CN116443298B - 一种航空测量用地貌测绘装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及航空测量技术领域，且公开了一种航空测量用地貌测绘装置，包括飞行组件，飞行组件包括无人机主体，无人机主体设置为带有水平仪的无人机体，无人机主体的前侧安装有测绘相机，飞行组件还包括、机翼和飞行叶片，机翼和飞行叶片均设置有若干个，若干机翼安装在无人机主体四周，若干飞行叶片分别转动安装在机翼上侧，无人机主体底部安装有圆周阵列安装有若干固定支架，固定支架内部滑动安装有活动支架，无人机主体侧部设置有气控组件，用于控制活动支架的伸缩，无人机需要落地时，各个活动支架自动调节伸缩长度，保证无人机整体保持水平放置，无人机在驻足时不易倾斜滑落提高了测绘计算数据时的安全。

Description

一种航空测量用地貌测绘装置

技术领域

本发明涉及航空测量技术领域，具体为一种航空测量用地貌测绘装置。

背景技术

航空测量用地貌测绘装置通常是指用于测绘地形图的仪器和系统，包括航空摄影测量、卫星地形测量和无人机航拍测量等。这些方法都需要在空中采集地球表面的影像信息，并结合控制测量和碎部测量，利用计算机处理和成图，生成不同比例尺的地形图。航空测量用地貌测绘装置的优势是可以快速、高效、高精度地完成大范围的地形测量任务，降低外业成本和人力投入。

无人机航拍测量是利用无人机搭载数码相机或激光雷达等设备，在低空飞行，按照预定的航线和重叠度进行航拍摄影，然后在室内或现场进行数据处理和成图，生成不同比例尺的地形图。无人机航拍测量的优点是机动灵活，高效快速，精细准确，作业成本低，适用范围广，适用于小区域和飞行困难地区的地形测量。无人机航拍测量的缺点是受到电磁干扰、风力、电池续航等因素的影响，飞行距离和高度有限，数据处理需要专业的软件和技术。

在无人机航拍测绘时，无人机需要对数据进行处理，为保证设备安全，通常需要将无人机驻足停留在陆地，但野外地表凹凸不平，无人机停留时如果在倾斜的高处，容易滑落造成事故；因此，不满足现有的需求，对此我们提出了一种航空测量用地貌测绘装置。

发明内容

本发明提供了一种航空测量用地貌测绘装置，具备的有益效果，解决了上述背景技术中所提到的在无人机航拍测绘时，无人机需要对数据进行处理，为保证设备安全，通常需要将无人机驻足停留在陆地，但野外地表凹凸不平，无人机停留时如果在倾斜的高处，容易滑落造成事故的问题。

本发明提供如下技术方案：一种航空测量用地貌测绘装置，包括飞行组件，所述飞行组件包括无人机主体，所述无人机主体设置为带有水平仪的无人机体，所述无人机主体的前侧安装有测绘相机，所述飞行组件还包括、机翼和飞行叶片，所述机翼和所述飞行叶片均设置有若干个，若干所述机翼安装在所述无人机主体四周，若干所述飞行叶片分别转动安装在所述机翼上侧，所述无人机主体底部安装有圆周阵列安装有若干固定支架，所述固定支架内部滑动安装有用于支撑所述无人机主体以及调整所述无人机主体平衡的活动支架，所述无人机主体侧部设置有气控组件，用于控制所述活动支架的伸缩。

作为本发明所述的一种航空测量用地貌测绘装置可选方案，其中：所述机翼的底侧开设有收纳槽，所述固定支架的上端安装有转销，所述转销转动安装在所述收纳槽内部，所述固定支架通过所述转销与所述机翼铰接。

作为本发明所述的一种航空测量用地貌测绘装置可选方案，其中：所述固定支架设置为顶部密封的圆柱管，所述固定支架内部安装有波纹管套，所述波纹管套的顶部密封，所述波纹管套的底端与所述固定支架的内壁密封胶接，所述波纹管套的上端与所述固定支架内壁间隙配合，所述活动支架插接在所述波纹管套的内部，并且所述活动支架的顶端与所述波纹管套的内壁固定连接，所述波纹管套和所述固定支架的内部之间形成密闭空间。

