CN113932775A - 一种海下三维测绘系统及其测绘方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种海下三维测绘系统及其测绘方法，包括：载具壳体，所述载具壳体的内部开设有腔体，所述腔体内腔的顶部固定连接有电机，所述电机的输出轴固定连接有螺纹杆，所述螺纹杆的表面螺纹连接有螺纹套。本发明通过载具壳体、电机、螺纹杆、螺纹套、连接套环、传动杆、连接凸杆、连接架、摄像头和信息单元的配合使用，达到提高该海下测绘系统的测绘范围，增强使用时的便捷度和提高测绘精度的作用，使得该海下三维测绘系统具备测绘范围广和成本低廉的优点，在实际使用过程中，该海下三维测绘系统实现了对海下区域的定期测绘，能够及时更新测绘信息，且能够实现大范围区域立体测绘，同时成本低廉，便于使用。

Description

一种海下三维测绘系统及其测绘方法

技术领域

本发明涉及海下测绘技术领域，具体为一种海下三维测绘系统及其测绘方法。

背景技术

测绘，是指对自然地理要素或者地表人工设施的形状、大小、空间位置及其属性等进行测定、采集并绘制成图。

测绘学研究测定和推算地面点的几何位置、地球形状及地球重力场，据此测量地球表面自然形状和人工设施的几何分布，并结合某些社会信息和自然信息的地理分布，编制全球和局部地区各种比例尺的地图和专题地图的理论和技术学科。又称测量学。它包括测量和制图两项主要内容。测绘学在经济建设和国防建设中有广泛的应用。在城乡建设规划、国土资 源利用、环境保护等工作中，必须进行土地测量和测绘各种地图，供规划和管理使用。在地质勘探、矿产开发、水利、交通等建设中，必须进行控制测量、矿山测量、路线测量和绘制地形图，供地质普查和各种建筑物设计施工用。在军事上需要军用地图，供行军、作战用，还要有精确的地心坐标和地球重力场数据，以确保远程武器精确命中目标。

测绘学主要研究对象是地球及其表面形态。在发展过程中形成大地测量学、普通测量学、摄影测量学、工程测量学、海洋测绘和地图制图学等分支学科。

海下测绘是以海洋水体和海底为对象所进行的测量和海图编制的工作，是陆地测绘方法在海洋的应用与发展。现有的海下三维测绘系统在使用时，用来测绘的摄像单元在进行信息绘制时，一般只能随着船只的运动而运动，而不能进行自主角度调整，从而降低了海下区域测绘范围，同时制造成本较高，不便大规模使用，为解决上述问题，一种海下三维测绘系统，亟待开发。

发明内容

本发明的目的在于提供一种海下三维测绘系统及其测绘方法，具备测绘范围广、成本低廉、使用便捷和测绘精度高的优点，解决了现有的海下三维测绘系统在使用时，用来测绘的摄像单元在进行信息绘制时，一般只能随着船只的运动而运动，而不能进行自主角度调整，从而降低了海下区域测绘范围，同时制造成本较高，不便大规模使用的问题。

为达成上述目的，本发明提供如下技术方案：一种海下三维测绘系统，包括：载具壳体，所述载具壳体的内部开设有腔体，所述腔体内腔的顶部固定连接有电机，所述电机的输出轴固定连接有螺纹杆，所述螺纹杆的表面螺纹连接有螺纹套，所述螺纹套的表面套设有连接套环，所述连接套环表面的一侧固定连接有两个固定板，两个固定板相对的一侧转动连接有传动杆，所述螺纹杆的底端设置有连接凸杆，所述连接凸杆的底部转动连接有连接架，所述传动杆的底端贯穿至载具壳体的底部并与连接架转动连接，所述腔体内腔底部的一侧开设有与传动杆相适配的斜槽，所述连接架底部的前侧固定连接有摄像头。

进一步的，作为本发明一种优选的，所述腔体内腔的上方固定连接有支撑板，所述电机的外壁与支撑板固定连接，且支撑板开设有与电机输出轴相适配的贯穿孔。

进一步的，作为本发明一种优选的，所述螺纹杆的底端固定连接有限位板，所述限位板的底部嵌设有轴承，且轴承与连接凸杆转动连接。

进一步的，作为本发明一种优选的，所述传动杆和连接凸杆的表面均套设有密封圈，所述密封圈的顶部与载具壳体固定连接。

进一步的，作为本发明一种优选的，所述连接架的底部固定连接有固定架，所述固定架的前侧与摄像头固定连接。

进一步的，作为本发明一种优选的，所述传动杆、连接凸杆、连接架和固定架的表面均涂覆有防腐蚀涂层。

所述测绘系统的测绘方法包括以下步骤：

①：在载具壳体进入海水后，开启电机，电机的输出轴带动螺纹杆同向运动，螺纹杆表面的螺纹与螺纹套内部的螺纹相互配合，带动螺纹套向下转动；

②当螺纹套转动时，连接套环、固定板和传动杆通过固定板的连接与其同向运动，但由于传动杆的底部与连接架相连接，且连接架以连接凸杆为轴心在水平方向转动，故而连接套环在螺纹套转动时，固定板、传动杆、连接架和连接套环对螺纹5起到了限位效果，从而使螺纹套带动连接套环向下运动；

