CN114185950B - 一种基于多旋翼无人机的地理信息测绘管理系统 - Google Patents
一种基于多旋翼无人机的地理信息测绘管理系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种基于多旋翼无人机的地理信息测绘管理系统，涉及无人机测绘技术领域，用于解决现有的地理信息测绘存在信息数据更新比较慢，导致实际情况与模型存在差别，影响使用的问题；本发明用户通过数据查询模块查询数据库内的地理信息模型，通过地理信息模型查看地理信息，当地理信息与实际的地理信息不一致时，对该位置进行标记，并发送待测绘位置的测绘信令至测绘管理模块；通过测绘管理模块接收待测绘位置的测绘信令并进行处理得到地测值，通过地测值选取对应的多旋翼无人机进行地理信息测绘，以便于提高地理测绘的效率；通过对地理信息模型进行及时更新，以便于及时得到对应的地理信息。
Description
技术领域
本发明涉及无人机测绘技术领域，具体为一种基于多旋翼无人机的地理信息测绘管理系统。
背景技术
地理测绘需要采集指定地点的经纬度和海拔信息以及实际的图像，可以用在地图中，现有的地图中对地理信息进行采集得到真实的地理信息模型；多旋翼无人机，是一种具有三个及以上旋翼轴的特殊的无人驾驶直升机。其通过每个轴上的电动机转动，带动旋翼，从而产生升推力，旋翼的总距固定，而不像一般直升机那样可变。通过改变不同旋翼之间的相对转速，可以改变单轴推进力的大小，从而控制飞行器的运行轨迹；
而现有的地理信息测绘系统存在信息数据更新不及时，用户在使用的过程中，实际情况与模型存在差别，影响实际使用。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决现有的地理信息测绘存在信息数据更新比较慢，导致实际情况与模型存在差别，影响实际使用问题，而提出一种基于多旋翼无人机的地理信息测绘管理系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于多旋翼无人机的地理信息测绘管理系统，包括云平台和多旋翼无人机；所述云平台包括数据查询模块、数据库、测绘管理模块；所述数据查询模块用于用户查询数据库内的地理信息模型并进行核验，当地理信息模型对应位置与实际位置不同时，用户对该位置进行标记以得到待测绘位置，数据查询模块生成待测绘位置的测绘信令并发送至测绘管理模块；
所述测绘管理模块用于接收待测绘位置的测绘信令并进行处理，具体处理过程为：
获取所有注册的多旋翼无人机并向其对应的通信终端发送测绘请求指令以获取请求回应信息；其中，请求回应信息包括确认执行指令、多旋翼无人机的位置；
将获取请求回应信息的多旋翼无人机标记为测绘反馈无人机，获取测绘反馈无人机对应的测绘参数；其中测绘参数包括测反均值和绘效值；
将测绘反馈无人机的位置与待测绘位置进行位置间距计算以得到待测间距，再将待测间距、测反均值和绘效值进行归一化处理并取三者归一化处理后的数值，将其标记为MA1、MA2和MA3；
利用公式DC=(MA2×Cf2+MA3×Cf3)/(MA1×Cf1+1）得到测绘反馈无人机的地测值DC；其中，Cf1、Cf2和Cf3均为预设占比系数；地测值用于评定测绘反馈无人机去采集待测绘位置的地理测绘数据几率大小的数值；
将地测值最大的测绘反馈无人机标记为选中无人机，再将待测绘位置的测绘信令发送至选中无人机对应的通信终端；该通信终端接收到待测绘位置的测绘信令后，通信终端对应的使用者控制选中无人机到达待测绘位置后，对应待测绘位置依据对应路线采集待测绘位置的地理测绘数据并将其发送至测绘管理模块；
