CN209803332U - 三维激光雷达导航监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种三维激光雷达导航监测系统，属于航测领域。包括嵌入式电脑、微控制器、GPS模块、无线模块、储存模块、检测模块、空中导航系统和地面监测站；GPS模块分别与嵌入式电脑和微控制器连接，微控制器分别与嵌入式电脑、储存模块和无线模块连接；检测模块与嵌入式电脑连接；无线模块分别与嵌入式电脑、空中导航系统和地面监测站连接；微控制器中设有定点触发模块，点触发模块与检测模块连接。本系统的数据采集和传送均采用一个GPS数据源，可以有效减少因不同GPS导航模块而产生的误差；通过无线模块与空中导航系统和地面监测站记性信息交互通道，能够及时监控航站和航迹信息。
Description
技术领域
本实用新型涉及航测领域，具体涉及一种三维激光雷达导航监测系统。
背景技术
现有飞行技术中航线以及航站信息，主要通过惯性导航和二维激光扫描仪进行确定，但是由于GPS信号的来源有系统内部GPS模块接收的信号和外部GPS传输的信号，一般采用两个不同的模块，如此容易造成数据误差；且无法实现设备的远程唤醒和数据重置。
实用新型内容
本实用新型提出了一种数据采集准确，且导航信息交互方便，且可方便进行航迹的修改、导入以及监控系统的工作状态和飞行平台的实时位置信息的三维激光雷达导航监测系统。
为了实现上述目的，本实用新型是通过以下技术方案来实现的：
一种三维激光雷达导航监测系统，包括嵌入式电脑、微控制器、GPS模块、无线模块、储存模块、检测模块、空中导航系统和地面监测站；所述GPS模块分别与所述嵌入式电脑和微控制器连接，所述微控制器分别与所述嵌入式电脑、储存模块和无线模块连接；所述检测模块与所述嵌入式电脑连接；所述无线模块分别与所述嵌入式电脑、空中导航系统和地面监测站连接；所述微控制器中设有定点触发模块，所述定点触发模块与所述检测模块连接。
进一步的，所述微控制器与所述储存模块通过I2C通信协议信号连接。
进一步的，所述储存模块为E2ROM储存器。
进一步的，所述检测模块包括激光测距仪、惯性导航模块和相机。
进一步的，所述定点触发模块与所述惯性导航模块和相机连接。
进一步的，所述激光测距仪直接与所述嵌入式电脑连接。
进一步的，所述激光测距仪为二维激光扫描仪。
进一步的，所述相机为数码相机或航拍相机。
本实用新型三维激光雷达导航监测系统，其有益效果在于：
(1)GPS信号的来源有系统内部GPS模块接收的信号和外部GPS传输的信号，而系统中的数据采集和传送均采用一个GPS数据源，可以有效减少因不同GPS导航模块而产生的误差；
(2)通过无线模块与空中导航系统和地面监测站记性信息交互通道，包括航迹的修改、导入以及系统的工作状态和飞行平台的实时位置信息，能够及时监控航站和航迹信息。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型的结构示意图；
具体实施方式
下面结合具体实施例及附图来进一步详细说明本实用新型。
一种三维激光雷达导航监测系统，如图1所示，包括嵌入式电脑、微控制器、GPS模块、无线模块、储存模块、检测模块、空中导航系统和地面监测站；GPS模块分别与嵌入式电脑和微控制器连接，微控制器分别与嵌入式电脑和无线模块连接，微控制器与储存模块通过I2C通信协议信号连接，储存模块为E2ROM储存器；微控制器中设有定点触发模块，检测模块包括激光测距仪、惯性导航模块和相机，定点触发模块与惯性导航模块和相机连接，激光测距仪直接与嵌入式电脑连接，激光测距仪为二维激光扫描仪，相机为数码相机或航拍相机；无线模块分别与嵌入式电脑、空中导航系统和地面监测站连接。
本系统中无线模块为地面站与空中导航系统的信息交互通道，包括航迹的修改、导入以及系统的工作状态和飞行平台的实时位置信息等。
微控制器为系统工作核心模块，完成系统与嵌入式电脑之间的信息交互，以及其它设备的控制和通信。微控制器还应产生两路触发信号用于同步惯导和相机的时间信息。从通用性方面考虑，要求可以从上位机配置触发信号的参数，包含触发脉冲类型、脉宽、以及脉冲延时等参数。微控制器根据实时GPS信息和上位机传输的航标信息产生触发信号，同时将触发点的位置信息发送到上位机，保存触发点信息，也可通过GPRS模块传输到地面观测站，用以确认航点信息。
嵌入式电脑发送系统配置参数和控制信息。完成google地球的二次开发，并根据实时GPS信息进行导航。提取惯导和扫描仪的工作状态，发往地面监测站，地面监测站可以通过GPRS模块反向将数据上传至嵌入式电脑，从而实现设备的远程唤醒和重置。
配置IMU使其输出GPGLL数据；通过上位机配置定点触发信号的脉宽以及两信号之间的延时。模块接收到配置参数，完成相关功能的配置后发送应答信号。上位机接收到应答信号后，根据导入的航迹文件，等距提取航标信息，并将第一个航标通过RS232接口发送到模块。当模块收到航标信息后发送应答信号。上位机接受到应答信息即进入空闲状态。模块接收到航标信息后根据，与从IMU中获取到的实时GPS信息相比较，满足预先设计好的条件后，产生触发信号，并将触发信息(包括航标名称和当前的经纬度信息)反馈到上位机。上位机将反馈的触发信息保存，并根据触发信息的航标名称提取下一个航标的信息，并通过RS232接口发送到上位机。当模块收到航标信息后发送应答信号。上位机接受到应答信息即进入空闲状态。
以上对本实用新型实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
Claims (5)
1.一种三维激光雷达导航监测系统，其特征在于：包括嵌入式电脑、微控制器、GPS模块、无线模块、储存模块、检测模块、空中导航系统和地面监测站；所述GPS模块分别与所述嵌入式电脑和微控制器连接，所述微控制器分别与所述嵌入式电脑、储存模块和无线模块连接；所述检测模块与所述嵌入式电脑连接；所述无线模块分别与所述嵌入式电脑、空中导航系统和地面监测站连接；所述微控制器中设有定点触发模块，所述定点触发模块与所述检测模块连接；所述检测模块包括激光测距仪、惯性导航模块和相机；所述定点触发模块与所述惯性导航模块和相机连接；所述激光测距仪直接与所述嵌入式电脑连接。
2.根据权利要求1所述三维激光雷达导航监测系统，其特征在于：所述微控制器与所述储存模块通过I2C通信协议信号连接。
3.根据权利要求1所述三维激光雷达导航监测系统，其特征在于：所述储存模块为E2ROM储存器。
4.根据权利要求1所述三维激光雷达导航监测系统，其特征在于：所述激光测距仪为二维激光扫描仪。
5.根据权利要求1所述三维激光雷达导航监测系统，其特征在于：所述相机为数码相机或航拍相机。
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