JP2022067500A - Survey system - Google Patents

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泰造 江野
Taizo Kono
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Abstract

To provide a survey system that can measure a position and a posture of a flying object without separate installation of a measuring instrument to the flying object.SOLUTION: A survey system includes a flight device that can be remotely operated and has a flying object 5 and a landing unit 17, a position determination device that can determine a position of the flying object, and a remote controller that controls flight of the flying object and can conduct radio communication with the flight device and the position determination device. The flying object has a plurality of cameras installed on its periphery, a measuring device 6 installed at a predetermined place, a hemispherical storage part formed on the lower surface of the flying object, an infrared sensor that can emit infrared light into the storage part, and a control device. The landing unit has a stand 18, a shaft 19, and a track ball 21 mounted at the upper end of the shaft and having a reference position and a reference direction. The flying object is caused to go down to the track ball so that the track ball is stored in the storage part. The control device calculates a posture of the flying object relative to the track ball's reference position and reference direction based on the infrared light reflected by the track ball.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、小型無人飛行体(UAV:Unmanned Air Vehicle)の位置と方位を測定する為の測量システムに関するものである。 The present invention relates to a surveying system for measuring the position and orientation of a small unmanned aerial vehicle (UAV: Unmanned Air Vehicle).

近年、UAV(Unmanned Air Vehicle:小型無人飛行体)の進歩に伴い、UAVに各種装置を搭載して遠隔操作により、或はUAVを自律飛行させ、所要の作業が行われている。例えば、UAVに写真測量用カメラ、レーザスキャナを搭載し、上空から下方の測定、或は人の立入れない場所での測定が行われる。 In recent years, with the progress of UAV (Unmanned Air Vehicle: small unmanned aerial vehicle), various devices are mounted on the UAV and the required work is performed by remote control or autonomous flight of the UAV. For example, a UAV is equipped with a photogrammetric camera and a laser scanner, and measurements are taken from the sky to below, or in a place where no one can enter.

UAVの位置測定では、トータルステーション等の測量装置により、UAVに設けられた再帰反射性を有するターゲットを追尾しつつUAVの位置を測定する。或は、UAVにGPSを搭載し、該GPSによりUAVの位置を測定する。尚、UAVを屋内で飛行させる場合、GPS信号を受信できない。この場合、UAVに内蔵したIMU(Inertial Measurement Unit:慣性計測装置)の検出結果と、最後に測定されたUAVの位置に基づき、UAVの自己位置が推定される。 In the position measurement of the UAV, the position of the UAV is measured while tracking the target having the retroreflective property provided in the UAV by a surveying device such as a total station. Alternatively, a GPS is mounted on the UAV, and the position of the UAV is measured by the GPS. When the UAV is flown indoors, GPS signals cannot be received. In this case, the self-position of the UAV is estimated based on the detection result of the IMU (Inertial Measurement Unit) built in the UAV and the position of the last measured UAV.

UAVにレーザスキャナを搭載し、該レーザスキャナで測定を行う場合、UAVの向きや傾きが既知である必要がある。然し乍ら、トータルステーションでUAVの位置を測定する場合も、GPSによりUAVの位置を測定する場合も、UAVの向きや傾きを測定することが困難である。 When a laser scanner is mounted on a UAV and measurement is performed with the laser scanner, it is necessary that the orientation and inclination of the UAV are known. However, it is difficult to measure the direction and inclination of the UAV both when measuring the position of the UAV with a total station and when measuring the position of the UAV with GPS.

従って、UAVの向きや傾斜を求める為には、UAVに別途方位計や傾斜検出器を設ける必要がある。この為、UAVの重量が増大すると共に、構成が複雑化するという問題があった。 Therefore, in order to obtain the direction and inclination of the UAV, it is necessary to separately provide an azimuth meter and an inclination detector on the UAV. Therefore, there is a problem that the weight of the UAV increases and the configuration becomes complicated.

特開2018-44913号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-44913 特開2016-161411号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-1614111

本発明は、飛行体に別途計測器を設けることなく飛行体の位置と姿勢の測定が可能な測量システムを提供するものである。 The present invention provides a surveying system capable of measuring the position and attitude of a flying object without separately providing a measuring instrument on the flying object.

本発明は、遠隔操縦可能であり、飛行体と着地ユニットとを有する飛行装置と、前記飛行体の位置測定が可能な位置測定装置と、前記飛行体の飛行を制御し、前記飛行装置及び前記位置測定装置と無線通信可能な遠隔操縦機とを有する測量システムであって、前記飛行体は、周面に設けられた複数のカメラと、所定の位置に設けられた測定器と、下面に形成された半球状の収納部と、該収納部内に赤外光を射出可能な赤外線センサと、制御装置とを有し、前記着地ユニットは、スタンドと、該スタンドで鉛直に支持されたシャフトと、該シャフトの上端に設けられ、基準位置と基準方向を有するトラックボールとを有し、前記遠隔操縦機は、前記飛行体を前記トラックボールへと降下させ、該トラックボールが前記収納部に収納された状態で、前記制御装置は前記トラックボールで反射された赤外光に基づき、前記トラックボールの基準位置と基準方向に対する前記飛行体の姿勢を演算する様に構成された測量システムに係るものである。 The present invention comprises a flight device that can be remotely controlled and has a flying object and a landing unit, a position measuring device capable of measuring the position of the flying object, and the flying device and the above-mentioned flying device that controls the flight of the flying object. It is a surveying system having a position measuring device and a remote control device capable of wireless communication, and the flying object is formed on a plurality of cameras provided on the peripheral surface, a measuring instrument provided at a predetermined position, and a lower surface thereof. It has a hemispherical storage part, an infrared sensor capable of emitting infrared light in the storage part, and a control device, and the landing unit includes a stand, a shaft vertically supported by the stand, and a shaft. It has a trackball provided at the upper end of the shaft and having a reference position and a reference direction, the remote controller lowers the flying object onto the trackball, and the trackball is stored in the storage portion. In this state, the control device relates to a measuring system configured to calculate the attitude of the flying object with respect to the reference position and the reference direction of the trackball based on the infrared light reflected by the trackball. be.

又本発明は、前記飛行体の下面に円錐台状の凹部が形成され、該凹部の上端に前記収納部が形成され、前記飛行体は、降下時に前記凹部の傾斜と前記トラックボールとの接触により誘導され、前記収納部に前記トラックボールが収納される様構成された測量システムに係るものである。 Further, in the present invention, a truncated cone-shaped recess is formed on the lower surface of the flying object, the accommodating portion is formed on the upper end of the recess, and the flying object is in contact with the inclination of the recess and the trackball when descending. The present invention relates to a surveying system that is guided by the above-mentioned storage unit and is configured to store the trackball in the storage unit.

又本発明は、前記測定器は1軸のレーザスキャナであり、該レーザスキャナは走査鏡を介して測距光を1次元にスキャン可能に構成され、前記制御装置は前記走査鏡の回転と、該走査鏡と直行する方向に回転する前記飛行体の回転との協動により、前記測距光を3次元に回転照射し、全周の点群データを取得する様構成された測量システムに係るものである。 Further, in the present invention, the measuring instrument is a uniaxial laser scanner, the laser scanner is configured to be able to scan distance measuring light one-dimensionally through a scanning mirror, and the control device is configured to rotate the scanning mirror. The present invention relates to a surveying system configured to irradiate the distance measuring light three-dimensionally in cooperation with the rotation of the flying object rotating in a direction perpendicular to the scanning mirror and acquire point group data around the entire circumference. It is a thing.

又本発明は、前記測定器はレーザスキャナであり、該レーザスキャナは基盤部と、該基盤部に対して水平回転可能に設けられた本体部と、該本体部に対して鉛直回転可能に設けられた走査鏡とを有し、該走査鏡は測距光を1次元にスキャン可能に構成され、前記制御装置は前記本体部の回転と前記走査鏡の回転との協動により、前記測距光を3次元に回転照射し、全周の点群データを取得する様構成された測量システムに係るものである。 Further, in the present invention, the measuring instrument is a laser scanner, and the laser scanner is provided with a base portion, a main body portion provided so as to be horizontally rotatable with respect to the base portion, and vertically rotatable with respect to the main body portion. The scanning mirror is configured to be able to scan the distance measuring light in one dimension, and the control device has the distance measuring by the cooperation between the rotation of the main body and the rotation of the scanning mirror. It relates to a measuring system configured to rotate and irradiate light in three dimensions and acquire point group data around the entire circumference.

又本発明は、前記位置測定装置はトータルステーションであり、前記飛行体の下面に全周プリズムが設けられ、前記位置測定装置は前記全周プリズムを追尾しつつ測距及び測角を行い、前記遠隔操縦機は前記位置測定装置の測定結果及び前記レーザスキャナで取得した点群データに基づき、前記位置測定装置を基準とした点群データを演算する様構成された測量システムに係るものである。 Further, in the present invention, the position measuring device is a total station, an all-around prism is provided on the lower surface of the flying object, and the position measuring device performs distance measurement and angle measurement while tracking the all-around prism, and the remote measurement. The pilot is related to a surveying system configured to calculate point group data based on the position measuring device based on the measurement result of the position measuring device and the point group data acquired by the laser scanner.

又本発明は、前記位置測定装置はGPS装置であり、前記遠隔操縦機は前記位置測定装置の測定結果及び前記レーザスキャナで取得した点群データに基づき、前記位置測定装置を基準とした点群データを演算する様構成された測量システムに係るものである。 Further, in the present invention, the position measuring device is a GPS device, and the remote controller is a point cloud based on the position measuring device based on the measurement result of the position measuring device and the point cloud data acquired by the laser scanner. It relates to a measurement system configured to calculate data.

