量装置，包括，GNSS模块、MCU控制器、电源、存储器、USB模块、蓝牙模块、摄像机、飞行器,所述飞行器下端固定设置有摄像机，所述飞行器内部设置有GNSS模块、MCU控制器、电源、存储器、USB模块、蓝牙模块，所述摄像机电性连接MCU控制器，所述GNSS模块电性连接MCU控制器，所述MCU控制器均电性连接有电源、存储器、USB模块、蓝牙模块；所述GNSS模块用于对摄像机的位置、摄像机对画面信息进行采集；
所述GNSS为全球导航卫星系统可以实时跟踪并进行定位；
所述MCU控制器为微型控制器用于对GNSS模块采集到的信息进行信息进行处理；
所述存储器用于对GNSS模块采集到的信息经过MCU控制器处理后的数据进行存储；
所述飞行器用于带动摄像机进行全景拍摄及画面采集；摄像机可以对画面进行局部拍摄后进行组合也可以全景进行拍摄；
所述电源连接本发明的其他部件用于对整个装置提供电能；电源为24V可以充电电池；
所述蓝牙模块通过串口(SPI、IIC)和MCU控制器进行无线数据传输；
所述USB模块用于实现高精度GNSS测量装置与外部设备的有线数据传输。
作为本发明的一种优选方案，所述存储器的型号为AT45DB041D-SU。
作为本发明的又一种优选方案，所述摄像机的型号为SONY HVR-Z1C摄像机。千眼狼5F16，i-speed 3在1280x1240的分辨率下，可以达2000帧/秒，而5F16在1024x1024下便能够达到4000帧/秒。i-speed 3的最高帧率是150,000帧/秒，而5F16的最高可达200,000帧/秒。
作为本发明的再一种优选方案，所述飞行器的型号为MC4-1200遥控飞行器。MC4-1200遥控飞行器材质为：进口碳纤维材料、旋翼直径：29英寸碳桨、最大起飞重量：16KG、最大有效载荷：3.0KG、续航时间(轻载)：60分钟、相对飞行高度：1000米
、最大巡航速度：16.0m/s、抗环境风力：5.0级风以下、悬停精度：水平±0.2米，垂直±0.2米。
作为本发明的进一步的优选方案，所述MCU控制器为32位的控制器。选用飞思卡尔KineTIs E0x系列MCU。此款Freescale KineTIs E系列产品以32位ARM Cortex-M0+核心为基础，工作电压为5V，具备可承受5V电压的输入/输出(I/O)。Cortex-M0+系列32位MCU适用于低或中端微MCU的应用。
作为本发明的更进一步的优选方案，所述电源的型号为长城MATX300。长城MATX300是一款小型电源可以装进飞行器中，这款电源的额定功率为270W，能满足本装置对功耗的输出要求。
作为本发明的测量方法的方案，包括如下步骤：
步骤1：控制飞行器上升至需要的高度和位置；飞行器有自身配套的控制设备，可以方便地对飞行器进行控制和调整；
步骤2： GNSS模块对摄像机的位置、摄像机对画面信息进行采集；
步骤3：通过外部设置选定需要测量的景观或者测量路径并通过蓝牙模块传输给MCU控制器，通过MCU控制器内部编程控制飞行器移动到需要测量的景观、测量路径的任意边缘的一点，作为起点；此处的外部为电脑或者手机可以通过蓝牙模块连接到本测量装置；
步骤4：飞行器围绕需要测量的景观边缘或按照测量路径运动一个周期；GNSS模块在飞行器运动过程中会准确记录飞行器的运动轨迹及运动距离信息；
步骤5：飞行器重复步骤4五次记录数据F1,F2,F3,F4;F5；
步骤6：计算被测量的景观边缘或测量路径尺寸F；
。
本发明提供了一种高精度GNSS测量装置。具备以下有益效果：通过设置的飞行器下端固定设置有摄像机对需要测量的景观或者物体进行拍摄，飞行器内部设置有GNSS模块、MCU控制器、电源、存储器、USB模块、蓝牙模块，摄像机电性连接MCU控制器，GNSS模块电性连接MCU控制器通过卫星定位系统对飞行器进行跟踪，MCU控制器均电性连接的电源对本测量装置提供电能、存储器、USB模块、蓝牙模块与外部进行交换将MCU控制器的信息进行交换传输，本发明具有方便实用且能快速测量的特点。解决了现有技术中对地面、海域上的物体进行测量的时候，采用人工测量比较麻烦而且浪费人力的问题。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明：
图1为本发明的一种高精度GNSS测量装置的结构示意图；
图2为本发明的一种高精度GNSS测量装置的电路的结构示意图；
图3为本发明的一种高精度GNSS测量装置的流程的结构图。
图中：GNSS模块1、MCU控制器2、电源3、存储器4、USB模块5、蓝牙模块6、摄像机7、飞行器8。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行进一步的详细说明。