作为本发明所述的一种航空测量用地貌测绘装置可选方案，其中：所述气控组件包括安装在所述无人机主体底侧的第一气泵，和位于所述无人机主体内部的平衡气室，所述第一气泵与所述平衡气室之间连接有输气管，所述平衡气室与若干所述固定支架之间分别连接有通气软管，若干所述通气软管的管径和长度一致。

作为本发明所述的一种航空测量用地貌测绘装置可选方案，其中：所述无人机主体的侧部开设有穿管孔，所述通气软管穿过所述穿管孔，所述通气软管的端部与所述波纹管套和所述固定支架之间连通。

作为本发明所述的一种航空测量用地貌测绘装置可选方案，其中：所述机翼侧部安装有伺服电机，所述伺服电机的输出端与所述转销传动连接，所述无人机主体起飞时，所述伺服电机带动所述转销转动，所述固定支架和所述活动支架折叠收纳至所述收纳槽中；

所述无人机主体降落时，所述伺服电机带动所述转销转动，所述固定支架和所述活动支架展开。

作为本发明所述的一种航空测量用地貌测绘装置可选方案，其中：所述无人机主体底侧设置有用于固定所述活动支架位置的锁止组件，所述锁止组件包括安装在所述无人机主体底侧的第二气泵，和位于所述固定支架底部的锁止环。

作为本发明所述的一种航空测量用地貌测绘装置可选方案，其中：所述锁止环包括固定环和气囊环，所述固定环设置为固定安装在所述固定支架底部的硬质环，所述气囊环胶接在所述固定环的内侧，所述第二气泵与所述气囊环之间连接有送气管，并且每条所述送气管的管径和长度都相同，所述气囊环干瘪时，所述气囊环与所述活动支架之间有间隙，所述气囊环充气后，所述气囊环与所述活动支架过盈贴合。

作为本发明所述的一种航空测量用地貌测绘装置可选方案，其中：所述固定支架的内部固定安装有限位凸块，所述限位凸块位于所述固定支架的中部，所述固定支架和所述活动支架均呈垂直展出的状态时，所述波纹管套150与所述限位凸块间隙配合；所述固定支架和所述活动支架折叠收纳时，所述波纹管套150的斜侧端与所述限位凸块抵触卡合。

作为本发明所述的一种航空测量用地貌测绘装置可选方案，其中：所述无人机主体起飞时，所述第一气泵先对平衡气室充气，所有所述活动支架被顶出到最大程度，所述第一气泵对平衡气室抽气，所有所述活动支架统一向所述固定支架内收缩。

本发明具备以下有益效果：

1、该航空测量用地貌测绘装置，通过气控组件和固定支架、活动支架的配合，活动支架通过波纹管套的设置，即使活动支架可以上下移动，也保证了固定支架内部的气密性，通气软管的规格都相同，因此第一气泵的气流达到每个固定支架内部的时间和气量是相同的，因而无人机主体起飞时，第一气泵先对平衡气室充气，所有活动支架被顶出到最大程度，此时第一气泵对平衡气室抽气，所有活动支架统一向固定支架内收缩，从而可将活动支架收回，稳定无人机整体的重心，提高飞行安全和测绘稳定；而当无人机需要落地时，首先与凸出的地面接触的活动支架会被地面向上顶，使得其内部的气体进入平衡气室中并分向其他通气软管中，使得其他可以伸出的活动支架等距向外伸出，从而使得各个活动支架自动调节伸缩长度，保证无人机整体保持水平放置，使得无人机在驻足时不易倾斜滑落提高了测绘计算数据时的安全。

2、该航空测量用地貌测绘装置，通过伺服电机和转销的配合，在无人机起飞时，伺服电机带动转销转动，使得固定支架和其内部的活动支架向外折叠并且收纳在收纳槽中，从而进一步提高了无人机飞行时重心的稳定，同时，固定支架内壁设置有限位凸块，在正常使用时活动支架和波纹管套与限位凸块之间有间隙，但是在固定支架转向后，活动支架受重力影响，会以固定支架的端口接触点为中心发生倾斜转动，此时活动支架端部的上侧会靠近固定支架，这个时候配合第一气泵吸气，活动支架向内收缩，活动支架最终与限位凸块抵触，从而使得活动支架此时只能收缩一半，便于在落地时进行伸缩调整。

3、该航空测量用地貌测绘装置，通过锁止组件的设置，在活动支架伸缩调整后，第二气泵对气囊环充气，使得气囊环膨胀，从而与活动支架侧壁发生过盈贴合，使得活动支架此时无法随意伸缩，从而固定了活动支架和固定支架此时的总配合长度，提高了本设备在驻足停留的稳定性。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明的下视结构示意图。