更に又本発明は、前記制御装置は、前記カメラに動画像又は連続画像を取得させ、時間的に隣接する画像中でそれぞれ同一の特徴点を抽出し、該特徴点間の位置偏差を演算し、該位置偏差に基づき、先の画像取得時に対する後の画像取得時の前記飛行体の傾斜角、方位角、移動量を演算する様構成された測量システムに係るものである。 Furthermore, in the present invention, the control device causes the camera to acquire a moving image or a continuous image, extracts the same feature points in temporally adjacent images, and calculates a position deviation between the feature points. The present invention relates to a surveying system configured to calculate the tilt angle, azimuth angle, and movement amount of the flying object at the time of later image acquisition with respect to the time of the previous image acquisition based on the position deviation.

本発明によれば、遠隔操縦可能であり、飛行体と着地ユニットとを有する飛行装置と、前記飛行体の位置測定が可能な位置測定装置と、前記飛行体の飛行を制御し、前記飛行装置及び前記位置測定装置と無線通信可能な遠隔操縦機とを有する測量システムであって、前記飛行体は、周面に設けられた複数のカメラと、所定の位置に設けられた測定器と、下面に形成された半球状の収納部と、該収納部内に赤外光を射出可能な赤外線センサと、制御装置とを有し、前記着地ユニットは、スタンドと、該スタンドで鉛直に支持されたシャフトと、該シャフトの上端に設けられ、基準位置と基準方向を有するトラックボールとを有し、前記遠隔操縦機は、前記飛行体を前記トラックボールへと降下させ、該トラックボールが前記収納部に収納された状態で、前記制御装置は前記トラックボールで反射された赤外光に基づき、前記トラックボールの基準位置と基準方向に対する前記飛行体の姿勢を演算する様に構成されたので、前記飛行体に方位計や傾斜検出器等の計測器を別途設ける必要がないので、前記飛行体の軽量化、小型化を図ることができるという優れた効果を発揮する。 According to the present invention, a flight device that can be remotely controlled and has a flying object and a landing unit, a position measuring device capable of measuring the position of the flying object, and the flying device that controls the flight of the flying object. And a measuring system having a remote control device capable of wireless communication with the position measuring device, the flying object includes a plurality of cameras provided on the peripheral surface, a measuring instrument provided at a predetermined position, and a lower surface thereof. It has a hemispherical storage part formed in the storage part, an infrared sensor capable of emitting infrared light in the storage part, and a control device, and the landing unit is a stand and a shaft vertically supported by the stand. And a trackball provided at the upper end of the shaft and having a reference position and a reference direction, the remote controller lowers the flying object onto the trackball, and the trackball is placed in the storage portion. In the retracted state, the control device is configured to calculate the attitude of the flying object with respect to the reference position and the reference direction of the trackball based on the infrared light reflected by the trackball. Since it is not necessary to separately provide a measuring instrument such as an azimuth meter or an inclination detector on the body, the excellent effect of being able to reduce the weight and size of the flying object is exhibited.

本発明の第1の実施例に係る測量システムの構成図である。It is a block diagram of the surveying system which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施例に係る飛行装置の斜視図である。It is a perspective view of the flight apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施例に係る飛行体の縦断面図である。It is a vertical sectional view of the flying object which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施例に係る姿勢検出部の検出範囲を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the detection range of the posture detection part which concerns on 1st Embodiment of this invention. 前記飛行装置の制御系を示す構成図である。It is a block diagram which shows the control system of the flight apparatus. 本発明の第1の実施例に係る位置測定装置の制御系を示す構成図である。It is a block diagram which shows the control system of the position measuring apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施例に係る遠隔操縦機の概略構成、及び飛行装置、位置測定装置、遠隔操縦機の関連を示す構成図である。It is a block diagram which shows the schematic structure of the remote control machine which concerns on 1st Embodiment of this invention, and the relation of a flight device, a position measuring device, and a remote control machine. (A)(B)は飛行体カメラで取得された飛行体カメラ画像及び該飛行体カメラ画像から抽出された特徴点を示す説明図である。(A) and (B) are explanatory views showing the flight object camera image acquired by the flight object camera and the feature points extracted from the flight object camera image. 本発明の第2の実施例に係る飛行体の縦断面図である。It is a vertical sectional view of the flying object which concerns on 2nd Embodiment of this invention.

以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

先ず、図1に於いて、本実施例に係る測量システムについて説明する。 First, the surveying system according to this embodiment will be described with reference to FIG.

測量システム1は、主に飛行装置(UAV)2、トータルステーション(TS)等の位置測定装置3、遠隔操縦機4から構成される。 The surveying system 1 is mainly composed of a flight device (UAV) 2, a position measuring device 3 such as a total station (TS), and a remote control device 4.

前記飛行装置2は、主に飛行体5と、該飛行体5を着地させる為の自立可能な着地ユニット(後述)と、前記飛行体5の上面に設けられ、測距光を回転照射する測定器としてのレーザスキャナ6と、前記飛行体5の下面に設けられた再帰反射体としての全周プリズム7と、前記飛行体5の周面に複数(例えば4個)設けられた飛行体カメラ8と、前記遠隔操縦機4との間で通信を行う飛行体通信部9とを具備している。尚、前記飛行体5には基準位置が設定されている。該基準位置は、例えば前記飛行体5の機械中心であり、基準位置と前記レーザスキャナ6の光学中心(測距光の射出位置)と、前記全周プリズム7の光学中心と、各飛行体カメラ8の光学中心との位置関係は、それぞれ既知となっている。又、前記飛行体5と、前記レーザスキャナ6と、前記全周プリズム7と、各飛行体カメラ8とは、それぞれ一体化されている。 The flight device 2 is mainly provided on the flight object 5, a self-supporting landing unit (described later) for landing the flight object 5, and the upper surface of the flight object 5, and is measured by rotating and irradiating distance measurement light. A laser scanner 6 as a vessel, an all-around prism 7 as a retroreflector provided on the lower surface of the flying object 5, and a plurality of (for example, four) flying object cameras 8 provided on the peripheral surface of the flying object 5. And an air vehicle communication unit 9 that communicates with the remote controller 4. A reference position is set for the flying object 5. The reference position is, for example, the mechanical center of the flying object 5, the reference position, the optical center of the laser scanner 6 (the emission position of ranging light), the optical center of the all-around prism 7, and each flying object camera. The positional relationship between the 8 and the optical center is known. Further, the flying object 5, the laser scanner 6, the all-around prism 7, and each flying object camera 8 are integrated.

前記レーザスキャナ6は、パルス発光又はバースト発光されたレーザ光線を測距光として射出し、走査鏡(後述)を介して所定の測定対象物に照射する。又、測定対象物で反射された測距光(反射測距光)が前記レーザスキャナ6に受光され、往復時間及び光速に基づき測定対象物迄の距離が測定される。又、前記走査鏡を回転させることで、測距光は、前記飛行体5の鉛直軸心を含む平面内で1次元に回転照射される。 The laser scanner 6 emits a laser beam emitted by pulse emission or burst emission as distance measuring light, and irradiates a predetermined measurement object through a scanning mirror (described later). Further, the distance measuring light (reflected distance measuring light) reflected by the object to be measured is received by the laser scanner 6, and the distance to the object to be measured is measured based on the round trip time and the speed of light. Further, by rotating the scanning mirror, the distance measuring light is rotationally irradiated one-dimensionally in a plane including the vertical axis of the flying object 5.

前記全周プリズム7は、該全周プリズム7の下方全範囲から入射される光を再帰反射する光学特性を有している。尚、前記全周プリズム7に代えて、反射シールを全周に貼設した部材を前記飛行体5の下面に設けてもよい。 The all-around prism 7 has an optical property of retroreflecting light incident from the entire lower range of the all-around prism 7. Instead of the all-around prism 7, a member having a reflective sticker all around may be provided on the lower surface of the flying object 5.

各飛行体カメラ8は、隣接する飛行体カメラ8同士の画像が所定量オーバラップする様、各飛行体カメラ8の画角、数、配置等が決定される。又、各飛行体カメラ8の撮像光軸は、例えば前記飛行体5の基準位置と直交し、基準位置で交差する様設定される。更に、前記飛行体カメラ8の撮像中心と基準位置との関係は既知となっている。 In each flying object camera 8, the angle of view, the number, the arrangement, etc. of each flying object camera 8 are determined so that the images of the adjacent flying object cameras 8 overlap each other by a predetermined amount. Further, the image pickup optical axis of each flying object camera 8 is set so as to be orthogonal to, for example, the reference position of the flying object 5 and intersect at the reference position. Further, the relationship between the image pickup center of the flying object camera 8 and the reference position is known.

前記位置測定装置3は、既知の3次元座標を有する点に設けられている。該位置測定装置3は、追尾機能を有し、前記全周プリズム7を追尾しつつ、該全周プリズム7の3次元座標を測定する。又、前記位置測定装置3は、前記遠隔操縦機4と無線通信が可能であり、前記位置測定装置3が測定した3次元座標は、座標データとして前記遠隔操縦機4に入力される。 The position measuring device 3 is provided at a point having known three-dimensional coordinates. The position measuring device 3 has a tracking function, and measures the three-dimensional coordinates of the all-around prism 7 while tracking the all-around prism 7. Further, the position measuring device 3 can wirelessly communicate with the remote control device 4, and the three-dimensional coordinates measured by the position measurement device 3 are input to the remote control device 4 as coordinate data.

前記遠隔操縦機4は、例えばスマートフォンやタブレット等の携帯端末、或は該携帯端末に入力装置が接続又は一体化された装置となっている。前記遠隔操縦機は、演算機能を有する演算装置、データ、プログラムを格納する記憶部、更に端末通信部(後述)を有している。前記遠隔操縦機4は、前記端末通信部と前記飛行体通信部9との間で前記飛行装置2との無線通信が可能であり、又前記端末通信部と前記位置測定装置3の通信部との間で該位置測定装置3との無線通信が可能となっている。更に、前記遠隔操縦機4は、前記飛行装置2の飛行を遠隔操作し、前記レーザスキャナ6による測距作動も遠隔操作可能となっている。 The remote control device 4 is, for example, a mobile terminal such as a smartphone or a tablet, or a device in which an input device is connected or integrated with the mobile terminal. The remote control unit has an arithmetic unit having an arithmetic function, a storage unit for storing data and a program, and a terminal communication unit (described later). The remote controller 4 is capable of wireless communication with the flight device 2 between the terminal communication unit and the flying object communication unit 9, and also has a communication unit between the terminal communication unit and the position measuring device 3. Wireless communication with the position measuring device 3 is possible between the two. Further, the remote control device 4 can remotely control the flight of the flight device 2, and the distance measurement operation by the laser scanner 6 can also be remotely controlled.