作为本发明的一种优选实施方式，所述选中无人机内安装有地理测绘模块，用于携带地理测绘模块飞行至对应位置，通过地理测绘模块进行地理信息测绘以得到地理测绘数据并将其发送至云平台；所述地理测绘模块用于采集无人机飞行路线两侧和底部的实物间距和对应颜色以得到地理测绘数据；
作为本发明的一种优选实施方式，所述测绘管理模块内还包括数据采集单元和数据分析单元；
所述数据采集单元用于选中无人机的执行数据并发送至数据分析单元，其中，执行数据包括通信终端接收到测绘信令的时刻一以及对应选中无人机到达待测绘位置的时刻二和接收到地理测绘数据的时刻三并发送至数据分析单元；
所述数据分析单元用于对选中无人机的执行数据进行分析以得到选中无人机的测反均值和绘效值，具体分析过程为：获取选中无人机对应所有的执行数据；将时刻一和时刻二进行时刻差计算以得到测达时长，将对应的待测间距按照一定比例换算得到对应的预设时长；将测达时长与预设时长进行比对，当测达时长小于预设时长，则计算两者之间的差值得到预额时长；设定所有的待测间距对应的预设权重因子，设定若干个距离系数，每个距离系数均对应一个预设距离范围，将预额时长对应的待测间距与所有的预设距离范围进行匹配以得到对应的距离系数；将预额时长乘以距离系数得到预额值；将选中无人机所有的预额值进行求和并取均值得到测反均值；将时刻二与时刻三进行时刻差计算以得到测绘时长；将选中无人机所有的测绘时长依据对应时刻二的时间先后顺序进行排序，比对相邻两个测绘时长对应数值的大小，当在前的测绘时长的数值大于在后的测绘时长的数值时，则计算两者之间的数值差得到下绘值；当在前的测绘时长的数值小于在后的测绘时长的数值时，则计算两者之间的数值得到上绘值；当两者数值相同，则不进行操作；将所有的下绘值进行求和得到下绘总值，再将所有的上绘值进行求和得到上绘总值；将下绘总值除以上绘总值再乘以注机值以得到绘效值；当选中无人机接收测绘信令的次数小于二时，则绘效值直接取值为零；
作为本发明的一种优选实施方式，还包括信息采集模块和注册登录模块；所述信息采集模块用于采集互联网内的地理信息数据并对地理信息数据进行建模以得到初始的地理信息模型；所述注册登录模块用于多旋翼无人机对应的使用者通过通信终端提交注册信息进行注册并进行处理，具体为：设定所有的无人机型号均对应一个型设值，将提交的多旋翼无人机的型号与所有的型号进行匹配以得到对应的型设值并标记为XS1，通过飞行距离范围得到多旋翼无人机的飞行距离并标记为XS2；将型设值和飞行距离进行归一化处理并取两者归一化处理后的数值；利用公式JS=XS1×μ1+XS2×μ2得到多旋翼无人机的注机值JS；其中μ1和μ2为预设权重；将多旋翼无人机的注册信息和注机值发送至数据库内存储；其中注册信息包括多旋翼无人机的型号、飞行距离范围和通信终端号码等；
作为本发明的一种优选实施方式，所述测绘管理模块还包括测绘处理单元，测绘处理单元用于处理地理测绘数据后，将实物间距按一定比例转换为地理信息模型对应的比例，然后将地理信息模型对应处依次填充对应颜色得到修改的地理信息模型并将其发送至数据库内；
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明用户通过数据查询模块查询数据库内的地理信息模型，通过地理信息模型查看地理信息，当地理信息与实际的地理信息不一致时，对该位置进行标记，并发送待测绘位置的测绘信令至测绘管理模块；通过测绘管理模块接收待测绘位置的测绘信令并进行处理得到地测值，通过地测值选取对应的多旋翼无人机进行地理信息测绘，以便于提高地理测绘的效率；