图3为本发明的后视结构示意图。

图4为本发明的侧视截面结构示意图。

图5为本发明的主视结构示意图。

图6为本发明的部分截面结构示意图。

图7为本发明的活动支架伸缩至固定支架中部的截面结构示意图。

图8为本发明的活动支架完全伸出时截面结构示意图。

图9为本发明的活动支架收纳时结构示意图。

图10为本发明的A处锁止环收缩时结构示意图。

图11为本发明的A处锁止环膨胀时结构示意图。

图中：110、固定支架；120、活动支架；130、转销；140、伺服电机；150、波纹管套；160、限位凸块；200、气控组件；210、第一气泵；220、输气管；230、平衡气室；240、通气软管；250、穿管孔；300、飞行组件；310、无人机主体；320、机翼；330、飞行叶片；350、收纳槽；400、锁止组件；410、第二气泵；420、送气管；430、锁止环；431、固定环；432、气囊环；500、测绘相机。

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，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。

实施例1

本实施例意在促进解决在无人机航拍测绘时，无人机需要对数据进行处理，为保证设备安全，通常需要将无人机驻足停留在陆地，但野外地表凹凸不平，无人机停留时如果在倾斜的高处，容易滑落造成事故的问题，请参阅图1-图11，一种航空测量用地貌测绘装置，包括飞行组件300，飞行组件300包括无人机主体310，无人机主体310设置为带有水平仪的无人机体，无人机主体310的前侧安装有测绘相机500，飞行组件300还包括、机翼320和飞行叶片330，机翼320和飞行叶片330均设置有若干个，若干机翼320安装在无人机主体310四周，若干飞行叶片330分别转动安装在机翼320上侧。

具体设置时，见图1，机翼320设置四个，机翼320呈圆周阵列设置，无人机是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。传统的用于地貌测绘的无人机设备中的无人机装置包括无人机控制电路、数据传输电路、图像传输电路、遥控信号接收器、云台、可见光摄像机与红外成像仪，可见光摄像机与红外成像仪集成为一体，安装于云台上，并通过云台与无人机控制电路连接，无人机控制电路还连接数据传输电路、图像传输电路和遥控信号接收器，无人机控制电路通过遥控信号接收器与遥控装置通信连接，数据传输电路和图像传输电路与地面监控站终端通信连接，遥控装置与地面监控站终端通信连接，地面监控站终端通过网络与外部服务器通信连接，外部服务器与地貌测绘平台终端连接。

本设置中无人机主体310外壳与机翼320均设置为碳纤维材质，两者一体化焊接。

无人机主体310底部安装有圆周阵列安装有若干固定支架110，固定支架110内部滑动安装有用于支撑无人机主体310以及调整无人机主体310平衡的活动支架120，活动支架120的底端设置为球形，便于与不同地形地面接触，无人机主体310侧部设置有气控组件200，用于控制活动支架120的伸缩。

见图2，机翼320的底侧开设有收纳槽350，固定支架110的上端安装有转销130，转销130转动安装在收纳槽350内部，固定支架110通过转销130与机翼320铰接。

固定支架110设置为顶部密封的圆柱管，固定支架110内部安装有波纹管套150，波纹管套150的顶部密封，波纹管套150的底端与固定支架110的内壁密封胶接，波纹管套150的上端与固定支架110内壁间隙配合，活动支架120插接在波纹管套150的内部，并且活动支架120的顶端与波纹管套150的内壁固定连接，波纹管套150和固定支架110的内部之间形成密闭空间。

气控组件200包括安装在无人机主体310底侧的第一气泵210，和位于无人机主体310内部的平衡气室230，第一气泵210与平衡气室230之间连接有输气管220，平衡气室230与若干固定支架110之间分别连接有通气软管240，通气软管240设置为橡胶管，若干通气软管240的管径和长度一致，因此第一气泵210的气流达到每个固定支架110内部的时间和气量是相同的，若平衡气室230内气量稳定时，有一个活动支架120伸缩变化，那么其他活动支架120会受气压影响被动伸缩变化，无人机需要落地时，首先与凸出的地面接触的活动支架120会被地面向上顶，使得其内部的气体进入平衡气室230中并分向其他通气软管240中，使得其他可以伸出的活动支架120等距向外伸出，从而使得各个活动支架120自动调节伸缩长度。

