CN115808159A - 一种基于无人机的地形勘测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于无人机的地形勘测方法，该方法采用的勘测设备包括安装底座：所述安装底座的上方设置有两个顶板，所述安装底座的顶部设置有水平调节组件，所述水平调节组件包括校对组件和旋转组件，所述校对组件包括固定连接在安装底座顶部的支撑球阀，所述支撑球阀的顶部套设有可转动的球阀套，所述球阀套的顶部与底部顶板的底部固定连接，所述支撑球阀的表面套设有弧形摆件，所述弧形摆件的两侧均转动连接有电动伸缩杆一。本发明通过水平调节组件的设置，对顶板的水平角度进行修正，同时通过驱动组件和推进组件的配合使用，使得像控面板的朝向角度得以调节，进一步使得像控面板完整且清晰的呈现在无人机的勘测视野内。

Description

一种基于无人机的地形勘测方法

技术领域

本发明属于无人机勘测技术领域，特别是涉及一种基于无人机的地形勘测方法。

背景技术

遥感飞机泛指用于航空遥感的各类飞机，如有人驾驶和无人驾驶飞机，固定翼或旋翼式(直升)飞机，高空或中、低空飞机等，遥感飞机主要作为遥感平台，装载各种传感器，通常是在机腹设置不同的窗口，便于对地观测，如安置航摄用的摄影机、多光谱摄影机以及各种扫描仪、辐射计、测高仪等，除进行遥感试验和生产作业外，遥感飞机还用于各种星载遥感仪器的模拟试验，为检验和改善星载仪器收集数据，像控点是摄影测量控制加密和测图的基础，因此，野外像控点目标选择的好坏和指示点位的准确程度，直接影响成果的精度。

遥感飞机在对地面画面进行勘测的过程中，受地形环境影响，像控点布置不便或无法布置，导致在无人机勘测的过程中，无法得以地面像控点的辅助定位，或像控点位置对像控图案造成遮蔽，使得无人机识别率下降，进而导致无人机勘测数据存在较大误差。

为此，需要提供一种基于无人机的地形勘测方法，采用多角度可调节的装置，针对不同地形，可将像控点布置的图案更为清晰准确的呈现在无人机的勘测视野内，从而加强无人机对像控点图案的识别率，提高勘测数据准确性。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于无人机的地形勘测方法，采用多角度可调节的装置，针对不同地形，可将像控点布置的图案更为清晰准确的呈现在无人机的勘测视野内，从而加强无人机对像控点图案的识别率，提高勘测数据准确性，以解决上述技术问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于无人机的地形勘测方法，该方法采用的勘测设备包括安装底座：所述安装底座的上方设置有两个顶板，所述安装底座的顶部设置有水平调节组件，所述水平调节组件包括校对组件和旋转组件，所述校对组件包括固定连接在安装底座顶部的支撑球阀，所述支撑球阀的顶部套设有可转动的球阀套，所述球阀套的顶部与底部顶板的底部固定连接，所述支撑球阀的表面套设有弧形摆件，所述弧形摆件的两侧均转动连接有电动伸缩杆一，所述电动伸缩杆一的顶部转动连接有连接滑件，底部顶板的底部固定连接有圆形导轨，所述连接滑件与圆形导轨滑动连接，所述旋转组件包括固定连接在安装底座顶部左侧的固定座一，所述固定座一顶部的左侧固定安装有电动伸缩杆二，所述固定座一的内腔滑动连接有推进齿条一，所述电动伸缩杆二的输出端与推进齿条一固定连接，所述支撑球阀表面的底部转动连接有转动套，所述弧形摆件转动连接在转动套的表面，所述转动套表面的底部固定连接有齿环，所述推进齿条一与齿环相啮合，顶部顶板的上方设置有可转动的转动座一，两个顶板之间设置有驱动组件，所述转动座一的顶部设置有推进组件，所述转动座一的顶部设置有像控面板。

优选的，所述驱动组件包括转动连接于两个顶板之间的大齿轮，所述大齿轮的顶部固定连接有连接柱，所述连接柱的顶端与转动座一固定连接，两个顶板之间环形设置有三个可转动的小齿轮，所述大齿轮与三个小齿轮相啮合。