2、测绘处理单元用对地理测绘数据进行，将实物间距按一定比例转换为地理信息模型对应的比例，然后将地理信息模型对应处依次填充对应颜色得到修改的地理信息模型并将其发送至数据库内，通过对地理信息模型进行及时更新，以便于及时得到对应的地理信息，避免地理信息更新不及时，导致与实际有较大差别，影响使用。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的原理框图；
图2为本发明的测绘管理模块原理框图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，一种基于多旋翼无人机的地理信息测绘管理系统，包括云平台和多旋翼无人机；
云平台包括数据查询模块、数据库、测绘管理模块、数据查询模块、信息采集模块和注册登录模块；
用户通过数据查询模块查询数据库内的地理信息模型并进行核验，当地理信息模型对应位置与实际位置不同时，用户对该位置进行标记以得到待测绘位置，数据查询模块生成待测绘位置的测绘信令并发送至测绘管理模块；测绘信令包括待测绘位置的坐标以及待测识别代码；
测绘管理模块接收待测绘位置的测绘信令并进行处理，具体处理过程为：
获取所有注册的多旋翼无人机并向其对应的通信终端发送测绘请求指令以获取请求回应信息；其中，请求回应信息包括确认执行指令、多旋翼无人机的位置；
将获取请求回应信息的多旋翼无人机标记为测绘反馈无人机，获取测绘反馈无人机对应的测绘参数；其中测绘参数包括测反均值和绘效值；
将测绘反馈无人机的位置与待测绘位置进行位置间距计算以得到待测间距，再将待测间距、测反均值和绘效值进行归一化处理并取三者归一化处理后的数值，将其标记为MA1、MA2和MA3；当测绘反馈无人机为初始注册时，测反均值和绘效值的值直接取值零；
利用公式DC=(MA2×Cf2+MA3×Cf3)/(MA1×Cf1+1）得到测绘反馈无人机的地测值DC；其中，Cf1、Cf2和Cf3均为预设占比系数，取值为0.71、0.32、0.85；通过公式可得，测反均值和绘效值越大，地测值越大，表示该无人机去采集待测绘位置的数据几率越大；待测间距越小，地测值越大；
将地测值最大的测绘反馈无人机标记为选中无人机，再将待测绘位置的测绘信令发送至选中无人机对应的通信终端；该通信终端接收到待测绘位置的测绘信令后，通信终端对应的使用者控制选中无人机到达待测绘位置后，对应待测绘位置依据对应路线采集待测绘位置的地理测绘数据并将其发送至测绘管理模块；
信息采集模块采集互联网内的地理信息数据并对地理信息数据进行建模以得到初始的地理信息模型；
注册登录模块用于多旋翼无人机对应的使用者通过通信终端提交注册信息进行注册并进行处理，具体为：设定所有的无人机型号均对应一个型设值，将提交的多旋翼无人机的型号与所有的型号进行匹配以得到对应的型设值并标记为XS1，通过飞行距离范围得到多旋翼无人机的飞行距离并标记为XS2；将型设值和飞行距离进行归一化处理并取两者归一化处理后的数值；利用公式JS=XS1×μ1+XS2×μ2得到多旋翼无人机的注机值JS；其中μ1和μ2为预设权重；μ1和μ2值分别为1.27和1.35；
将多旋翼无人机的注册信息和注机值发送至数据库内存储；其中注册信息包括多旋翼无人机的型号、飞行距离范围和通信终端号码等；
选中无人机内安装有地理测绘模块，用于携带地理测绘模块飞行至对应位置，通过地理测绘模块进行地理信息测绘以得到地理测绘数据并将其发送至云平台；地理测绘模块采集无人机飞行路线两侧和底部的实物间距和对应颜色以得到地理测绘数据；
请参阅图2所示，测绘管理模块内还包括数据采集单元、数据分析单元和测绘处理单元；
数据采集单元用于选中无人机的执行数据并发送至数据分析单元，其中，执行数据包括通信终端接收到测绘信令的时刻一以及对应选中无人机到达待测绘位置的时刻二和接收到地理测绘数据的时刻三并发送至数据分析单元；