次に、図2、図3に於いて、前記飛行装置2について説明する。 Next, the flight device 2 will be described with reference to FIGS. 2 and 3.

飛行体5は、放射状に延出する複数で且つ偶数のプロペラフレーム11(図示では11a~11d)を有し、該プロペラフレーム11の先端にプロペラユニットが設けられる。該プロペラユニットは、前記プロペラフレーム11の先端に取付けられたプロペラモータ12(図示では12a~12d)と、該プロペラモータ12の出力軸に取付けられたプロペラ13(図示では13a~13d)により構成される。 The flying object 5 has a plurality of and even-numbered propeller frames 11 (11a to 11d in the figure) extending radially, and a propeller unit is provided at the tip of the propeller frame 11. The propeller unit is composed of a propeller motor 12 (12a to 12d in the figure) attached to the tip of the propeller frame 11 and a propeller 13 (13a to 13d in the figure) attached to the output shaft of the propeller motor 12. To.

前記飛行体5は、下面に形成された円錐台状の凹部14を有している。又、該凹部14の上面には半球状の収納部15が形成されている。該収納部15の内周面には、該収納部15内に赤外光を射出し、受光する為の赤外線センサ16が設けられている。 The flying object 5 has a truncated cone-shaped recess 14 formed on the lower surface. Further, a hemispherical storage portion 15 is formed on the upper surface of the recess 14. An infrared sensor 16 for emitting infrared light and receiving light is provided on the inner peripheral surface of the storage portion 15.

着地ユニット17は、4本の脚部により四角錐状に立設されたスタンド18と、該スタンド18に支持されるシャフト19と、該シャフト19の上端に設けられたトラックボール21とを具備している。 The landing unit 17 includes a stand 18 erected in a quadrangular pyramid shape with four legs, a shaft 19 supported by the stand 18, and a trackball 21 provided at the upper end of the shaft 19. ing.

前記スタンド18は、下部に設けられた下側支持部18aと、上端部に設けられた上側支持部18bの2点で前記シャフト19を支持可能となっている。又、前記上側支持部18bは、保持した前記シャフト19を偏心可能となっている。従って、前記スタンド18は、前記下側支持部18aを支点として前記上側支持部18bにより前記シャフト19を偏心させることで、該シャフト19の傾斜を調整でき、該シャフト19を所望の姿勢で保持可能となっている。 The stand 18 can support the shaft 19 at two points, a lower support portion 18a provided at the lower portion and an upper support portion 18b provided at the upper end portion. Further, the upper support portion 18b can eccentricize the held shaft 19. Therefore, the stand 18 can adjust the inclination of the shaft 19 by eccentricizing the shaft 19 with the upper support portion 18b with the lower support portion 18a as a fulcrum, and can hold the shaft 19 in a desired posture. It has become.

該シャフト19は、例えば気泡管(図示せず)を有している。該気泡管を参照しつつ、前記上側支持部18bにより前記シャフト19を偏心させることで、該シャフト19を鉛直姿勢とすることができる。即ち、前記気泡管と前記上側支持部18bとで前記シャフト19の整準部が構成される。尚、前記スタンド18は、一般的な三脚であってもよい。三脚の場合も、気泡管等を介して前記シャフト19を偏心させ、該シャフト19を鉛直姿勢とできる様構成される。 The shaft 19 has, for example, a bubble tube (not shown). By eccentricizing the shaft 19 with the upper support portion 18b while referring to the bubble tube, the shaft 19 can be in a vertical posture. That is, the leveling portion of the shaft 19 is formed by the bubble tube and the upper support portion 18b. The stand 18 may be a general tripod. Also in the case of a tripod, the shaft 19 is eccentric via a bubble tube or the like so that the shaft 19 can be in a vertical posture.

前記トラックボール21は、前記シャフト19の上端に固着された球状の物体であり、全周面に亘って赤外光を反射可能となっている。又、前記トラックボール21は、それぞれパターンが異なる微細なドットが形成されていると共に、基準位置と基準方向(ゼロ位置とゼロ方向)が設定されている。更に、前記トラックボール21は、前記収納部15に収納可能であり、且つ該収納部15内で摺動可能となっている。 The trackball 21 is a spherical object fixed to the upper end of the shaft 19, and can reflect infrared light over the entire peripheral surface. Further, in the trackball 21, fine dots having different patterns are formed, and a reference position and a reference direction (zero position and zero direction) are set. Further, the trackball 21 can be stored in the storage portion 15 and can be slidable in the storage portion 15.

前記トラックボール21が前記収納部15内に収納された状態で、前記赤外線センサ16が前記トラックボール21の所定のドットからの反射光を検出することで、前記飛行体5の基準方向に対する方位角、水平に対する傾斜角及び傾斜方向が検出可能となる。従って、前記赤外線センサ16と前記トラックボール21とは前記飛行装置2の姿勢検出部を構成する。 The infrared sensor 16 detects the reflected light from a predetermined dot of the trackball 21 in a state where the trackball 21 is housed in the storage portion 15, so that the azimuth angle of the flying object 5 with respect to the reference direction is obtained. , The tilt angle and tilt direction with respect to the horizontal can be detected. Therefore, the infrared sensor 16 and the trackball 21 form an attitude detection unit of the flight device 2.

該姿勢検出部は、図4に示される様に、前記飛行体5の水平方向の回転角(方位角)は360°検出可能であり、該飛行体5の傾斜角は、鉛直状態から前記凹部14の下縁が前記シャフト19に接触する迄検出可能である。例えば、姿勢検出部は、鉛直を0°として±135°程度、即ち270°程度の範囲迄前記飛行体5の傾斜角を検出可能となっている。 As shown in FIG. 4, the attitude detecting unit can detect the horizontal rotation angle (azimuth) of the flying object 5 by 360 °, and the tilt angle of the flying object 5 is the recess from the vertical state. It can be detected until the lower edge of 14 comes into contact with the shaft 19. For example, the attitude detection unit can detect the inclination angle of the flying object 5 up to a range of about ± 135 °, that is, about 270 ° with the vertical as 0 °.

次に、図5を参照して、前記飛行装置2の制御系について説明する。 Next, the control system of the flight device 2 will be described with reference to FIG.

前記飛行体5は、制御装置22を内蔵している。該制御装置22は、主に演算制御部23、記憶部24、撮像制御部25、飛行制御部26、プロペラモータドライバ部27、スキャナ制御部29、センサ制御部31、前記飛行体通信部9とを具備している。 The flying object 5 has a built-in control device 22. The control device 22 mainly includes an arithmetic control unit 23, a storage unit 24, an image pickup control unit 25, a flight control unit 26, a propeller motor driver unit 27, a scanner control unit 29, a sensor control unit 31, and the flight body communication unit 9. Is equipped with.

尚、本実施例では、前記スキャナ制御部29が前記制御装置22に含まれているが、別構成としてもよい。例えば、前記レーザスキャナ6内に前記スキャナ制御部29を設け、前記飛行体通信部9を介して前記飛行体5を前記レーザスキャナ6との間で制御信号の授受を行ってもよい。 In this embodiment, the scanner control unit 29 is included in the control device 22, but it may have a different configuration. For example, the scanner control unit 29 may be provided in the laser scanner 6, and a control signal may be exchanged between the flying object 5 and the laser scanner 6 via the flying object communication unit 9.

前記飛行体カメラ8(図示では8a~8d)の撮影は、前記撮像制御部25によって制御される。前記飛行体カメラ8によって撮影された画像は、画像データとして前記撮像制御部25に入力される。 The shooting of the flying object camera 8 (8a to 8d in the figure) is controlled by the image pickup control unit 25. The image taken by the flying object camera 8 is input to the image pickup control unit 25 as image data.

前記飛行体カメラ8としてはデジタルカメラが設けられ、静止画像が撮影できると共に、動画像、又は連続する画像を構成するフレーム画像を取得可能となっている。又、撮像素子として、画素の集合体であるCCD、CMOSセンサ等が設けられ、各画素は撮像素子内での位置が特定できる様になっている。例えば、前記飛行体カメラ8の光軸が撮像素子を通過する点を原点とする直行座標によって、各画素の位置が特定される。各画素は、受光信号と共に画素座標を前記撮像制御部25に出力する。 The flying object camera 8 is provided with a digital camera so that a still image can be captured and a moving image or a frame image constituting a continuous image can be acquired. Further, as an image pickup element, a CCD, a CMOS sensor, or the like, which is an aggregate of pixels, is provided, and the position of each pixel in the image pickup element can be specified. For example, the position of each pixel is specified by the orthogonal coordinates with the point where the optical axis of the flying object camera 8 passes through the image sensor as the origin. Each pixel outputs the pixel coordinates together with the light receiving signal to the image pickup control unit 25.