优选的，顶部顶板顶部的左侧固定安装有步进马达一，所述步进马达一的输出轴贯穿至两个顶板之间并与位于左侧的小齿轮固定连接。

优选的，两个顶板之间环形设置有三个定位套，顶部顶板的顶部环形贯穿设置有三个定位螺栓，两个顶板通过定位螺栓固定连接，所述定位套套设在定位螺栓的表面。

优选的，所述推进组件包括通过攻丝固定安装在转动座一顶部的固定座二，所述固定座二的内腔通过轴承转动连接有推进螺杆，所述固定座二的内腔滑动连接有推进齿条二，所述推进齿条二螺纹连接在推进螺杆的表面，所述固定座二顶部的左侧固定安装有步进马达二，所述推进螺杆的左侧贯穿至固定座二的左侧并与步进马达二的输出轴固定连接。

优选的，所述转动座一顶部的前侧和后侧均固定连接有支撑座，两个支撑座之间转动连接有转动座二，所述转动座二的表面固定连接有旋转齿轮，所述旋转齿轮与推进齿条二相啮合，所述转动座二的表面固定连接有连接座一。

优选的，所述像控面板位于连接座一的顶部，所述像控面板与连接座一通过螺栓固定连接。

优选的，顶部顶板的顶部固定连接有支撑环，所述转动座一底部的两侧均开设有与支撑环相适配的弧形滑槽。

优选的，所述安装底座顶部的两侧均固定连接有连接座二，所述连接座二的内腔转动连接有地锚。

一种基于无人机的地形勘测方法，其勘测方法如下：

一、使用者首先在需要进行勘测的位置进行点位布控，通过像控面板为无人机提供位置标识，首先使用者在布点位置将地锚砸入地下，使得安装底座得以固定，在安装底座固定的过程中，根据不同地形，可自行调整地锚的转动角度，确保安装底座安装稳定；

二、随后根据地形对顶板的水平角度进行调整，在调整时，通过电动伸缩杆二推动推进齿条一发生位移，继而使得推进齿条一带动齿环发生旋转，齿环在旋转的过程中，通过转动套带动弧形摆件及电动伸缩杆一发生转动，使得两个连接滑件在圆形导轨的内腔中发生滑动，确保两个连接滑件分别位于圆形导轨的最高点和最低点，随后电动伸缩杆一通电开启，对连接滑件进行推进，使得圆形导轨带动顶板偏移至水平位置即可；

三、待顶板调整至水平位置后，可根据无人机航向对像控面板的朝向进行调整，步进马达一通过其中一个小齿轮带动大齿轮发生旋转，大齿轮在旋转的过程中通过连接柱带动转动座一发生转动，继而使得像控面板的角度发生旋转，待像控面板的旋转角度确定后，开启步进马达二，步进马达二通过推进螺杆带动推进齿条二在导向滑槽的内腔中左右滑动，推进齿条二在转动的过程中对旋转齿轮驱动旋转，继而使得转动座二和连接座一均发生翻转，使得像控面板的朝向角度得以调节即可。

本发明的有益效果是：本发明通过水平调节组件的设置，对顶板的水平角度进行修正，同时通过驱动组件和推进组件的配合使用，使得像控面板的朝向角度得以调节，进一步使得像控面板完整且清晰的呈现在无人机的勘测视野内，解决了遥感飞机在对地面画面进行勘测的过程中，受地形环境影响，像控点布置不便或无法布置，导致在无人机勘测的过程中，无法得以地面像控点的辅助定位，或像控点位置对像控图案造成遮蔽，使得无人机识别率下降，进而导致无人机勘测数据存在较大误差的问题。

附图说明

通过结合以下附图所作的详细描述，本发明的上述和/或其他方面的优点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本发明，其中：

图1为本发明一种实施例的主视示意图；

图2为本发明一种实施例的安装底座、水平调节组件的立体示意图；

图3为本发明一种实施例安装底座和旋转组件立体示意图；

图4为本发明一种实施例校对组件的立体示意图；

图5为本发明一种实施例的立体示意图；

图6为本发明一种实施例顶板和驱动组件的立体爆炸图；

图7为本发明一种实施例转动座一和推进组件的立体示意图；

图8为本发明一种实施例转动座一和推进组件的立体示意图；

图9为本发明一种实施例图8中A点的局部放大图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、安装底座，2、顶板，3、水平调节组件，31、校对组件，310、支撑球阀，311、球阀套，312、弧形摆件，313、电动伸缩杆一，314、连接滑件，315、圆形导轨，32、旋转组件，320、固定座一，321、电动伸缩杆二，322、推进齿条一，323、转动套，324、齿环，4、转动座一，5、驱动组件，51、大齿轮，52、连接柱，53、小齿轮，54、步进马达一，55、定位套，56、定位螺栓，6、推进组件，601、固定座二，602、推进螺杆，603、推进齿条二，604、步进马达二，605、支撑座，606、转动座二，607、旋转齿轮，608、连接座一，609、导向条，610、导向滑槽，7、支撑环，8、弧形滑槽，9、像控面板，10、连接座二，11、地锚。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述本发明的基于无人机的地形勘测方法的实施例。