数据分析单元用于对选中无人机的执行数据进行分析以得到选中无人机的测反均值和绘效值，具体分析过程为：获取选中无人机对应所有的执行数据；将时刻一和时刻二进行时刻差计算以得到测达时长，将对应的待测间距按照一定比例换算得到对应的预设时长；将测达时长与预设时长进行比对，当测达时长小于预设时长，则计算两者之间的差值得到预额时长；设定所有的待测间距对应的预设权重因子，设定若干个距离系数，每个距离系数均对应一个预设距离范围；距离系数与预设距离范围成反比；预设距离范围两端的数值越大，对应的距离系数越小；
将预额时长对应的待测间距与所有的预设距离范围进行匹配以得到对应的距离系数；将预额时长乘以距离系数得到预额值；将选中无人机所有的预额值进行求和并取均值得到测反均值；将时刻二与时刻三进行时刻差计算以得到测绘时长；将选中无人机所有的测绘时长依据对应时刻二的时间先后顺序进行排序，比对相邻两个测绘时长对应数值的大小，当在前的测绘时长的数值大于在后的测绘时长的数值时，则计算两者之间的数值差得到下绘值；当在前的测绘时长的数值小于在后的测绘时长的数值时，则计算两者之间的数值得到上绘值；当两者数值相同，则不进行操作；将所有的下绘值进行求和得到下绘总值，再将所有的上绘值进行求和得到上绘总值；将下绘总值除以上绘总值再乘以注机值以得到绘效值；当选中无人机接收测绘信令的次数小于二时，则绘效值直接取值为零；
测绘处理单元用于处理地理测绘数据后，将实物间距按一定比例转换为地理信息模型对应的比例，然后将地理信息模型对应处依次填充对应颜色得到修改的地理信息模型并将其发送至数据库内；
本发明在使用时，用户通过数据查询模块查询数据库内的地理信息模型，通过地理信息模型查看地理信息，当地理信息与实际的地理信息不一致时，对该位置进行标记，并发送待测绘位置的测绘信令至测绘管理模块；通过测绘管理模块接收待测绘位置的测绘信令并进行处理，获取所有注册的多旋翼无人机并向其对应的通信终端发送测绘请求指令以获取请求回应信息；将获取请求回应信息的多旋翼无人机标记为测绘反馈无人机，获取测绘反馈无人机对应的测绘参数，再对测绘参数进行归一化处理得到地测值，通过地测值选取对应的多旋翼无人机进行地理信息测绘，以便于提高地理测绘的效率；测绘处理单元用对地理测绘数据进行，将实物间距按一定比例转换为地理信息模型对应的比例，然后将地理信息模型对应处依次填充对应颜色得到修改的地理信息模型并将其发送至数据库内，通过对地理信息模型进行及时更新，以便于及时得到对应的地理信息，避免地理信息更新不及时，导致与实际有较大差别，影响使用。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (2)
1.一种基于多旋翼无人机的地理信息测绘管理系统，包括云平台和多旋翼无人机；其特征在于，所述云平台包括数据查询模块、数据库、测绘管理模块、信息采集模块和注册登录模块；所述数据查询模块用于用户查询数据库内的地理信息模型并进行核验，当地理信息模型对应位置与实际位置不同时，用户对该位置进行标记以得到待测绘位置，数据查询模块生成待测绘位置的测绘信令并发送至测绘管理模块；
所述测绘管理模块用于接收待测绘位置的测绘信令并进行处理，具体处理过程为：
获取所有注册的多旋翼无人机并向其对应的通信终端发送测绘请求指令以获取请求回应信息；其中，请求回应信息包括确认执行指令、多旋翼无人机的位置；
将获取请求回应信息的多旋翼无人机标记为测绘反馈无人机，获取测绘反馈无人机对应的测绘参数；其中测绘参数包括测反均值和绘效值；