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种高精度GNSS测量装置，包括，GNSS模块1、MCU控制器2、电源3、存储器4、USB模块5、蓝牙模块6、摄像机7、飞行器8,所述飞行器8下端固定设置有摄像机7，飞行器8内部设置有GNSS模块1、MCU控制器2、电源3、存储器（Memory）4、USB模块5、蓝牙模块6，摄像机7电性连接MCU控制器2，GNSS模块1电性连接MCU控制器2，MCU控制器2又称单片微型计算机(Single Chip Microcomputer )或者单片机，是把中央处理器(Central Process Unit；CPU)的频率与规格做适当缩减，并将内存(memory)、计数器(Timer)、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口，甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机，通过对内部输入程序可以实现不同的控制功能。存储器4（Memory）是计算机系统中的记忆设备，用来存放程序和数据。USB模块5又称通用串行总线（英语：Universal Serial Bus，缩写：USB）是连接计算机系统与外部设备的一种串口总线标准，也是一种输入输出接口的技术规范。蓝牙模块6：是一种无线技术标准，可实现固定设备、移动设备和个人域网之间的短距离数据交换（使用2.4—2.485GHz的ISM波段的UHF无线电波）。
MCU控制器2均电性连接有电源3、存储器4、USB模块5、蓝牙模块6。 GNSS模块1用于对摄像机7的位置、摄像机7对画面信息进行采集， GNSS为全球导航卫星系统； MCU控制器2用于对GNSS模块1采集到的信息进行信息进行处理，MCU控制器2采用的是32位的控制器。所述存储器4用于对GNSS模块1采集到的信息经过MCU控制器2处理后的数据进行存储；所述飞行器8用于带动摄像机7进行全景拍摄及画面采集；电源3用于对整个装置提供电能，电源3为24V可充电电池，电源3采用的是型号为长城MATX300，可以进行300次充放电。蓝牙模块6通过串口(SPI、IIC)和MCU控制器2进行无线数据传输；USB模块5用于实现高精度GNSS测量装置与外部设备的有线数据传输。存储器4的型号为AT45DB041D-SU，摄像机采用7SONYHVR-Z1C摄像机，飞行器8的型号采用的为MC4-1200遥控飞行器。
作为本发明高精度GNSS测量装置，其测量方法，包括如下步骤：
步骤1：控制飞行器8上升至需要的高度和位置；
步骤2：GNSS模块1对摄像机7的位置、摄像机对画面信息进行采集；
步骤3：通过外部设置选定需要测量的景观或者测量路径并通过蓝牙模块6传输给MCU控制器2，通过MCU控制器2内部编程控制飞行器8移动到需要测量的景观、测量路径的任意边缘的一点，作为起点；如果是一个闭环的测量，飞行器设定按照景观或者测量路径从起点按照轨迹运行到起点即可完成一个周期的测量；如果是一个开环的测量，飞行器设定按照景观或者测量路径从起点按照轨迹运行到终点即可完成一个周期的测量；
步骤4：飞行器8围绕需要测量的景观边缘或按照测量路径运动一个周期；
步骤5：飞行器8重复步骤4五次记录数据F1,F2,F3,F4;F5；因为飞行器的高度和水平位置均有误差，所以在测量的时候必须进行多次测量，这里我们选取五次测量进行平均计算可以降低飞行器8的高度和水平位置的误差对测量结果的影响；
步骤6：计算被测量的景观边缘或测量路径尺寸F（此处的F为F1,F2,F3,F4;F5的平均值）；也可以去掉最大的数值和最小的数值进行平均；
。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种高精度GNSS测量装置，其特征在于：包括GNSS模块、MCU控制器、电源、存储器、USB模块、蓝牙模块、摄像机、飞行器,所述飞行器下端固定设置有摄像机，所述飞行器内部设置有GNSS模块、MCU控制器、电源、存储器、USB模块、蓝牙模块，所述摄像机电性连接MCU控制器，所述GNSS模块电性连接MCU控制器，所述MCU控制器均电性连接有电源、存储器、USB模块、蓝牙模块；
所述GNSS模块用于对摄像机的位置、摄像机对画面信息进行采集；
所述GNSS为全球导航卫星系统；
所述MCU控制器用于对GNSS模块采集到的信息进行信息进行处理；
所述存储器用于对GNSS模块采集到的信息经过MCU控制器处理后的数据进行存储；
所述飞行器用于带动摄像机进行全景拍摄及画面采集；
所述电源用于对整个装置提供电能；
所述蓝牙模块通过串口(SPI、IIC)和MCU控制器进行无线数据传输；
所述USB模块用于实现高精度GNSS测量装置与外部设备的有线数据传输。
2.根据权利要求1所述的一种高精度GNSS测量装置，其特征在于：所述存储器的型号为AT45DB041D-SU。
3.根据权利要求1所述的一种高精度GNSS测量装置，其特征在于：所述摄像机SONYHVR-Z1C摄像机。
4.根据权利要求1所述的一种高精度GNSS测量装置，其特征在于：所述飞行器的型号为MC4-1200遥控飞行器。
5.根据权利要求1所述的一种高精度GNSS测量装置，其特征在于：所述MCU控制器为32位的控制器。