前記記憶部24には、プログラム格納部とデータ格納部とが形成される。前記プログラム格納部には、前記飛行体カメラ8の撮影を制御する為の撮影プログラム、画像データから特徴点を抽出する為の特徴点抽出プログラム、時間的に隣接する画像データに於いて同一の特徴点間の位置偏差を演算する位置偏差演算プログラム、前記プロペラモータ12を駆動制御する為の飛行制御プログラム、前記レーザスキャナ6による測距作動を制御する測距プログラム、前記赤外線センサ16の検出結果に基づき前記飛行体5の傾きと方位(姿勢)を演算する姿勢検出プログラム、取得したデータを前記遠隔操縦機4に送信し、又該遠隔操縦機4からの飛行指令や撮像指令を受信する為の通信プログラム等のプログラムが格納されている。 A program storage unit and a data storage unit are formed in the storage unit 24. In the program storage unit, a shooting program for controlling the shooting of the flying object camera 8, a feature point extraction program for extracting feature points from image data, and temporally adjacent image data have the same features. The detection results of the position deviation calculation program for calculating the position deviation between points, the flight control program for driving and controlling the propeller motor 12, the distance measuring program for controlling the distance measuring operation by the laser scanner 6, and the infrared sensor 16. Based on this, an attitude detection program that calculates the inclination and orientation (attitude) of the flying object 5, the acquired data is transmitted to the remote controller 4, and the flight command and the imaging command from the remote controller 4 are received. Programs such as communication programs are stored.

前記データ格納部には、前記飛行体カメラ8で取得した静止画像データや動画像データ、前記遠隔操縦機4から送信された前記位置測定装置3で測定した前記飛行装置2の位置データ、特徴点間の位置偏差に基づき演算した前記飛行装置の移動距離、移動方向データ、前記姿勢検出部により検出された前記飛行体5の傾斜角データ及び方位角データ、更に前記静止画像データ、前記動画像データを取得した時の時間、位置データ等が格納される。 In the data storage unit, still image data and moving image data acquired by the flying object camera 8, position data of the flying device 2 measured by the position measuring device 3 transmitted from the remote controller 4, and feature points are stored. The moving distance and moving direction data of the flying device calculated based on the position deviation between the two, the tilt angle data and the azimuth angle data of the flying object 5 detected by the attitude detection unit, the still image data, and the moving image data. The time, position data, etc. at the time of acquisition are stored.

前記撮像制御部25は、前記演算制御部23から発せられる制御信号に基づき、前記飛行体カメラ8a~8dの撮像に関する制御を行う。又、前記飛行体カメラ8a~8dは、前記遠隔操縦機4からの制御信号、或は前記レーザスキャナ6から発せられる測距光の射出タイミング等に基づき前記撮像制御部25によって同期制御される。 The image pickup control unit 25 controls the image pickup of the flying object cameras 8a to 8d based on the control signal emitted from the arithmetic control unit 23. Further, the flying object cameras 8a to 8d are synchronously controlled by the image pickup control unit 25 based on the control signal from the remote control device 4, the emission timing of the ranging light emitted from the laser scanner 6, and the like.

前記スキャナ制御部29は、前記レーザスキャナ6の駆動を制御する。即ち、前記スキャナ制御部29は、測距光の発光間隔、走査鏡32の回転速度等を制御し、該走査鏡32を介して前記測距光を回転照射する。即ち、前記スキャナ制御部29は、前記レーザスキャナ6から照射される測距光の点群間隔、点群密度を制御する。又、反射測距光の受光結果は前記走査鏡32の回転角と関連づけられて前記演算制御部23に入力され、測距が実行される。 The scanner control unit 29 controls the drive of the laser scanner 6. That is, the scanner control unit 29 controls the emission interval of the distance measuring light, the rotation speed of the scanning mirror 32, and the like, and rotates and irradiates the distance measuring light through the scanning mirror 32. That is, the scanner control unit 29 controls the point cloud interval and the point cloud density of the distance measuring light emitted from the laser scanner 6. Further, the light receiving result of the reflected distance measurement light is associated with the rotation angle of the scanning mirror 32 and input to the calculation control unit 23, and the distance measurement is executed.

前記センサ制御部31は、前記赤外線センサ16から射出される赤外光の射出及び停止を制御する。又、前記収納部15に収納された前記トラックボール21で反射された赤外光は前記赤外線センサ16に受光され、受光信号が前記センサ制御部31に出力される。
該センサ制御部31は、受光信号に基づき、前記トラックボール21のどのドットで反射されたかを判断する様になっている。更に、前記演算制御部23は、前記センサ制御部31の判断結果に基づき、前記飛行体5の傾斜及び方位を演算する。
The sensor control unit 31 controls emission and stop of infrared light emitted from the infrared sensor 16. Further, the infrared light reflected by the trackball 21 housed in the storage unit 15 is received by the infrared sensor 16, and the light receiving signal is output to the sensor control unit 31.
The sensor control unit 31 is adapted to determine which dot of the trackball 21 is reflected based on the received light signal. Further, the calculation control unit 23 calculates the inclination and the direction of the flying object 5 based on the determination result of the sensor control unit 31.

尚、赤外光は、前記赤外線センサ16から常時射出されていてもよい。又、前記収納部15に接触式のセンサを設け、該センサと前記トラックボール21との接触に基づき前記赤外線センサ16が赤外光を射出してもよい。或は、前記飛行体5に下方を撮影するカメラを設け、画像中に前記トラックボール21を検出した時点で前記赤外線センサ16が赤外光を射出する様にしてもよい。 Infrared light may be constantly emitted from the infrared sensor 16. Further, a contact type sensor may be provided in the storage portion 15, and the infrared sensor 16 may emit infrared light based on the contact between the sensor and the trackball 21. Alternatively, the flying object 5 may be provided with a camera for photographing the lower part, and the infrared sensor 16 may emit infrared light when the trackball 21 is detected in the image.

前記飛行体通信部9は、前記遠隔操縦機4で前記飛行体5が遠隔操作される場合に、前記遠隔操縦機4からの操縦信号を受信し、該操縦信号を前記演算制御部23に入力する。或は、各飛行体カメラ8で撮影した各画像データと撮影位置を関連付けると共に、前記遠隔操縦機4に送信する等の機能を有する。 When the flight body 5 is remotely controlled by the remote control unit 4, the flight body communication unit 9 receives a control signal from the remote control unit 4 and inputs the control signal to the calculation control unit 23. do. Alternatively, it has a function of associating each image data captured by each flying object camera 8 with a capture position and transmitting the image data to the remote control unit 4.

前記演算制御部23は、前記記憶部24に格納された各種プログラムに基づき、測定対象物を測距光で走査(測定)する為の各種制御を実行する。又、前記演算制御部23は、前記操縦信号や隣接する画像データ間の特徴点の位置偏差に基づき、飛行に関する制御信号を演算し、前記飛行制御部26に出力する。 The arithmetic control unit 23 executes various controls for scanning (measuring) the measurement object with the distance measuring light based on the various programs stored in the storage unit 24. Further, the calculation control unit 23 calculates a control signal related to flight based on the position deviation of the feature points between the control signal and the adjacent image data, and outputs the control signal to the flight control unit 26.

前記飛行制御部26は、飛行に関する制御信号に基づき、前記プロペラモータドライバ部27を介して前記プロペラモータ12を所要の状態に駆動する。 The flight control unit 26 drives the propeller motor 12 to a required state via the propeller motor driver unit 27 based on a flight control signal.

次に、図6を参照して、前記位置測定装置3について説明する。 Next, the position measuring device 3 will be described with reference to FIG.

該位置測定装置3は、主に測定制御装置34、望遠鏡部35(図1参照)測距部36、水平角検出器37、鉛直角検出器38、水平回転駆動部39、鉛直回転駆動部41、広角カメラ42、望遠カメラ43等を具備している。 The position measuring device 3 mainly includes a measuring control device 34, a telescope unit 35 (see FIG. 1) ranging unit 36, a horizontal angle detector 37, a vertical right angle detector 38, a horizontal rotation drive unit 39, and a vertical rotation drive unit 41. , A wide-angle camera 42, a telescope 43, and the like.

前記望遠鏡部35は、測定対象物を視準するものである。前記測距部36は、前記望遠鏡部35を介して測距光を射出し、更に前記望遠鏡部35を介して前記測定対象物からの反射光を受光し、測距を行うものである。即ち、前記測距部36は光波距離計としての機能を有する。又、前記望遠鏡部35は、前記広角カメラ42と望遠カメラ43とを内蔵している。前記広角カメラ42は広画角、例えば30°を有し、前記望遠カメラ43は前記広角カメラ42よりも狭い画角、例えば5°を有している。尚、前記広角カメラ42の光軸と前記望遠カメラ43の光軸は、それぞれ前記測距光の光軸と平行であり、各光軸間の距離は既知となっている。又は、前記広角カメラ42の光軸、前記望遠カメラ43の光軸、測距光の光軸はそれぞれ合致している。 The telescope unit 35 collimates the object to be measured. The range-finding unit 36 emits range-finding light through the telescope unit 35, and further receives reflected light from the measurement object via the telescope unit 35 to perform range-finding. That is, the range finder 36 has a function as a light wave range finder. Further, the telescope unit 35 incorporates the wide-angle camera 42 and the telephoto camera 43. The wide-angle camera 42 has a wide angle of view, for example, 30 °, and the telephoto camera 43 has a narrower angle of view, for example, 5 ° than the wide-angle camera 42. The optical axis of the wide-angle camera 42 and the optical axis of the telephoto camera 43 are parallel to the optical axis of the distance measuring light, and the distance between the optical axes is known. Alternatively, the optical axis of the wide-angle camera 42, the optical axis of the telephoto camera 43, and the optical axis of the range-finding light are aligned with each other.

更に、前記測距部36は、プリズム測定を実行しつつ前記測定対象物(前記全周プリズム7)の追尾が可能である。該測定対象物の追尾を行なう際には、前記望遠鏡部35を介して、前記測距光と同軸で追尾光が射出される。或は、前記広角カメラ42と前記望遠カメラ43のうちいずれかにて前記測定対象物を捉え、該測定対象物が常に前記カメラの画像中心に位置する様、前記水平回転駆動部39と前記鉛直回転駆動部41を制御してもよい。 Further, the ranging unit 36 can track the object to be measured (the all-around prism 7) while executing the prism measurement. When tracking the object to be measured, the tracking light is emitted coaxially with the distance measuring light via the telescope unit 35. Alternatively, the horizontal rotation drive unit 39 and the vertical so that the measurement object is captured by either the wide-angle camera 42 or the telephoto camera 43 and the measurement object is always located at the center of the image of the camera. The rotation drive unit 41 may be controlled.