将测绘反馈无人机的位置与待测绘位置进行位置间距计算以得到待测间距，再将待测间距、测反均值和绘效值进行归一化处理并取三者归一化处理后的数值，将其标记为MA1、MA2和MA3；
利用公式DC=(MA2×Cf2+MA3×Cf3)/(MA1×Cf1+1）得到测绘反馈无人机的地测值DC；其中，Cf1、Cf2和Cf3均为预设占比系数；
将地测值最大的测绘反馈无人机标记为选中无人机，再将待测绘位置的测绘信令发送至选中无人机对应的通信终端；该通信终端接收到待测绘位置的测绘信令后，通信终端对应的使用者控制选中无人机到达待测绘位置后，对应待测绘位置依据对应路线采集待测绘位置的地理测绘数据并将其发送至测绘管理模块；
所述测绘管理模块内包括数据采集单元、数据分析单元和测绘处理单元；
所述数据采集单元用于选中无人机的执行数据并发送至数据分析单元，其中，执行数据包括通信终端接收到测绘信令的时刻一以及对应选中无人机到达待测绘位置的时刻二和接收到地理测绘数据的时刻三并发送至数据分析单元；
所述数据分析单元用于对选中无人机的执行数据进行分析以得到选中无人机的测反均值和绘效值，具体分析过程为：获取选中无人机对应所有的执行数据；将时刻一和时刻二进行时刻差计算以得到测达时长，将对应的待测间距按照一定比例换算得到对应的预设时长；将测达时长与预设时长进行比对，当测达时长小于预设时长，则计算两者之间的差值得到预额时长；设定所有的待测间距对应的预设权重因子，设定若干个距离系数，每个距离系数均对应一个预设距离范围，将预额时长对应的待测间距与所有的预设距离范围进行匹配以得到对应的距离系数；将预额时长乘以距离系数得到预额值；将选中无人机所有的预额值进行求和并取均值得到测反均值；将时刻二与时刻三进行时刻差计算以得到测绘时长；将选中无人机所有的测绘时长依据对应时刻二的时间先后顺序进行排序，比对相邻两个测绘时长对应数值的大小，当在前的测绘时长的数值大于在后的测绘时长的数值时，则计算两者之间的数值差得到下绘值；当在前的测绘时长的数值小于在后的测绘时长的数值时，则计算两者之间的数值得到上绘值；当两者数值相同，则不进行操作；将所有的下绘值进行求和得到下绘总值，再将所有的上绘值进行求和得到上绘总值；将下绘总值除以上绘总值再乘以注机值以得到绘效值；当选中无人机接收测绘信令的次数小于二时，则绘效值直接取值为零；
所述测绘处理单元用于处理地理测绘数据后，将实物间距按一定比例转换为地理信息模型对应的比例，然后将地理信息模型对应处依次填充对应颜色得到修改的地理信息模型并将其发送至数据库内；
所述信息采集模块用于采集互联网内的地理信息数据并对地理信息数据进行建模以得到初始的地理信息模型；所述注册登录模块用于多旋翼无人机对应的使用者通过通信终端提交注册信息进行注册并进行处理，具体为：设定所有的无人机型号均对应一个型设值，将提交的多旋翼无人机的型号与所有的型号进行匹配以得到对应的型设值并标记为XS1，通过飞行距离范围得到多旋翼无人机的飞行距离并标记为XS2；将型设值和飞行距离进行归一化处理并取两者归一化处理后的数值；利用公式JS=XS1×μ1+XS2×μ2得到多旋翼无人机的注机值JS；其中μ1和μ2为预设权重；将多旋翼无人机的注册信息和注机值发送至数据库内存储。
2.根据权利要求1所述的一种基于多旋翼无人机的地理信息测绘管理系统，其特征在于，所述选中无人机内安装有地理测绘模块，用于携带地理测绘模块飞行至对应位置，通过地理测绘模块进行地理信息测绘以得到地理测绘数据并将其发送至云平台；所述地理测绘模块用于采集无人机飞行路线两侧和底部的实物间距和对应颜色以得到地理测绘数据。
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