在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。

本说明书的附图为示意图，辅助说明本发明的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。请注意，为了便于清楚地表现出本发明实施例的各部件的结构，各附图之间并未按照相同的比例绘制。相同的参考标记用于表示相同的部分。

实施例一

图1-9示出本发明一种实施例的基于无人机的地形勘测方法，该方法采用的勘测设备包括安装底座1，安装底座1顶部的两侧均固定连接有连接座二10，连接座二10的内腔转动连接有地锚11，安装底座1的上方设置有两个顶板2，顶部顶板2的顶部固定连接有支撑环7，转动座一4底部的两侧均开设有与支撑环7相适配的弧形滑槽8，通过支撑环7和弧形滑槽8的配合使用，对转动座一4起到了限位与导向的作用，提高了转动座一4在转动过程中的稳定性，安装底座1的顶部设置有水平调节组件3，水平调节组件3包括校对组件31和旋转组件32，校对组件31包括固定连接在安装底座1顶部的支撑球阀310，支撑球阀310的顶部套设有可转动的球阀套311，球阀套311的顶部与底部顶板2的底部固定连接，支撑球阀310的表面套设有弧形摆件312，弧形摆件312的两侧均转动连接有电动伸缩杆一313，电动伸缩杆一313的顶部转动连接有连接滑件314，底部顶板2的底部固定连接有圆形导轨315，连接滑件314与圆形导轨315滑动连接，旋转组件32包括固定连接在安装底座1顶部左侧的固定座一320，固定座一320顶部的左侧固定安装有电动伸缩杆二321，固定座一320的内腔滑动连接有推进齿条一322，电动伸缩杆二321的输出端与推进齿条一322固定连接，支撑球阀310表面的底部转动连接有转动套323，弧形摆件312转动连接在转动套323的表面，转动套323表面的底部固定连接有齿环324，推进齿条一322与齿环324相啮合，顶部顶板2的上方设置有可转动的转动座一4，两个顶板2之间设置有驱动组件5，转动座一4的顶部设置有推进组件6，转动座一4的顶部设置有像控面板9。

实施例二

参照图1、5和6，一种基于无人机的地形勘测方法，与实施例一基本相同，更进一步的是：驱动组件5包括转动连接于两个顶板2之间的大齿轮51，大齿轮51的顶部固定连接有连接柱52，连接柱52的顶端与转动座一4固定连接，两个顶板2之间环形设置有三个可转动的小齿轮53，大齿轮51与三个小齿轮53相啮合，顶部顶板2顶部的左侧固定安装有步进马达一54，步进马达一54的输出轴贯穿至两个顶板2之间并与位于左侧的小齿轮53固定连接，两个顶板2之间环形设置有三个定位套55，顶部顶板2的顶部环形贯穿设置有三个定位螺栓56，两个顶板2通过定位螺栓56固定连接，定位套55套设在定位螺栓56的表面，通过驱动组件5的设置，其中步进马达一54和小齿轮53的配合使用，对大齿轮51起到了驱动旋转的作用，继而使得大齿轮51可通过连接柱52带动转动座一4发生旋转，最终通过转动座一4带动像控面板9发生转动，方便了使用者对像控面板9的朝向位置进行调整，继而使得无人机能够更为准确的捕捉像控面板9顶部的图案。

实施例三

参照图7、8和9，一种基于无人机的地形勘测方法，与实施例一基本相同，更进一步的是：推进组件6包括通过攻丝固定安装在转动座一4顶部的固定座二601，固定座二601的内腔通过轴承转动连接有推进螺杆602，固定座二601的内腔滑动连接有推进齿条二603，推进齿条二603螺纹连接在推进螺杆602的表面，固定座二601顶部的左侧固定安装有步进马达二604，推进螺杆602的左侧贯穿至固定座二601的左侧并与步进马达二604的输出轴固定连接，转动座一4顶部的前侧和后侧均固定连接有支撑座605，两个支撑座605之间转动连接有转动座二606，转动座二606的表面固定连接有旋转齿轮607，旋转齿轮607与推进齿条二603相啮合，转动座二606的表面固定连接有连接座一608，像控面板9位于连接座一608的顶部，像控面板9与连接座一608通过螺栓固定连接，通过推进组件6的设置，其中固定座二601、推进螺杆602和步进马达二604的配合使用，对推进齿条二603起到了螺纹推进作用，继而通过推进齿条二603和旋转齿轮607的配合使用，对转动座二606起到了驱动旋转作用，继而使得连接座一608可带动连接座一608的仰合角度进行调节，使得在不同地形环境下，像控面板9均能准确的向无人机提供位置标识