前記水平角検出器37は、前記望遠鏡部35の視準方向の内、水平角を検出する。又、前記鉛直角検出器38は、前記望遠鏡部35の視準方向の内、鉛直角を検出する。前記水平角検出器37、前記鉛直角検出器38の検出結果は、前記測定制御装置34に入力される。 The horizontal angle detector 37 detects the horizontal angle in the collimation direction of the telescope unit 35. Further, the vertical right angle detector 38 detects the vertical right angle in the collimation direction of the telescope unit 35. The detection results of the horizontal angle detector 37 and the vertical right angle detector 38 are input to the measurement control device 34.

該測定制御装置34は、主に測距制御部44、測定演算処理部45、測定記憶部46、測定通信部47、モータ駆動制御部48、撮像制御部49等を有する。 The measurement control device 34 mainly includes a distance measurement control unit 44, a measurement calculation processing unit 45, a measurement storage unit 46, a measurement communication unit 47, a motor drive control unit 48, an image pickup control unit 49, and the like.

前記測距制御部44は、前記測定演算処理部45からの制御信号に基づき、前記測距部36による前記全周プリズム7の測距動作を制御する。又、前記測定記憶部46には、前記全周プリズム7の測距を行う為の測定プログラム、該全周プリズム7の追尾を行う為の追尾プログラム、前記広角カメラ42と前記望遠カメラ43の撮像を行う為の撮像プログラム、前記飛行装置2及び前記遠隔操縦機4と通信を行う為の通信プログラム等のプログラムが格納されている。又、前記測定記憶部46には、前記全周プリズム7の測定結果(測距結果、測角結果)が格納される。 The distance measuring control unit 44 controls the distance measuring operation of the all-around prism 7 by the distance measuring unit 36 based on the control signal from the measurement calculation processing unit 45. Further, the measurement storage unit 46 has a measurement program for measuring the distance of the all-around prism 7, a tracking program for tracking the all-around prism 7, and imaging of the wide-angle camera 42 and the telephoto camera 43. A program such as an image pickup program for performing the above-mentioned, a communication program for communicating with the flight device 2 and the remote control unit 4, and the like are stored. Further, the measurement storage unit 46 stores the measurement results (distance measuring result, angle measuring result) of the all-around prism 7.

前記測定通信部47は、前記全周プリズム7を測定した結果(該全周プリズム7の斜距離、水平角、鉛直角)をリアルタイムで前記遠隔操縦機4に送信する。 The measurement communication unit 47 transmits the measurement result of the all-around prism 7 (diagonal distance, horizontal angle, vertical right angle of the all-around prism 7) to the remote control unit 4 in real time.

前記モータ駆動制御部48は、前記全周プリズム7に前記望遠鏡部35を視準させる為に、或は前記全周プリズム7を追尾させる為に、前記水平回転駆動部39、前記鉛直回転駆動部41を制御し、前記望遠鏡部35を水平方向に、或は鉛直方向に回転させる。 The motor drive control unit 48 has the horizontal rotation drive unit 39 and the vertical rotation drive unit in order for the telescope unit 35 to collimate the telescope unit 35 with the all-around prism 7 or to track the all-around prism 7. 41 is controlled to rotate the telescope unit 35 in the horizontal direction or the vertical direction.

前記撮像制御部49は、前記広角カメラ42と前記望遠カメラ43の撮像を制御する。尚、前記位置測定装置3が前記全周プリズム7を追尾している状態では、前記飛行体5は常に前記広角カメラ42と前記望遠カメラ43で取得される画像内に位置する様になっている。 The image pickup control unit 49 controls the image pickup of the wide-angle camera 42 and the telephoto camera 43. In the state where the position measuring device 3 is tracking the all-around prism 7, the flying object 5 is always positioned in the image acquired by the wide-angle camera 42 and the telephoto camera 43. ..

前記位置測定装置3は、前記全周プリズム7を追尾しつつ測距し、測距結果と前記水平角検出器37、前記鉛直角検出器38の検出結果に基づき、前記全周プリズム7の3次元座標をリアルタイムで測定する。 The position measuring device 3 measures the distance while tracking the all-around prism 7, and based on the distance measurement result and the detection results of the horizontal angle detector 37 and the vertical right angle detector 38, the all-around prism 7 3 Measure dimensional coordinates in real time.

図7は、前記遠隔操縦機4の概略構成、及び前記飛行装置2と前記位置測定装置3と前記遠隔操縦機4の関連を示す図である。 FIG. 7 is a diagram showing a schematic configuration of the remote control device 4 and a relationship between the flight device 2 and the position measuring device 3 and the remote control device 4.

前記遠隔操縦機4は、演算機能を有する端末演算処理部51、端末記憶部52、端末通信部53、操作部54、表示部55を有している。 The remote controller 4 has a terminal calculation processing unit 51, a terminal storage unit 52, a terminal communication unit 53, an operation unit 54, and a display unit 55 having a calculation function.

前記端末演算処理部51は、クロック信号発生部を有し、前記飛行装置2から受信した画像データ、座標データ等をそれぞれクロック信号に関連付ける。又、前記端末演算処理部51は、受信した各種データを前記クロック信号に基づき時系列のデータとして処理し、前記端末記憶部52に保存する。 The terminal arithmetic processing unit 51 has a clock signal generation unit, and associates image data, coordinate data, and the like received from the flight device 2 with the clock signal, respectively. Further, the terminal calculation processing unit 51 processes various received data as time-series data based on the clock signal, and stores the data in the terminal storage unit 52.

該端末記憶部52には、前記飛行装置2や前記位置測定装置3と通信を行う為の通信プログラム、前記位置測定装置3の設置位置の3次元座標に基づき、前記全周プリズム7の3次元座標を演算する為のプログラム、該全周プリズム7の3次元座標や前記飛行装置2から受信した測定結果等に基づき測定点(測定対象物)の3次元座標を演算する為のプログラム、操作画面や測定結果、各カメラで取得された画像等を表示する為の表示プログラム、タッチパネル等を介して指示を入力する為の操作プログラム等のプログラムが格納される。 The terminal storage unit 52 has a communication program for communicating with the flight device 2 and the position measurement device 3, and the three-dimensional all-around prism 7 based on the three-dimensional coordinates of the installation position of the position measurement device 3. Program for calculating coordinates, program for calculating 3D coordinates of measurement point (measurement target) based on 3D coordinates of the all-around prism 7 and measurement results received from the flight device 2, operation screen Programs such as a display program for displaying measurement results and images acquired by each camera, and an operation program for inputting instructions via a touch panel or the like are stored.

前記端末通信部53は、前記飛行装置2との間、前記位置測定装置3との間で通信を行う。又、前記操作部54は前記表示部55と一体に設けられたコントローラのボタン等を介して各種指示を入力し、前記飛行体5の操作を行う。 The terminal communication unit 53 communicates with the flight device 2 and with the position measuring device 3. Further, the operation unit 54 inputs various instructions via a button or the like of a controller provided integrally with the display unit 55, and operates the flying object 5.

前記表示部55は、前記飛行体カメラ8で取得された飛行体カメラ画像、前記広角カメラ42で取得された広角カメラ画像、前記望遠カメラ43で取得された望遠カメラ画像、前記位置測定装置3で取得された測定結果を示す測定結果画面等が表示される。 The display unit 55 is a flying object camera image acquired by the flying object camera 8, a wide-angle camera image acquired by the wide-angle camera 42, a telephoto camera image acquired by the telephoto camera 43, and a position measuring device 3. A measurement result screen or the like showing the acquired measurement result is displayed.

尚、前記表示部55の全てをタッチパネルとしてもよい。該表示部55が全てタッチパネルである場合には、前記操作部54を省略してもよい。この場合、前記表示部55には前記飛行体5を操作する為の操作パネルが設けられる。 All of the display unit 55 may be used as a touch panel. When all the display units 55 are touch panels, the operation unit 54 may be omitted. In this case, the display unit 55 is provided with an operation panel for operating the flying object 5.

次に、前記測量システム1を用いた測定について説明する。尚、以下では、屋内等、GNSS装置が使用できない場合を示している。 Next, the measurement using the surveying system 1 will be described. In the following, the case where the GNSS device cannot be used, such as indoors, is shown.

先ず、前記着地ユニット17を測定対象物近傍の任意の位置に設置する。又、整準部(図示せず)により、前記シャフト19を鉛直に整準する。更に、基準方位(例えば北)に前記トラックボール21の基準方向を合わせるか、或は基準方位に対する前記トラックボール21の基準方向の相対方位角を演算する。尚、基準方向の設定は、前記スタンド18や前記シャフト19に方位計を設け、該方位計に基づき行ってもよいし、作業者が手に持った方位計に基づき行ってもよい。 First, the landing unit 17 is installed at an arbitrary position near the object to be measured. Further, the shaft 19 is vertically leveled by a leveling portion (not shown). Further, the reference direction of the trackball 21 is aligned with the reference direction (for example, north), or the relative azimuth angle of the trackball 21 in the reference direction with respect to the reference direction is calculated. The reference direction may be set by providing a directional meter on the stand 18 or the shaft 19 and using the directional meter, or based on the directional meter held by the operator.

次に、前記飛行体カメラ8により撮影を開始した後、前記遠隔操縦機4を介して、前記飛行体5を飛行させる。この時、前記遠隔操縦機4の操作パネルを介して前記飛行体5を手動で操作してもよいし、予め設定された飛行プログラムに基づき前記飛行体5を自動で飛行させてもよい。 Next, after shooting is started by the flying object camera 8, the flying object 5 is made to fly via the remote control device 4. At this time, the flying object 5 may be manually operated via the operation panel of the remote control aircraft 4, or the flying object 5 may be automatically flown based on a preset flight program.