具体设置时，见图7，无人机主体310的侧部开设有穿管孔250，通气软管240穿过穿管孔250，通气软管240的端部与波纹管套150和固定支架110之间连通。

本实施例中：无人机主体310起飞时，见图7，第一气泵210先对平衡气室230充气，所有活动支架120被顶出到最大程度，此时第一气泵210对平衡气室230抽气，所有活动支架120统一向固定支架110内收缩，从而可将活动支架120收回，稳定无人机整体的重心，提高飞行安全和测绘稳定；而当无人机需要落地时，首先与凸出的地面接触的活动支架120会被地面向上顶，使得其内部的气体进入平衡气室230中并分向其他通气软管240中，使得其他可以伸出的活动支架120等距向外伸出，从而使得各个活动支架120自动调节伸缩长度，保证无人机整体保持水平放置，使得无人机在驻足时不易倾斜滑落提高了测绘计算数据时的安全。

实施例2

本实施例意在促进解决无人机的支架在开始伸缩时，需要留有一定可伸缩距离，便于调整，因此在未伸缩时，活动支架120应当处于固定支架110的中部的问题，本实施例是在实施例1的基础上做出的改进，具体的，请参阅图1-图11，机翼320侧部安装有伺服电机140，伺服电机140的输出端与转销130传动连接，无人机主体310起飞时，伺服电机140带动转销130转动，固定支架110和活动支架120折叠收纳至收纳槽350中，从而进一步提高了无人机飞行时重心的稳定。

无人机主体310降落时，伺服电机140带动转销130转动，固定支架110和活动支架120展开。

固定支架110的内部固定安装有限位凸块160，限位凸块160位于固定支架110的中部，固定支架110和活动支架120均呈垂直展出的状态时，波纹管套150与限位凸块160间隙配合；固定支架110和活动支架120折叠收纳时，在固定支架110转向后，活动支架120受重力影响，会以固定支架110的端口接触点为中心发生倾斜转动，波纹管套150的斜侧端与限位凸块160抵触卡合。

具体设置时，见图9，无人机主体310起飞时，第一气泵210先对平衡气室230充气，所有活动支架120被顶出到最大程度，此时伺服电机140带动转销130转动，固定支架110和活动支架120从竖直转为横向，同时第一气泵210对平衡气室230抽气，所有活动支架120统一向固定支架110内收缩，波纹管套150的端部与限位凸块160抵触。

本实施例中：在正常使用时活动支架120和波纹管套150与限位凸块160之间有间隙，但是在固定支架110转向后，活动支架120受重力影响，会以固定支架110的端口接触点为中心发生倾斜转动，此时活动支架120端部的上侧会靠近固定支架110，这个时候配合第一气泵210吸气，活动支架120向内收缩，活动支架120最终与限位凸块160抵触，从而使得活动支架120此时只能收缩一半，便于在落地时进行伸缩调整。

实施例3

本实施例意在促进解决活动支架120在伸缩后，需要保持位置固定的问题，本实施例是在实施例1的基础上做出的改进，具体的，请参阅图1-图11，无人机主体310底侧设置有用于固定活动支架120位置的锁止组件400，锁止组件400包括安装在无人机主体310底侧的第二气泵410，和位于固定支架110底部的锁止环430。

锁止环430包括固定环431和气囊环432，固定环431设置为固定安装在固定支架110底部的硬质环，气囊环432胶接在固定环431的内侧，第二气泵410与气囊环432之间连接有送气管420，并且每条送气管420的管径和长度都相同，气囊环432干瘪时，气囊环432与活动支架120之间有间隙，气囊环432充气后，气囊环432与活动支架120过盈贴合。

本实施例中：在活动支架120伸缩调整后，第二气泵410对气囊环432充气，使得气囊环432膨胀，从而与活动支架120侧壁发生过盈贴合，使得活动支架120此时无法随意伸缩，从而固定了活动支架120和固定支架110此时的总配合长度，提高了本设备在驻足停留的稳定性。

