CN213632115U - 一种带棱镜的无人机 - Google Patents
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Abstract
一种带棱镜的无人机，包括无人机、无人机支架，还包括超宽带定位模块、棱镜，所述超宽带定位模块挂载在无人机的下方，所述棱镜挂载在超宽带模块下方；所述无人机支架的竖向长度应大于所述超宽带定位模块和棱镜的高度，为无人机着陆时提供支撑，并能保护超宽带定位模块和棱镜免受撞击。本实用新型将超宽带定位和棱镜优势互补，能够在室内外环境实时获取无人机高精度三维坐标，克服了传统GNSS方式在室内无法定位、以及在室外定位精度低的技术缺陷。
Description
技术领域
本实用新型属于测绘应用设备技术领域，特别涉及一种带棱镜的无人机。
背景技术
当前，无人机因其机动灵活的优势，在测绘领域得到了广泛的使用。对无人机的定位多采用GNSS单点定位或RTK方法，然而单点定位、RTK精度分别只能达到米级和厘米级，不能满足部分高精度测量工作中的要求。另外，在没有卫星信号的区域，如地下空间、室内等场景，则无法使用GNSS方法定位。
超宽带定位系统主要由基站和标签构成，其定位原理可以分为基于信号强度(RSSI)、基于到达角度(AOA)、基于到达时间(TOA)、基于到达时间差(TDOA)和基于双向飞行时间(TW-TOF)，其中TDOA和TW-TOF定位精度最高，且不要求基站和标签之间时钟同步，但对时钟稳定度有较高要求。在不考虑多径效应的理想情况下，目前超宽带的定位精度通常在10cm左右。
测量机器人可对棱镜进行动态跟踪测量，能获取毫米甚至亚毫米级精度的三维坐标。使用普通棱镜时，要求全站仪发射的信号入射方向必须在一定角度范围内才能形成有效测量，而360°棱镜是一种特殊的棱镜，在水平方向上对从任何方向入射的信号都能实现测量。但测量机器跟踪过程中容易因为视线遮挡等原因，导致失锁，失锁后将要进行较长时间的搜索，甚至出现无法找到棱镜的情况。
实用新型内容
为了实现对无人机的高精度实时定位，本实用新型设计了一种带棱镜的无人机，包括无人机、超宽带定位模块、棱镜、无人机支架，所述超宽带定位模块挂载在无人机的下方，所述棱镜挂载在超宽带模块下方；所述无人机支架的竖向长度应大于所述超宽带定位模块和棱镜的高度，为无人机着陆时提供支撑，并能保护超宽带定位模块和棱镜免受撞击。
作为优选地，超宽带定位模块为TW-TOF型。
作为优选地，棱镜为360°棱镜。
本实用新型结构简单，实施方便。使用本使用新型装置时，只需要将超宽带定位结果发送给测量机器人，测量机器人即可对棱镜进行粗对准，然后进行精确的跟踪测量；当中间出现跟踪失锁时，超宽带定位结果可以辅助测量机器人快速重新对准无人机。
其有益效果是：将超宽带定位和棱镜优势互补，能够在室内外环境实时获取无人机高精度三维坐标，克服了传统GNSS方式在室内无法定位、以及在室外定位精度低的技术缺陷。
附图说明
图1为本实用新型整体结构示意图；
图中：1无人机，2超宽带定位模块，3棱镜，4无人机支架。
具体实施方式
以下结合实例及附图对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
具体实施时，本实用新型采用的无人机为大疆精灵4pro，加装定制的加长型支架，超宽带定位模块选用DW1000挂载在无人机底部，所使用的挂载方法为现有技术手段，所使用的棱镜为徕卡360°棱镜GRZ101，挂载在超宽带定位模块下部，使用的挂载方法为现有技术手段。同时配合使用测量机器人徕卡MS50实现定位。
具体过程为：①在无人机飞行区域的地面中心附近，架设测量机器人，完成设站和定向工作；②在无人机飞行区域的地面较为均匀的架设超宽带基站3～5个，超宽带基站的坐标事先用测量机器人测定；③启动地面超宽带基站和无人机上的超宽带定位模块，对无人机进行高频率粗略定位，定位结果通过通讯链路发送给测量机器人；④计算测量机器人当前瞄准方向与超宽带定位结果之间的水平角、垂直角偏转值，测量机器人按照偏转角进行转动，瞄向无人机当前位置；⑤测量机器人利用自动照准功能，精确照准棱镜，启动跟踪测量；⑥无人机开始飞行，超宽带模块和测量机器人进行持续定位；⑦若测量机器人跟踪失锁，则让无人机悬停，并根据超宽带定位结果对无人机进行重新粗瞄准，并重复步骤④-⑥。
同时，本领域技术人员利用本实用新型所提供装置产品可以自行利用现有技术设置实现，本实用新型仅提供并要求硬件方面的改进方案。
需要注意的是，本实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实施例的基本精神，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得出的其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。
Claims (3)
1.一种带棱镜的无人机，包括无人机、无人机支架，其特征在于：还包括超宽带定位模块、棱镜，所述超宽带定位模块挂载在无人机的下方，所述棱镜挂载在超宽带模块下方；所述无人机支架的竖向长度应大于所述超宽带定位模块和棱镜的高度，为无人机着陆时提供支撑，并能保护超宽带定位模块和棱镜免受撞击。
2.根据权利要求1所述的一种带棱镜的无人机，其特征在于：超宽带定位模块为TW-TOF型。
3.根据权利要求1所述的一种带棱镜的无人机，其特征在于：棱镜为360°棱镜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202023107360.1U CN213632115U (zh) | 2020-12-22 | 2020-12-22 | 一种带棱镜的无人机 |
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| CN202023107360.1U CN213632115U (zh) | 2020-12-22 | 2020-12-22 | 一种带棱镜的无人机 |
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| CN213632115U true CN213632115U (zh) | 2021-07-06 |
Family
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Family Applications (1)
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| CN202023107360.1U Expired - Fee Related CN213632115U (zh) | 2020-12-22 | 2020-12-22 | 一种带棱镜的无人机 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN213632115U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113865579A (zh) * | 2021-08-06 | 2021-12-31 | 湖南大学 | 无人机位姿参数的测量系统及方法 |
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2020
- 2020-12-22 CN CN202023107360.1U patent/CN213632115U/zh not_active Expired - Fee Related
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Legal Events
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Granted publication date: 20210706 Termination date: 20211222 |
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