前記飛行体5は、方位計や傾斜検出器を有していない為、飛行中の前記飛行体5の傾斜や方位を直接検出することができない。本実施例では、前記飛行体カメラ8a~8dにより360°全周の動画像又は連続画像を取得している。 Since the flying object 5 does not have an azimuth meter or an inclination detector, the inclination or the orientation of the flying object 5 during flight cannot be directly detected. In this embodiment, a moving image or a continuous image of the entire circumference of 360 ° is acquired by the flying object cameras 8a to 8d.

前記飛行体5の飛行中、前記撮像制御部25は各飛行体カメラ8a~8d毎に、図8(A)、図8(B)に示される様な、飛行体カメラ画像56を連続して取得する。 During the flight of the flying object 5, the imaging control unit 25 continuously captures the flying object camera images 56 as shown in FIGS. 8A and 8D for each of the flying object cameras 8a to 8d. get.

前記演算制御部23は、建造物や鉄骨の角、或は特徴的な輝度等から前記飛行体カメラ画像56毎に、又前記飛行体カメラ画像56毎に特徴点57を抽出する。又、前記演算制御部23は、同一の前記飛行体カメラ8により取得された、時間的に隣接する前記飛行体カメラ画像56を比較する。 The arithmetic control unit 23 extracts feature points 57 for each flying object camera image 56 and for each flying object camera image 56 from the corners of buildings and steel frames, characteristic brightness, and the like. Further, the arithmetic control unit 23 compares the temporally adjacent flying object camera images 56 acquired by the same flying object camera 8.

前記演算制御部23は、時間的に隣接する2枚の前記飛行体カメラ画像56に基づき、同一の前記特徴点57の前記飛行体カメラ画像56中での位置偏差を演算する。又、前記演算制御部23は、同様に他の前記飛行体カメラ8で取得した前記飛行体カメラ画像56についても、前記特徴点57の前記飛行体カメラ画像56中での位置偏差を演算する。 The calculation control unit 23 calculates the position deviation of the same feature point 57 in the flying object camera image 56 based on the two temporally adjacent flying object camera images 56. Further, the calculation control unit 23 also calculates the position deviation of the feature point 57 in the flight object camera image 56 for the flight object camera image 56 acquired by the other flight object camera 8.

各画素の撮像素子内の位置は特定可能である。従って、各飛行体カメラ8について、時間的に隣接する前記飛行体カメラ画像56中の前記特徴点57の位置を比較することで、先の前記飛行体カメラ画像56を取得した時点に対する、後の前記飛行体カメラ画像56を取得した時点の前記飛行体5の傾斜角、方位角、移動量を演算することができる。 The position of each pixel in the image sensor can be specified. Therefore, for each flying object camera 8, by comparing the positions of the feature points 57 in the flying object camera images 56 that are adjacent in time, later, with respect to the time point when the above-mentioned flying object camera image 56 is acquired. The tilt angle, azimuth angle, and movement amount of the flying object 5 at the time when the flying object camera image 56 is acquired can be calculated.

前記演算制御部23は、順次演算した前記飛行体5の傾斜角、方位角、移動量に基づき、前記飛行体5の姿勢や飛行状態を制御する(オプティカルフロー)。 The calculation control unit 23 controls the attitude and flight state of the flight body 5 based on the tilt angle, azimuth angle, and movement amount of the flight body 5 sequentially calculated (optical flow).

該飛行体5を前記着地ユニット17上まで移動させると、前記演算制御部23は、前記飛行体5を前記トラックボール21上に降下させる。尚、前記飛行体5の降下動作は、前記遠隔操縦機4を介して手動で行ってもよい。或は、前記飛行体5の下方を撮影するカメラを設け、該カメラの画像に基づき自動で前記飛行体5を降下させてもよい。 When the flying object 5 is moved onto the landing unit 17, the arithmetic control unit 23 lowers the flying object 5 onto the trackball 21. The descent operation of the flying object 5 may be performed manually via the remote control aircraft 4. Alternatively, a camera for photographing the lower part of the flying object 5 may be provided, and the flying object 5 may be automatically lowered based on the image of the camera.

前記凹部14は、円錐台形状となっている。従って、前記凹部14内に前記トラックボール21が侵入した際には、前記飛行体5の水平方向の位置が前記凹部14の斜面に対する前記トラックボール21の摺動により誘導され、前記収納部15内に前記トラックボール21が収納される。該トラックボール21が前記収納部15に収納されることで、前記飛行体5の降下処理が完了する。 The recess 14 has a truncated cone shape. Therefore, when the trackball 21 enters the recess 14, the horizontal position of the flying object 5 is guided by the sliding of the trackball 21 with respect to the slope of the recess 14, and the inside of the storage portion 15. The trackball 21 is stored in the. When the trackball 21 is housed in the storage unit 15, the descent process of the flying object 5 is completed.

降下処理の完了後、前記演算制御部23は、前記記憶部24に格納されたプログラムに基づき前記センサ制御部31に所定の処理を実行させる。該センサ制御部31は、例えば接触式センサ(図示せず)と前記トラックボール21との接触に基づき前記赤外線センサ16を駆動させ、該赤外線センサ16から赤外光を射出させる。該赤外線センサ16は、前記トラックボール21で反射させた赤外光を受光し、前記センサ制御部31に受光信号を出力する。 After the descent process is completed, the arithmetic control unit 23 causes the sensor control unit 31 to execute a predetermined process based on the program stored in the storage unit 24. The sensor control unit 31 drives the infrared sensor 16 based on the contact between the contact sensor (not shown) and the trackball 21, and emits infrared light from the infrared sensor 16. The infrared sensor 16 receives infrared light reflected by the trackball 21 and outputs a light receiving signal to the sensor control unit 31.

前記演算制御部23は、前記センサ制御部31が受信した受光信号に基づき、前記飛行体5の基準位置及び基準方向に対する方位角、水平に対する傾斜角及び傾斜方向を演算する。即ち、前記演算制御部23は、前記飛行体5の姿勢を演算する。 The calculation control unit 23 calculates the azimuth angle with respect to the reference position and the reference direction of the flying object 5, the inclination angle with respect to the horizontal, and the inclination direction based on the light receiving signal received by the sensor control unit 31. That is, the calculation control unit 23 calculates the attitude of the flying object 5.

前記演算制御部23は、測距光が測定対象物に照射される様、前記飛行体5を水平方向に回転させると共に、前記レーザスキャナ6の前記走査鏡32を駆動させ、測距光で測定対象物を操作(スキャン)する。又、前記演算制御部23は、パルス光毎、バースト光毎に測距を実行し、前記飛行体5の姿勢と前記走査鏡32の回転角と測距結果に基づき前記着地ユニット17の設置位置を基準とした3次元座標を演算する。これにより、測距光の軌跡に沿った点群データが取得される。 The arithmetic control unit 23 rotates the flying object 5 in the horizontal direction so that the distance measuring light irradiates the object to be measured, and drives the scanning mirror 32 of the laser scanner 6 to measure with the distance measuring light. Manipulate (scan) an object. Further, the arithmetic control unit 23 executes distance measurement for each pulse light and burst light, and the installation position of the landing unit 17 is based on the attitude of the flying object 5, the rotation angle of the scanning mirror 32, and the distance measurement result. Calculates 3D coordinates based on. As a result, point cloud data along the trajectory of the ranging light is acquired.

更に、測距光を回転照射させつつ、前記プロペラモータドライバ部27に前記プロペラモータ12を駆動させ、前記飛行体5を水平方向に回転させることで、前記トラックボール21を基準とする全周の点群データを演算できる。この時の水平方向の回転角は、前記トラックボール21で反射された赤外光の受光結果に基づき演算される。演算された点群データは、前記飛行体通信部9及び前記端末通信部53を介して前記遠隔操縦機4に送信される。 Further, the propeller motor driver unit 27 drives the propeller motor 12 while rotating and irradiating the distance measuring light, and the flying object 5 is rotated in the horizontal direction, so that the entire circumference with respect to the trackball 21 is used as a reference. Can calculate point group data. The horizontal rotation angle at this time is calculated based on the light receiving result of the infrared light reflected by the trackball 21. The calculated point cloud data is transmitted to the remote control unit 4 via the flying object communication unit 9 and the terminal communication unit 53.

尚、前記飛行装置2による測定中も、前記位置測定装置3による前記全周プリズム7の追尾が実行されており、前記位置測定装置3の設置位置を基準とした前記全周プリズム7の測距、測角(測定)結果がリアルタイムで取得されている。又、前記位置測定装置3で取得された測定結果は、前記測定通信部47及び前記端末通信部53を介して前記遠隔操縦機4に送信される。 Even during the measurement by the flight device 2, the tracking of the all-around prism 7 by the position measurement device 3 is executed, and the distance measurement of the all-around prism 7 with reference to the installation position of the position measurement device 3 is performed. , The angle measurement (measurement) result is acquired in real time. Further, the measurement result acquired by the position measuring device 3 is transmitted to the remote control unit 4 via the measuring communication unit 47 and the terminal communication unit 53.

前記端末演算処理部51は、前記飛行装置2による測定結果及び前記位置測定装置3による測定結果に基づき、前記位置測定装置3の設置位置を基準とした測定対象物の点群データを演算する。 The terminal calculation processing unit 51 calculates point cloud data of a measurement object based on the installation position of the position measurement device 3 based on the measurement result by the flight device 2 and the measurement result by the position measurement device 3.

他にも前記着地ユニット17が設置されている場合は、前記飛行体5を再度飛行させ、次の前記着地ユニット17に降下させ、上記と同様の処理にて測定対象物の点群データを取得する。他の前記着地ユニット17が存在しない場合には、前記飛行体5を回収し、前記測量システム1を用いた測定を終了する。 If the landing unit 17 is also installed, the flying object 5 is made to fly again, descended to the next landing unit 17, and the point cloud data of the measurement target is acquired by the same processing as described above. do. If the other landing unit 17 is not present, the flying object 5 is recovered and the measurement using the survey system 1 is terminated.