一种基于无人机的地形勘测方法，其勘测方法如下：

一、使用者首先在需要进行勘测的位置进行点位布控，通过像控面板9为无人机提供位置标识，首先使用者在布点位置将地锚11砸入地下，使得安装底座1得以固定，在安装底座1固定的过程中，根据不同地形，可自行调整地锚11的转动角度，确保安装底座1安装稳定；

二、随后根据地形对顶板2的水平角度进行调整，在调整时，通过电动伸缩杆二321推动推进齿条一322发生位移，继而使得推进齿条一322带动齿环324发生旋转，齿环324在旋转的过程中，通过转动套323带动弧形摆件312及电动伸缩杆一313发生转动，使得两个连接滑件314在圆形导轨315的内腔中发生滑动，确保两个连接滑件314分别位于圆形导轨315的最高点和最低点，随后电动伸缩杆一313通电开启，对连接滑件314进行推进，使得圆形导轨315带动顶板2偏移至水平位置即可；

三、待顶板2调整至水平位置后，可根据无人机航向对像控面板9的朝向进行调整，步进马达一54通过其中一个小齿轮53带动大齿轮51发生旋转，大齿轮51在旋转的过程中通过连接柱52带动转动座一4发生转动，继而使得像控面板9的角度发生旋转，待像控面板9的旋转角度确定后，开启步进马达二604，步进马达二604通过推进螺杆602带动推进齿条二603在导向滑槽610的内腔中左右滑动，推进齿条二603在转动的过程中对旋转齿轮607驱动旋转，继而使得转动座二606和连接座一608均发生翻转，使得像控面板9的朝向角度得以调节即可。

综上所述：该基于无人机的地形勘测方法，通过水平调节组件3的设置，对顶板2的水平角度进行修正，同时通过驱动组件5和推进组件6的配合使用，使得像控面板9的朝向角度得以调节，进一步使得像控面板9完整且清晰的呈现在无人机的勘测视野内，解决了遥感飞机在对地面画面进行勘测的过程中，受地形环境影响，像控点布置不便或无法布置，导致在无人机勘测的过程中，无法得以地面像控点的辅助定位，或像控点位置对像控图案造成遮蔽，使得无人机识别率下降，进而导致无人机勘测数据存在较大误差的问题。

上述披露的各技术特征并不限于已披露的与其它特征的组合，本领域技术人员还可根据发明之目的进行各技术特征之间的其它组合，以实现本发明之目的为准。

Claims (10)

1.一种基于无人机的地形勘测方法，其特征在于，该方法采用的勘测设备包括安装底座(1)：所述安装底座(1)的上方设置有两个顶板(2)，所述安装底座(1)的顶部设置有水平调节组件(3)，所述水平调节组件(3)包括校对组件(31)和旋转组件(32)，所述校对组件(31)包括固定连接在安装底座(1)顶部的支撑球阀(310)，所述支撑球阀(310)的顶部套设有可转动的球阀套(311)，所述球阀套(311)的顶部与底部顶板(2)的底部固定连接，所述支撑球阀(310)的表面套设有弧形摆件(312)，所述弧形摆件(312)的两侧均转动连接有电动伸缩杆一(313)，所述电动伸缩杆一(313)的顶部转动连接有连接滑件(314)，底部顶板(2)的底部固定连接有圆形导轨(315)，所述连接滑件(314)与圆形导轨(315)滑动连接；

所述旋转组件(32)包括固定连接在安装底座(1)顶部左侧的固定座一(320)，所述固定座一(320)顶部的左侧固定安装有电动伸缩杆二(321)，所述固定座一(320)的内腔滑动连接有推进齿条一(322)，所述电动伸缩杆二(321)的输出端与推进齿条一(322)固定连接，所述支撑球阀(310)表面的底部转动连接有转动套(323)，所述弧形摆件(312)转动连接在转动套(323)的表面，所述转动套(323)表面的底部固定连接有齿环(324)，所述推进齿条一(322)与齿环(324)相啮合，顶部顶板(2)的上方设置有可转动的转动座一(4)，两个顶板(2)之间设置有驱动组件(5)，所述转动座一(4)的顶部设置有推进组件(6)，所述转动座一(4)的顶部设置有像控面板(9)；