③当连接套环向下运动时，传动杆会向下施压，即带动连接架的前侧向下运动，连接架因两侧受力不平衡，继而以连接凸杆为轴心转动，最终连接架的后侧向上转动，并带动摄像头同向运动；

④反之，螺纹套向上运动，传动杆就会向上运动，即拉动连接架的前侧向上运动，连接架的后侧就会向下运动，并带动摄像头同向运动，最后即带动摄像头在竖直方向产生角度变化，即调节了摄像头的测绘角度，从而实现了海下大范围区域的立体测绘。

综上所述，本申请的技术方案具备如下技术效果：

1、本发明通过载具壳体、电机、螺纹杆、螺纹套、连接套环、传动杆、连接凸杆、连接架、摄像头和信息单元的配合使用，达到提高该海下测绘系统的测绘范围，增强使用时的便捷度和提高测绘精度的作用，使得该海下三维测绘系统具备测绘范围广、成本低廉、使用便捷和测绘精度高的优点；

2、在实际使用过程中，该海下三维测绘系统实现了对海下区域的定期测绘，能够及时更新测绘信息，且能够实现大范围区域立体测绘，同时成本低廉，便于使用，解决了现有的海下三维测绘系统在使用时，用来测绘的摄像单元在进行信息绘制时，一般只能随着船只的运动而运动，而不能进行自主角度调整，从而降低了海下区域测绘范围，同时制造成本较高，不便大规模使用的问题。

应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为海下三维测绘系统的立体结构示意图；

图2为海下三维测绘系统的结构剖面立体示意图；

图3为图2中A的局部放大图；

图4为海下三维测绘系统中电机、螺纹杆、螺纹套、连接套环、传动杆、连接凸杆、连接架和摄像头的立体结构示意图；

图5为海下三维测绘系统局部结构的拆分状态立体示意图。

图中，各附图标记的含义如下：1、载具壳体；2、腔体；3、电机；4、螺纹杆；5、螺纹套；6、连接套环；7、固定板；8、传动杆；9、连接凸杆；10、连接架；11、斜槽；12、摄像头；13、信息单元；14、支撑板；15、限位板；16、密封圈；17、固定架。

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清楚、完整地描述，为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。在本公开中参照附图来描述本发明的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如附图1至附图5所示：本实施例提供一种海下三维测绘系统，包括：载具壳体1，载具壳体1的内部开设有腔体2，腔体2内腔的顶部固定连接有电机3，电机3的输出轴固定连接有螺纹杆4，螺纹杆4的表面螺纹连接有螺纹套5，螺纹套5的表面套设有连接套环6，连接套环6表面的一侧固定连接有两个固定板7，两个固定板7相对的一侧转动连接有传动杆8，螺纹杆4的底端设置有连接凸杆9，连接凸杆9的底部转动连接有连接架10，传动杆8的底端贯穿至载具壳体1的底部并与连接架10转动连接，腔体2内腔底部的一侧开设有与传动杆8相适配的斜槽11，连接架10底部的前侧固定连接有摄像头12，连接架10的底部固定连接有固定架17，固定架17的前侧与摄像头12固定连接，传动杆8、连接凸杆9、连接架10和固定架17的表面均涂覆有防腐蚀涂层。

进一步的，腔体2内腔的一侧设置有信息单元13。信息单元13包括处理单元、传输单元、控制单元和电源模块，用于和摄像头12通信耦合，使得摄像头12拍摄的图像信息通过数据传输至信息单元13进行数据处理，从而可以实时获取海下信息数据。

具体的，腔体2内腔的上方固定连接有支撑板14，电机3的外壁与支撑板14固定连接，且支撑板14开设有与电机3输出轴相适配的贯穿孔。

本实施例中：通过支撑板14的设置，起到了对电机3进行支撑，并承受电机3传递的压力，避免电机3脱出腔体2的内腔，以提高电机3结构稳定性的作用。

具体的，螺纹杆4的底端固定连接有限位板15，限位板15的底部嵌设有轴承，且轴承与连接凸杆9转动连接。

本实施例中：通过限位板15的设置，起到了对螺纹套5和连接套环6的传动进行限位，限制螺纹套5和连接套环6的位移距离不超过限位板15所在位置，进一步提高布局合理性的作用。