上述の様に、第1の実施例では、前記着地ユニット17に対して前記飛行体5を降下させ、前記収納部15内に前記トラックボール21を収納することで、前記飛行体5の方位、傾斜、傾斜方向が演算可能となっている。従って、該飛行体5に方位計や傾斜検出器、IMU等の計測器を別途設ける必要がないので、前記飛行体5の軽量化、小型化を図ることができる。 As described above, in the first embodiment, the flying object 5 is lowered with respect to the landing unit 17, and the trackball 21 is housed in the storage portion 15, so that the orientation of the flying object 5 is determined. The tilt and tilt direction can be calculated. Therefore, since it is not necessary to separately provide a measuring instrument such as an azimuth meter, an inclination detector, and an IMU to the flying object 5, the weight and size of the flying object 5 can be reduced.

又、前記収納部15は、円錐状の前記凹部14の上端に形成されている。従って、該凹部14の傾斜と前記トラックボール21との接触により前記飛行体5の水平方向の位置を誘導可能であるので、厳密な位置合せが不要となり、作業性を向上させることができる。 Further, the storage portion 15 is formed at the upper end of the conical concave portion 14. Therefore, since the horizontal position of the flying object 5 can be guided by the inclination of the recess 14 and the contact with the trackball 21, strict alignment is not required and workability can be improved.

又、前記トラックボール21により、前記飛行体5の方位が検出可能であるので、1軸の前記レーザスキャナ6から発せられる測距光の射出方向(水平角)を検出することができる。従って、前記飛行体5に3次元データを取得する測定器として、前記レーザスキャナ6を設けることができ、該レーザスキャナ6により遠隔操作で遠方の測定対象物を近距離からスキャンすることができる。 Further, since the direction of the flying object 5 can be detected by the trackball 21, the emission direction (horizontal angle) of the ranging light emitted from the laser scanner 6 of one axis can be detected. Therefore, the laser scanner 6 can be provided as a measuring device for acquiring three-dimensional data in the flying object 5, and the laser scanner 6 can remotely scan a distant measurement object from a short distance.

又、前記プロペラモータ12を駆動させることで、前記飛行体5を水平方向に回転可能であるので、前記走査鏡32の回転と、該走査鏡32の回転方向と直行する方向の前記飛行体5の回転との協動により、任意の方向に測距光を照射することができる。従って、3次元の範囲の点群データを取得する場合であっても、前記飛行体5に搭載するのは1軸のレーザスキャナでよいので、軽量化及び制作コストの低減を図ることができる。 Further, since the flying object 5 can be rotated in the horizontal direction by driving the propeller motor 12, the flying object 5 in a direction perpendicular to the rotation of the scanning mirror 32 and the rotation direction of the scanning mirror 32. By cooperating with the rotation of, it is possible to irradiate the range-finding light in any direction. Therefore, even when acquiring point cloud data in a three-dimensional range, a single-axis laser scanner may be mounted on the flying object 5, so that weight reduction and production cost can be reduced.

又、飛行中には、前記飛行体5に設けられた複数の前記飛行体カメラ8による前記飛行体カメラ画像56に基づき、時間的に隣接する前記飛行体カメラ画像56間での相対的な移動量、方位角、傾斜角を演算することができる、従って、飛行中の姿勢の制御、障害物に対する衝突回避等を行うことができ、飛行安定性を向上させることができる。 Further, during flight, relative movement between the temporally adjacent flying object camera images 56 based on the flying object camera images 56 by the plurality of flying object cameras 8 provided on the flying object 5. Since the amount, azimuth angle, and inclination angle can be calculated, it is possible to control the posture during flight, avoid collision with obstacles, and improve flight stability.

次に、図9に於いて、本発明の第2の実施例について説明する。尚、図9中、図3中と同等のものには同符号を付し、その説明を省略する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 9, those equivalent to those in FIG. 3 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

第1の実施例では、飛行体の上面にレーザスキャナが固定的に設けられ、該レーザスキャナは走査鏡のみが可動する構成となっていた。一方で、第2の実施例では、レーザスキャナが2軸に回転可能な構成となっている。又、第2の実施例では、飛行体カメラがレーザスキャナに設けられている。 In the first embodiment, a laser scanner is fixedly provided on the upper surface of the flying object, and the laser scanner has a configuration in which only a scanning mirror can move. On the other hand, in the second embodiment, the laser scanner is configured to be rotatable in two axes. Further, in the second embodiment, the flying object camera is provided in the laser scanner.

レーザスキャナ58は、飛行体5の上面に固定的に設けられた基盤部59と、該基盤部59上に設けられ、該基盤部59に対して水平回転可能に設けられた本体部61とを有している。又、前記本体部61には凹部62が形成され、該凹部62に前記本体部61に対して鉛直回転可能な走査鏡63が設けられている。更に、前記本体部61の前記凹部62が開口する2側面(前面及び後面)には、それぞれ複数の飛行体カメラ64が設けられている。その他の構成については、第1の実施例と同様である。 The laser scanner 58 has a base portion 59 fixedly provided on the upper surface of the flying object 5 and a main body portion 61 provided on the base portion 59 and rotatably provided horizontally with respect to the base portion 59. Have. Further, a recess 62 is formed in the main body 61, and the recess 62 is provided with a scanning mirror 63 that can rotate vertically with respect to the main body 61. Further, a plurality of flying object cameras 64 are provided on each of the two side surfaces (front surface and rear surface) where the recess 62 of the main body 61 opens. Other configurations are the same as in the first embodiment.

第2の実施例では、前記本体部61の前面と後面の所定位置にそれぞれ4つの飛行体カメラ64a~64bが設けられている。該飛行体カメラ64a~64bで取得された画像は、それぞれ所定量オーバラップする様になっており、各画像により360°全周の画像が取得可能となっている。尚、前記飛行体カメラ64の数や配置は、360°全周の画像が取得できれば他の数、他の配置でもよいのは言う迄もない。 In the second embodiment, four flying object cameras 64a to 64b are provided at predetermined positions on the front surface and the rear surface of the main body 61, respectively. The images acquired by the flying object cameras 64a to 64b overlap each other by a predetermined amount, and each image makes it possible to acquire an image of the entire circumference of 360 °. Needless to say, the number and arrangement of the flying object cameras 64 may be other numbers or arrangements as long as an image of the entire circumference of 360 ° can be acquired.

前記本体部61の回転軸心は、前記飛行体5の鉛直軸心と合致する。即ち、前記本体部61の回転軸と前記走査鏡63の回転軸とは直交する。従って、前記レーザスキャナ58は、前記本体部61の回転と前記走査鏡63の回転との協動により、全周の点群データを取得可能となっている。 The rotation axis of the main body 61 coincides with the vertical axis of the flying object 5. That is, the rotation axis of the main body 61 and the rotation axis of the scanning mirror 63 are orthogonal to each other. Therefore, the laser scanner 58 can acquire point cloud data around the entire circumference by the cooperation between the rotation of the main body 61 and the rotation of the scanning mirror 63.

第2の実施例では、前記飛行体5の降下処理完了後、前記本体部61を回転させると共に、前記走査鏡63を回転させ、着地ユニット(図2参照)の設置位置を基準とする全周の点群データを演算することができる。更に、位置測定装置3(図1参照)により全周プリズム7を追尾しつつ測定することで、前記飛行体5の方位と前記位置測定装置3の測定結果に基づき、前記位置測定装置3の設置位置を基準とした測定対象物の点群データを取得できる。 In the second embodiment, after the descent processing of the flying object 5 is completed, the main body 61 is rotated and the scanning mirror 63 is rotated, and the entire circumference is based on the installation position of the landing unit (see FIG. 2). Point cloud data can be calculated. Further, by measuring while tracking the all-around prism 7 with the position measuring device 3 (see FIG. 1), the position measuring device 3 is installed based on the orientation of the flying object 5 and the measurement result of the position measuring device 3. It is possible to acquire point group data of the object to be measured based on the position.

尚、前記レーザスキャナ58による測定中、振動により前記飛行体カメラ64がトラックボール21に対して相対回転する場合がある。この場合は、前記トラックボール21で反射された赤外光と、前記本体部61の回転角に基づき、前記レーザスキャナ63の方位角を演算することができる。 During the measurement by the laser scanner 58, the flying object camera 64 may rotate relative to the trackball 21 due to vibration. In this case, the azimuth angle of the laser scanner 63 can be calculated based on the infrared light reflected by the trackball 21 and the rotation angle of the main body 61.

第2の実施例では、前記本体部61と前記走査鏡63とがそれぞれ回転可能となっている。従って、安定して全周の点群データを取得可能となり、測定精度を向上させることができる。 In the second embodiment, the main body 61 and the scanning mirror 63 are rotatable respectively. Therefore, it is possible to stably acquire the point cloud data of the entire circumference, and the measurement accuracy can be improved.

尚、第1及び第2の実施例では、既知の位置に前記位置測定装置3を設置し、前記飛行体5に前記全周プリズム7を設け、前記位置測定装置3により前記全周プリズム7を追尾させつつ測定することで、前記飛行体5の位置を測定しているが、この構成に限られるものではない。例えば、前記飛行装置2を屋外で使用する場合には、前記飛行体5に位置測定装置としてのGNSS装置を設け、該GNSS装置により前記飛行体5の位置を測定してもよい。GNSS装置を用いる場合には、GNSS装置が検出した位置に基づき飛行制御が実行される。 In the first and second embodiments, the position measuring device 3 is installed at a known position, the all-around prism 7 is provided on the flying object 5, and the all-around prism 7 is provided by the position measuring device 3. The position of the flying object 5 is measured by measuring while tracking, but the present invention is not limited to this configuration. For example, when the flight device 2 is used outdoors, the flight body 5 may be provided with a GNSS device as a position measuring device, and the position of the flight body 5 may be measured by the GNSS device. When using a GNSS device, flight control is executed based on the position detected by the GNSS device.

