一種無人機(jī)與地面激光掃描儀的聯(lián)合標(biāo)定裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于地球空間信息多傳感器協(xié)同觀測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無人機(jī)與地面激光掃描儀的聯(lián)合標(biāo)定裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著測(cè)量技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用推廣，人們對(duì)獲取場(chǎng)景三維信息的需求日益提高。然而，基于任何單一傳感器平臺(tái)很難全面獲取地物的三維信息。隨著無人機(jī)技術(shù)的發(fā)展和地面激光掃描儀技術(shù)的成熟，利用低空無人機(jī)監(jiān)測(cè)平臺(tái)與地面激光掃描儀的多層次、多角度、多尺度聯(lián)合測(cè)量，是復(fù)雜場(chǎng)景三維獲取與重建的可行途徑。目前，對(duì)無人機(jī)平臺(tái)和地面激光掃描儀的標(biāo)定只能單獨(dú)使用，尚缺少同時(shí)適用于這兩種傳感器的聯(lián)合標(biāo)定裝置。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供無人機(jī)與地面掃描儀的聯(lián)合標(biāo)定裝置，以解決上述問題。
[0004]在本實(shí)用新型的實(shí)施案例中提供了一種無人機(jī)和地面掃描儀的聯(lián)合標(biāo)定裝置，該裝置包括一個(gè)U型剛性框架、一塊標(biāo)定板、一組伸縮桿；伸縮桿豎直設(shè)置山型剛性框架固定在伸縮桿的頂端；標(biāo)定板水平中軸與U型剛性框架鉸接。
[0005]標(biāo)定板兩側(cè)中心和底邊可由鎖緊螺母與U型框架連接，并以標(biāo)定板兩側(cè)中心為軸可在U型剛性框架內(nèi)沿垂直方向任意角度旋轉(zhuǎn)并保持標(biāo)定板中心位置不變。
[0006]標(biāo)定板正面貼有等大的高反射片，用于保證無人機(jī)傳感器和地面掃描信號(hào)的反射強(qiáng)度。
[0007]U型剛性框架與伸縮桿頂端是可松開的連接，并可沿水平方向任意角度旋轉(zhuǎn)固定并保證標(biāo)定板中心位置不變。
[0008]伸縮桿本身由一根底端固定桿和兩根標(biāo)記刻度的活動(dòng)桿套合而成，可靈活調(diào)整、記錄伸縮桿長(zhǎng)度。
[0009]本實(shí)用新型實(shí)施案例提供的無人機(jī)與地面掃描儀的聯(lián)合標(biāo)定裝置，與現(xiàn)有技術(shù)中實(shí)用的反光片、標(biāo)靶球相比，其包括可伸縮桿、U型剛性框架和可任意角度旋轉(zhuǎn)標(biāo)定板，可同時(shí)適用于標(biāo)定上述兩種傳感器平臺(tái)。其中，標(biāo)定板通過鎖緊螺母固定在U型剛性框架上，并以標(biāo)定板水平中心為軸任意角度旋轉(zhuǎn)且保證標(biāo)定板中心位置不變；U型剛性框架通過鏈接環(huán)與伸縮桿頂端鏈接，而且伸縮桿有刻度標(biāo)識(shí)，通過讀數(shù)確定標(biāo)定板中心坐標(biāo)的高度。
【附圖說明】
[0010]圖1示出了本實(shí)用新型實(shí)施案例中無人機(jī)與地面掃描點(diǎn)儀的聯(lián)合標(biāo)定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2示出了本實(shí)用新型實(shí)施案例中無人機(jī)與地面掃描儀的聯(lián)合標(biāo)定裝置的標(biāo)定板示意圖。
[0012]圖3示出了本實(shí)用新型實(shí)施案例中無人機(jī)與地面掃描儀的聯(lián)合標(biāo)定裝置的U型剛性框架示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面通過具體的實(shí)施案例并結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0014]如圖1所示為本實(shí)施案例提供的一種無人機(jī)與地面掃描儀的聯(lián)合標(biāo)定裝置，包括標(biāo)定板1、U型剛性框架2和一組套合的伸縮桿3、4、5 ;標(biāo)定板I的水平中心軸兩側(cè)與U型剛性框架2豎軸頂端鉸接；U型剛性框架2與伸縮桿3頂端由帶螺母25的連接扣26和緊縮螺母27鉸接；三根可伸縮固定桿3、4、5之間由緊縮螺母8、9鉸接。
[0015]本實(shí)用新型實(shí)施案例提供的無人機(jī)與地面掃描儀的聯(lián)合標(biāo)定裝置，與現(xiàn)有技術(shù)中使用的反光片、標(biāo)靶球相比，其包括可按任意角度旋轉(zhuǎn)的標(biāo)定板和可調(diào)節(jié)高度的伸縮桿，同時(shí)適用于上述兩種傳感器平臺(tái)。其中反光板的水平中心軸固定在U型剛性框架兩端，可保證標(biāo)定板旋轉(zhuǎn)過程中，其中心坐標(biāo)不變。