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。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种航空测量用地貌测绘装置，包括飞行组件（300），所述飞行组件（300）包括无人机主体（310），所述无人机主体（310）设置为带有水平仪的无人机体，其特征在于：所述无人机主体（310）的前侧安装有测绘相机（500），所述飞行组件（300）还包括机翼（320）和飞行叶片（330），所述机翼（320）和所述飞行叶片（330）均设置有若干个，若干所述机翼（320）安装在所述无人机主体（310）四周，若干所述飞行叶片（330）分别转动安装在所述机翼（320）上侧，所述无人机主体（310）底部安装有圆周阵列安装有若干固定支架（110），所述固定支架（110）内部滑动安装有用于支撑所述无人机主体（310）以及调整所述无人机主体（310）平衡的活动支架（120），所述无人机主体（310）侧部设置有气控组件（200），用于控制所述活动支架（120）的伸缩；

所述固定支架（110）设置为顶部密封的圆柱管，所述固定支架（110）内部安装有波纹管套（150），所述波纹管套（150）的顶部密封，所述波纹管套（150）的底端与所述固定支架（110）的内壁密封胶接，所述波纹管套（150）的上端与所述固定支架（110）内壁间隙配合，所述活动支架（120）插接在所述波纹管套（150）的内部，并且所述活动支架（120）的顶端与所述波纹管套（150）的内壁固定连接，所述波纹管套（150）和所述固定支架（110）的内部之间形成密闭空间；

所述气控组件（200）包括安装在所述无人机主体（310）底侧的第一气泵（210），和位于所述无人机主体（310）内部的平衡气室（230），所述第一气泵（210）与所述平衡气室（230）之间连接有输气管（220），所述平衡气室（230）与若干所述固定支架（110）之间分别连接有通气软管（240），若干所述通气软管（240）的管径和长度一致；

所述固定支架（110）的内部固定安装有限位凸块（160），所述限位凸块（160）位于所述固定支架（110）的中部，所述固定支架（110）和所述活动支架（120）均呈垂直展出的状态时，所述波纹管套（150）与所述限位凸块（160）间隙配合；所述固定支架（110）和所述活动支架（120）折叠收纳时，所述波纹管套（150）的斜侧端与所述限位凸块（160）抵触卡合；

所述无人机主体（310）起飞时，所述第一气泵（210）先对平衡气室（230）充气，所有所述活动支架（120）被顶出到最大程度，所述第一气泵（210）对平衡气室（230）抽气，所有所述活动支架（120）统一向所述固定支架（110）内收缩。

2.根据权利要求1所述的一种航空测量用地貌测绘装置，其特征在于：所述机翼（320）的底侧开设有收纳槽（350），所述固定支架（110）的上端安装有转销（130），所述转销（130）转动安装在所述收纳槽（350）内部，所述固定支架（110）通过所述转销（130）与所述机翼（320）铰接。

3.根据权利要求1所述的一种航空测量用地貌测绘装置，其特征在于：所述无人机主体（310）的侧部开设有穿管孔（250），所述通气软管（240）穿过所述穿管孔（250），所述通气软管（240）的端部与所述波纹管套（150）和所述固定支架（110）之间连通。

4.根据权利要求2所述的一种航空测量用地貌测绘装置，其特征在于：所述机翼（320）侧部安装有伺服电机（140），所述伺服电机（140）的输出端与所述转销（130）传动连接，所述无人机主体（310）起飞时，所述伺服电机（140）带动所述转销（130）转动，所述固定支架（110）和所述活动支架（120）折叠收纳至所述收纳槽（350）中；

所述无人机主体（310）降落时，所述伺服电机（140）带动所述转销（130）转动，所述固定支架（110）和所述活动支架（120）展开。

5.根据权利要求1所述的一种航空测量用地貌测绘装置，其特征在于：所述无人机主体（310）底侧设置有用于固定所述活动支架（120）位置的锁止组件（400），所述锁止组件（400）包括安装在所述无人机主体（310）底侧的第二气泵（410），和位于所述固定支架（110）底部的锁止环（430）。

6.根据权利要求5所述的一种航空测量用地貌测绘装置，其特征在于：所述锁止环（430）包括固定环（431）和气囊环（432），所述固定环（431）设置为固定安装在所述固定支架（110）底部的硬质环，所述气囊环（432）胶接在所述固定环（431）的内侧，所述第二气泵（410）与所述气囊环（432）之间连接有送气管（420），并且每条所述送气管（420）的管径和长度都相同，所述气囊环（432）干瘪时，所述气囊环（432）与所述活动支架（120）之间有间隙，所述气囊环（432）充气后，所述气囊环（432）与所述活动支架（120）过盈贴合。