上述勘测设备的勘测方法如下：

一、使用者首先在需要进行勘测的位置进行点位布控，通过像控面板(9)为无人机提供位置标识，首先使用者在布点位置将地锚(11)砸入地下，使得安装底座(1)得以固定，在安装底座(1)固定的过程中，根据不同地形，可自行调整地锚(11)的转动角度，确保安装底座(1)安装稳定；

二、随后根据地形对顶板(2)的水平角度进行调整，在调整时，通过电动伸缩杆二(321)推动推进齿条一(322)发生位移，继而使得推进齿条一(322)带动齿环(324)发生旋转，齿环(324)在旋转的过程中，通过转动套(323)带动弧形摆件(312)及电动伸缩杆一(313)发生转动，使得两个连接滑件(314)在圆形导轨(315)的内腔中发生滑动，确保两个连接滑件(314)分别位于圆形导轨(315)的最高点和最低点，随后电动伸缩杆一(313)通电开启，对连接滑件(314)进行推进，使得圆形导轨(315)带动顶板(2)偏移至水平位置即可；

三、待顶板(2)调整至水平位置后，可根据无人机航向对像控面板(9)的朝向进行调整，步进马达一(54)通过其中一个小齿轮(53)带动大齿轮(51)发生旋转，大齿轮(51)在旋转的过程中通过连接柱(52)带动转动座一(4)发生转动，继而使得像控面板(9)的角度发生旋转，待像控面板(9)的旋转角度确定后，开启步进马达二(604)，步进马达二(604)通过推进螺杆(602)带动推进齿条二(603)在导向滑槽(610)的内腔中左右滑动，推进齿条二(603)在转动的过程中对旋转齿轮(607)驱动旋转，继而使得转动座二(606)和连接座一(608)均发生翻转，使得像控面板(9)的朝向角度得以调节即可。

2.根据权利要求1所述的一种基于无人机的地形勘测方法，其特征在于，所述驱动组件(5)包括转动连接于两个顶板(2)之间的大齿轮(51)，所述大齿轮(51)的顶部固定连接有连接柱(52)，所述连接柱(52)的顶端与转动座一(4)固定连接，两个顶板(2)之间环形设置有三个可转动的小齿轮(53)，所述大齿轮(51)与三个小齿轮(53)相啮合。

3.根据权利要求2所述的一种基于无人机的地形勘测方法，其特征在于，顶部顶板(2)顶部的左侧固定安装有步进马达一(54)，所述步进马达一(54)的输出轴贯穿至两个顶板(2)之间并与位于左侧的小齿轮(53)固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种基于无人机的地形勘测方法，其特征在于，两个顶板(2)之间环形设置有三个定位套(55)，顶部顶板(2)的顶部环形贯穿设置有三个定位螺栓(56)，两个顶板(2)通过定位螺栓(56)固定连接，所述定位套(55)套设在定位螺栓(56)的表面。

5.根据权利要求4所述的一种基于无人机的地形勘测方法，其特征在于，所述推进组件(6)包括通过攻丝固定安装在转动座一(4)顶部的固定座二(601)，所述固定座二(601)的内腔通过轴承转动连接有推进螺杆(602)，所述固定座二(601)的内腔滑动连接有推进齿条二(603)，所述推进齿条二(603)螺纹连接在推进螺杆(602)的表面，所述固定座二(601)顶部的左侧固定安装有步进马达二(604)，所述推进螺杆(602)的左侧贯穿至固定座二(601)的左侧并与步进马达二(604)的输出轴固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种基于无人机的地形勘测方法，其特征在于，所述转动座一(4)顶部的前侧和后侧均固定连接有支撑座(605)，两个支撑座(605)之间转动连接有转动座二(606)，所述转动座二(606)的表面固定连接有旋转齿轮(607)，所述旋转齿轮(607)与推进齿条二(603)相啮合，所述转动座二(606)的表面固定连接有连接座一(608)。

7.根据权利要求6所述的一种基于无人机的地形勘测方法，其特征在于，所述像控面板(9)位于连接座一(608)的顶部，所述像控面板(9)与连接座一(608)通过螺栓固定连接。

8.根据权利要求7所述的一种基于无人机的地形勘测方法，其特征在于，顶部顶板(2)的顶部固定连接有支撑环(7)，所述转动座一(4)底部的两侧均开设有与支撑环(7)相适配的弧形滑槽(8)。

9.根据权利要求8所述的一种基于无人机的地形勘测方法，其特征在于，所述安装底座(1)顶部的两侧均固定连接有连接座二(10)，所述连接座二(10)的内腔转动连接有地锚(11)。

10.根据权利要求9所述的一种基于无人机的地形勘测方法，其特征在于，所述像控面板(9)的表面涂覆有反光条，且反光条用于无人机识别。

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