尚、第1及び第2の実施例では、前記飛行体5の周面に4つの前記飛行体カメラ8a~8dを設けているが、前記飛行体5の下面に前記トラックボール21を撮影可能な飛行体カメラを更に追加してもよい。該飛行体カメラを追加することで、前記飛行体5の降下処理を自動で行うことができる。 In the first and second embodiments, the four flying object cameras 8a to 8d are provided on the peripheral surface of the flying object 5, but the track ball 21 can be photographed on the lower surface of the flying object 5. More aircraft cameras may be added. By adding the flying object camera, the descent processing of the flying object 5 can be automatically performed.

又、前記飛行体5に気圧センサを設けてもよい。該気圧センサにより前記飛行体5の高度が検出できるので、該飛行体5のホバリングが可能となり、飛行制御の安定性を向上させることができる。 Further, the barometric pressure sensor may be provided on the flying object 5. Since the altitude of the flying object 5 can be detected by the barometric pressure sensor, hovering of the flying object 5 becomes possible, and the stability of flight control can be improved.

又、第1及び第2の実施例では、1軸又は2軸の前記レーザスキャナ6を使用しているが、測定器はレーザスキャナに限られるものではない。例えば、ガルバノミラーや2軸MEMSミラー、オプティカルフェースドアレイ、液晶ビームステアリング、レズレープリズム等、種々の偏向手段により1軸方向又は2軸方向に測距光を走査(スキャン)する構成であってもよい。 Further, in the first and second embodiments, the one-axis or two-axis laser scanner 6 is used, but the measuring instrument is not limited to the laser scanner. For example, it is configured to scan the ranging light in the uniaxial direction or the biaxial direction by various deflection means such as a galvano mirror, a 2-axis MEMS mirror, an optical faced array, a liquid crystal beam steering, and a lesbian prism. May be good.

又、第1の実施例及び第2の実施例では、位置測定装置3としてトータルステーションを用いているが、位置測定装置はトータルステーションに限られるものではない。測定対象物を追尾可能且つ位置を測定可能な装置、例えばレーザスキャナやトラッカー等も位置測定装置として使用可能である。 Further, in the first embodiment and the second embodiment, the total station is used as the position measuring device 3, but the position measuring device is not limited to the total station. A device capable of tracking an object to be measured and measuring a position, for example, a laser scanner or a tracker, can also be used as the position measuring device.

又、前記着地ユニット17を設ける位置は任意であり、水平方向の位置合せは不要であるので、設置作業が容易となり、作業性を向上させることができる。 Further, since the position where the landing unit 17 is provided is arbitrary and horizontal alignment is not required, the installation work can be facilitated and the workability can be improved.

更に、前記着地ユニット17を複数用意し、所望の測定対象物毎に前記着地ユニット17を設置すると、前記飛行体5を着地ユニット17間で順次飛行、降下させるだけでよいので、作業時間を短縮でき、作業性を向上させることができる。 Further, if a plurality of the landing units 17 are prepared and the landing units 17 are installed for each desired measurement object, it is only necessary to sequentially fly and descend the flying object 5 between the landing units 17, thus shortening the working time. It can improve workability.

1 測量システム
2 飛行装置
3 位置測定装置
4 遠隔操縦機
5 飛行体
6 レーザスキャナ
7 全周プリズム
8 飛行体カメラ
15 収納部
16 赤外線センサ
17 着地ユニット
19 シャフト
21 トラックボール
22 制御装置
23 演算制御部
25 撮像制御部
26 飛行制御部
29 スキャナ制御部
31 センサ制御部
56 飛行体カメラ画像
57 特徴点
1 Survey system 2 Flight device 3 Position measurement device 4 Remote control device 5 Flying object 6 Laser scanner 7 All-around prism 8 Aircraft camera 15 Storage unit 16 Infrared sensor 17 Landing unit 19 Shaft 21 Trackball 22 Control device 23 Calculation control unit 25 Imaging control unit 26 Flight control unit 29 Scanner control unit 31 Sensor control unit 56 Flying object camera image 57 Feature points

Claims (7)

遠隔操縦可能であり、飛行体と着地ユニットとを有する飛行装置と、前記飛行体の位置測定が可能な位置測定装置と、前記飛行体の飛行を制御し、前記飛行装置及び前記位置測定装置と無線通信可能な遠隔操縦機とを有する測量システムであって、前記飛行体は、周面に設けられた複数のカメラと、所定の位置に設けられた測定器と、下面に形成された半球状の収納部と、該収納部内に赤外光を射出可能な赤外線センサと、制御装置とを有し、前記着地ユニットは、スタンドと、該スタンドで鉛直に支持されたシャフトと、該シャフトの上端に設けられ、基準位置と基準方向を有するトラックボールとを有し、前記遠隔操縦機は、前記飛行体を前記トラックボールへと降下させ、該トラックボールが前記収納部に収納された状態で、前記制御装置は前記トラックボールで反射された赤外光に基づき、前記トラックボールの基準位置と基準方向に対する前記飛行体の姿勢を演算する様に構成された測量システム。 A flight device that can be remotely controlled and has a flying object and a landing unit, a position measuring device capable of measuring the position of the flying object, and the flying device and the position measuring device that control the flight of the flying object. It is a survey system having a remote control device capable of wireless communication, and the flying object is a hemispherical shape formed on a lower surface, a plurality of cameras provided on the peripheral surface, a measuring instrument provided at a predetermined position, and a hemispherical shape formed on the lower surface. The landing unit has a stand, a shaft vertically supported by the stand, and an upper end of the shaft. The remote controller has a trackball provided in the above and has a reference position and a reference direction, and the remote controller lowers the flying object onto the trackball, and the trackball is stored in the storage portion. The control device is a measuring system configured to calculate the attitude of the flying object with respect to the reference position and the reference direction of the trackball based on the infrared light reflected by the trackball. 前記飛行体の下面に円錐台状の凹部が形成され、該凹部の上端に前記収納部が形成され、前記飛行体は、降下時に前記凹部の傾斜と前記トラックボールとの接触により誘導され、前記収納部に前記トラックボールが収納される様構成された請求項1に記載の測量システム。 A truncated cone-shaped recess is formed on the lower surface of the flying object, the accommodating portion is formed on the upper end of the recess, and the flying object is guided by the inclination of the recess and contact with the trackball during descent. The surveying system according to claim 1, wherein the trackball is stored in the storage unit. 前記測定器は1軸のレーザスキャナであり、該レーザスキャナは走査鏡を介して測距光を1次元にスキャン可能に構成され、前記制御装置は前記走査鏡の回転と、該走査鏡と直行する方向に回転する前記飛行体の回転との協動により、前記測距光を3次元に回転照射し、全周の点群データを取得する様構成された請求項1又は請求項2に記載の測量システム。 The measuring instrument is a uniaxial laser scanner, and the laser scanner is configured to be able to scan distance measuring light in one dimension through a scanning mirror, and the control device rotates the scanning mirror and is orthogonal to the scanning mirror. The invention according to claim 1 or 2, which is configured to irradiate the range-finding light three-dimensionally in cooperation with the rotation of the flying object that rotates in the direction of rotation to acquire point group data around the entire circumference. Survey system. 前記測定器はレーザスキャナであり、該レーザスキャナは基盤部と、該基盤部に対して水平回転可能に設けられた本体部と、該本体部に対して鉛直回転可能に設けられた走査鏡とを有し、該走査鏡は測距光を1次元にスキャン可能に構成され、前記制御装置は前記本体部の回転と前記走査鏡の回転との協動により、前記測距光を3次元に回転照射し、全周の点群データを取得する様構成された請求項1又は請求項2に記載の測量システム。 The measuring instrument is a laser scanner, and the laser scanner has a base portion, a main body portion provided so as to be horizontally rotatable with respect to the base portion, and a scanning mirror provided so as to be vertically rotatable with respect to the main body portion. The scanning mirror is configured to be able to scan the distance measuring light in one dimension, and the control device makes the distance measuring light three-dimensional by the cooperation between the rotation of the main body and the rotation of the scanning mirror. The measuring system according to claim 1 or claim 2, which is configured to rotate irradiation and acquire point group data around the entire circumference. 前記位置測定装置はトータルステーションであり、前記飛行体の下面に全周プリズムが設けられ、前記位置測定装置は前記全周プリズムを追尾しつつ測距及び測角を行い、前記遠隔操縦機は前記位置測定装置の測定結果及び前記レーザスキャナで取得した点群データに基づき、前記位置測定装置を基準とした点群データを演算する様構成された請求項3又は請求項4に記載の測量システム。 The position measuring device is a total station, and an all-around prism is provided on the lower surface of the flying object. The position measuring device performs distance measurement and angle measurement while tracking the all-around prism, and the remote controller is the position. The surveying system according to claim 3 or 4, which is configured to calculate point group data based on the position measuring device based on the measurement result of the measuring device and the point group data acquired by the laser scanner. 前記位置測定装置はGPS装置であり、前記遠隔操縦機は前記位置測定装置の測定結果及び前記レーザスキャナで取得した点群データに基づき、前記位置測定装置を基準とした点群データを演算する様構成された請求項3又は請求項4に記載の測量システム。 The position measuring device is a GPS device, and the remote controller calculates point cloud data based on the position measuring device based on the measurement result of the position measuring device and the point cloud data acquired by the laser scanner. The surveying system according to claim 3 or claim 4. 前記制御装置は、前記カメラに動画像又は連続画像を取得させ、時間的に隣接する画像中でそれぞれ同一の特徴点を抽出し、該特徴点間の位置偏差を演算し、該位置偏差に基づき、先の画像取得時に対する後の画像取得時の前記飛行体の傾斜角、方位角、移動量を演算する様構成された請求項1~請求項6のうちのいずれか1項に記載の測量システム。 The control device causes the camera to acquire a moving image or a continuous image, extracts the same feature points in temporally adjacent images, calculates a position deviation between the feature points, and is based on the position deviation. The survey according to any one of claims 1 to 6, which is configured to calculate the tilt angle, azimuth angle, and movement amount of the flying object at the time of later image acquisition with respect to the previous image acquisition. system.
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