具体的，传动杆8和连接凸杆9的表面均套设有密封圈16，密封圈16的顶部与载具壳体1固定连接。

本实施例中：通过密封圈16的设置，起到了对腔体2和斜槽11进行密封，防止在海下测绘时，海水倒灌进入腔体2内，同时也提供一部分缓压、防震功能的作用。

所述测绘系统的测绘方法包括以下步骤：

①：在载具壳体1进入海水后，开启电机3，电机3的输出轴带动螺纹杆4同向运动，螺纹杆4表面的螺纹与螺纹套5内部的螺纹相互配合，带动螺纹套5向下转动；

②当螺纹套5转动时，连接套环6、固定板7和传动杆8通过固定板7的连接与其同向运动，但由于传动杆8的底部与连接架10相连接，且连接架10以连接凸杆9为轴心在水平方向转动，故而连接套环6在螺纹套5转动时，固定板7、传动杆8、连接架10和连接套环6对螺纹套5起到了限位效果，从而使螺纹套5带动连接套环6向下运动；

③当连接套环6向下运动时，传动杆8会向下施压，即带动连接架10的前侧向下运动，连接架10因两侧受力不平衡，继而以连接凸杆9为轴心转动，最终连接架10的后侧向上转动，并带动摄像头12同向运动；

④反之，螺纹套5向上运动，传动杆8就会向上运动，即拉动连接架10的前侧向上运动，连接架10的后侧就会向下运动，并带动摄像头12同向运动，最后即带动摄像头12在竖直方向产生角度变化，即调节了摄像头12的测绘角度，从而实现了海下大范围区域的立体测绘。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (7)

1.一种海下三维测绘系统，包括：载具壳体（1），其特征在于：所述载具壳体（1）的内部开设有腔体（2），所述腔体（2）内腔的顶部固定连接有电机（3），所述电机（3）的输出轴固定连接有螺纹杆（4），所述螺纹杆（4）的表面螺纹连接有螺纹套（5），所述螺纹套（5）的表面套设有连接套环（6），所述连接套环（6）表面的一侧固定连接有两个固定板（7），两个固定板（7）相对的一侧转动连接有传动杆（8），所述螺纹杆（4）的底端设置有连接凸杆（9），所述连接凸杆（9）的底部转动连接有连接架（10），所述传动杆（8）的底端贯穿至载具壳体（1）的底部并与连接架（10）转动连接，所述腔体（2）内腔底部的一侧开设有与传动杆（8）相适配的斜槽（11），所述连接架（10）底部的前侧固定连接有摄像头（12）。

2.根据权利要求1所述的一种海下三维测绘系统，其特征在于：所述腔体（2）内腔的上方固定连接有支撑板（14），所述电机（3）的外壁与支撑板（14）固定连接，且支撑板（14）开设有与电机（3）输出轴相适配的贯穿孔。

3.根据权利要求1所述的一种海下三维测绘系统，其特征在于：所述螺纹杆（4）的底端固定连接有限位板（15），所述限位板（15）的底部嵌设有轴承，且轴承与连接凸杆（9）转动连接。

4.根据权利要求1所述的一种海下三维测绘系统，其特征在于：所述传动杆（8）和连接凸杆（9）的表面均套设有密封圈（16），所述密封圈（16）的顶部与载具壳体（1）固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种海下三维测绘系统，其特征在于：所述连接架（10）的底部固定连接有固定架（17），所述固定架（17）的前侧与摄像头（12）固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种海下三维测绘系统，其特征在于：所述传动杆（8）、连接凸杆（9）、连接架（10）和固定架（17）的表面均涂覆有防腐蚀涂层。

7.根据权利要求1所述的一种海下三维测绘系统，其特征在于：所述测绘系统的测绘方法包括以下步骤：

①：在载具壳体（1）进入海水后，开启电机（3），电机（3）的输出轴带动螺纹杆（4）同向运动，螺纹杆（4）表面的螺纹与螺纹套（5）内部的螺纹相互配合，带动螺纹套（5）向下转动；

②当螺纹套（5）转动时，连接套环（6）、固定板（7）和传动杆（8）通过固定板（7）的连接与其同向运动，但由于传动杆（8）的底部与连接架（10）相连接，且连接架（10）以连接凸杆（9）为轴心在水平方向转动，故而连接套环（6）在螺纹套（5）转动时，固定板（7）、传动杆（8）、连接架（10）和连接套环（6）对螺纹套（5）起到了限位效果，从而使螺纹套（5）带动连接套环（6）向下运动；

③当连接套环（6）向下运动时，传动杆（）8会向下施压，即带动连接架（）10的前侧向下运动，连接架（10）因两侧受力不平衡，继而以连接凸杆（9）为轴心转动，最终连接架（10）的后侧向上转动，并带动摄像头（12）同向运动；

④反之，螺纹套（5）向上运动，传动杆（8）就会向上运动，即拉动连接架（10）的前侧向上运动，连接架（10）的后侧就会向下运动，并带动摄像头（12）同向运动，最后即带动摄像头（12）在竖直方向产生角度变化，即调节了摄像头（12）的测绘角度，从而实现了海下大范围区域的立体测绘。

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