6.根据权利要求1所述的一种高精度GNSS测量装置，其特征在于：所述电源的型号为长城MATX300。
7.根据权利要求1-6所述的一种高精度GNSS测量装置的测量方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1：控制飞行器上升至需要的高度和位置；
步骤2： GNSS模块对摄像机的位置、摄像机对画面信息进行采集；
步骤3：通过外部设置选定需要测量的景观或者测量路径并通过蓝牙模块传输给MCU控制器，通过MCU控制器内部编程控制飞行器移动到需要测量的景观、测量路径的任意边缘的一点，作为起点；
步骤4：飞行器围绕需要测量的景观边缘或按照测量路径运动一个周期；
步骤5：飞行器重复步骤4五次记录数据F1,F2,F3,F4;F5；
步骤6：计算被测量的景观边缘或测量路径尺寸F；
。
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Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203217082U (zh) * 2013-04-28 2013-09-25 郑州大学 遥控飞行gps地理信息采集系统
CN103453882A (zh) * 2013-09-27 2013-12-18 中国人民解放军理工大学 一种基于飞行器的云层高度测量系统及云层高度测量方法
CN103477185A (zh) * 2011-04-14 2013-12-25 赫克斯冈技术中心 用于确定对象表面的3d坐标的测量系统
CN104536460A (zh) * 2014-12-31 2015-04-22 国家电网公司 一种无人飞行器对凹山坡输电线路进行巡视的方法
CN205080262U (zh) * 2015-10-23 2016-03-09 武汉苍穹电子仪器有限公司 高精度机载gnss数据采集接收机
CN105912980A (zh) * 2016-03-31 2016-08-31 深圳奥比中光科技有限公司 无人机以及无人机系统
CN106774436A (zh) * 2017-02-27 2017-05-31 南京航空航天大学 基于视觉的旋翼无人机稳定跟踪目标的控制系统及方法
CN106919186A (zh) * 2017-04-21 2017-07-04 南京模幻天空航空科技有限公司 无人飞行器飞行控制操作方法以及装置
CN206740985U (zh) * 2016-11-30 2017-12-12 广州南方卫星导航仪器有限公司 一种高精度机载gnss测量装置
CN108062111A (zh) * 2018-02-06 2018-05-22 贵州电网有限责任公司 一种多旋翼无人机自主避障装置和避障方法
CN211318756U (zh) * 2018-10-23 2020-08-21 河南工业职业技术学院 一种高精度gnss测量装置

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103477185A (zh) * 2011-04-14 2013-12-25 赫克斯冈技术中心 用于确定对象表面的3d坐标的测量系统
CN203217082U (zh) * 2013-04-28 2013-09-25 郑州大学 遥控飞行gps地理信息采集系统
CN103453882A (zh) * 2013-09-27 2013-12-18 中国人民解放军理工大学 一种基于飞行器的云层高度测量系统及云层高度测量方法
CN104536460A (zh) * 2014-12-31 2015-04-22 国家电网公司 一种无人飞行器对凹山坡输电线路进行巡视的方法
CN205080262U (zh) * 2015-10-23 2016-03-09 武汉苍穹电子仪器有限公司 高精度机载gnss数据采集接收机
CN105912980A (zh) * 2016-03-31 2016-08-31 深圳奥比中光科技有限公司 无人机以及无人机系统
CN206740985U (zh) * 2016-11-30 2017-12-12 广州南方卫星导航仪器有限公司 一种高精度机载gnss测量装置
CN106774436A (zh) * 2017-02-27 2017-05-31 南京航空航天大学 基于视觉的旋翼无人机稳定跟踪目标的控制系统及方法
CN106919186A (zh) * 2017-04-21 2017-07-04 南京模幻天空航空科技有限公司 无人飞行器飞行控制操作方法以及装置
CN108062111A (zh) * 2018-02-06 2018-05-22 贵州电网有限责任公司 一种多旋翼无人机自主避障装置和避障方法
CN211318756U (zh) * 2018-10-23 2020-08-21 河南工业职业技术学院 一种高精度gnss测量装置

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