[0016]如圖2所示為標(biāo)定板，設(shè)計(jì)為正方形(中心對(duì)稱)，在標(biāo)定板兩側(cè)邊緣中心內(nèi)側(cè)由螺母27(在圖1中未標(biāo)識(shí))固定等大長(zhǎng)方體鋼塊11、12，用作與U型剛性框架鉸接的載體。同樣，在標(biāo)定板底端內(nèi)側(cè)以相同方式固定鋼塊13、14，用于與U型剛性框架底端鉸接，保證標(biāo)定板垂直來接收地面掃描儀的信號(hào)。
[0017]如圖3所示為U型剛性框架，主要用于固定標(biāo)定板和連接伸縮桿。兩側(cè)豎桿與水平桿垂直，緊縮螺母15與16、17與18設(shè)計(jì)在同一水平線，且緊縮螺母15、17分別為兩側(cè)豎桿中心軸線上，并與標(biāo)定板水平中軸線相連。在標(biāo)識(shí)無人機(jī)信號(hào)過程中，需將螺母15、16、17,18同時(shí)鎖緊，以保證標(biāo)定板水平；而在標(biāo)識(shí)地面掃描信號(hào)過程中，需將螺母19、20同時(shí)鎖緊，以保證標(biāo)定板垂直。此外，根據(jù)不同地形掃描的測(cè)量需求，也可僅利用鎖緊螺母15、17來固定標(biāo)定板，使標(biāo)定板以任意角度固定接收不同角度的地面掃描信號(hào)而保證標(biāo)定板中心坐標(biāo)不變。螺絲孔21、23和20、22分別通過固定螺母19和螺母20來垂直鉸接標(biāo)定板。
[0018]如圖1所示，U型剛性框架通過鏈接扣26與伸縮桿鉸接。其中該鏈接扣利用緊縮螺母25與U型剛性框架鉸接。緊縮螺母7用于固定鏈接扣和伸縮桿。其中，鏈接扣26可在伸縮桿3頂端卡槽內(nèi)沿水平方向任意角度旋轉(zhuǎn)以便獲取不同方向的掃描信息。此外，伸縮桿之間由緊縮螺母8、9鉸接。為保證標(biāo)定板標(biāo)識(shí)精度，固定桿底端安裝水準(zhǔn)氣泡10。為了適應(yīng)可能架站在已知控制點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)定的情況，固定桿底端6設(shè)計(jì)成尖型。
[0019]另外，伸縮桿上均刻有刻度，用來記錄標(biāo)定板中心距離固定桿頂端的距離。如圖1所不，標(biāo)定板中心距尚固定桿最低點(diǎn)的距尚為L(zhǎng) = Ld+Li+I^+I^+I^。其中，Lq、1^2和L 4為常數(shù)，LjP L 3可以通過伸縮桿3、4上的刻度差進(jìn)行計(jì)算。因此，當(dāng)已知標(biāo)定桿架站點(diǎn)坐標(biāo)時(shí)，如(X，Y，Z)，則可判斷標(biāo)定板中心坐標(biāo)為(X，Y，Z+L)。實(shí)際應(yīng)用中，固定桿常需進(jìn)行埋石固定在地下，作為永久性標(biāo)定桿。設(shè)固定桿頂端的中心坐標(biāo)(X’，Y’，Z’ )為控制點(diǎn)，則標(biāo)定板中心坐標(biāo)為(X，，Y’，Z’ +Lo+I^+I^+I^) ο
[0020]該無人機(jī)與地面掃描儀的聯(lián)合標(biāo)定裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好，而且可以多方位調(diào)節(jié)標(biāo)定板在水平和垂直方向的角度，并靈活調(diào)整標(biāo)定板的高度，可同時(shí)適用于無人機(jī)和地面掃描儀兩種傳感器平臺(tái)，多源數(shù)據(jù)聯(lián)合標(biāo)定精度高，穩(wěn)定性強(qiáng)。
[0021]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施案例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種無人機(jī)與地面掃描儀的聯(lián)合標(biāo)定裝置，其特征在于，包括一個(gè)U型剛性框架、一塊標(biāo)定板和一組伸縮桿； 所述伸縮桿豎直設(shè)置；u型剛性框架固定在伸縮桿的頂端；標(biāo)定板水平中軸與U型剛性框架鉸接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人機(jī)與地面掃描儀的聯(lián)合標(biāo)定裝置，其特征在于標(biāo)定板兩側(cè)中心和底邊可由鎖緊螺母與U型框架連接，并以標(biāo)定板兩側(cè)中心為軸可在U型剛性框架內(nèi)沿垂直方向任意角度旋轉(zhuǎn)并保持標(biāo)定板中心位置不變。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人機(jī)與地面掃描儀的聯(lián)合標(biāo)定裝置，其特征在于標(biāo)定板正面貼有等大的高反射片，用于保證無人機(jī)傳感器和地面掃描信號(hào)的反射強(qiáng)度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人機(jī)與地面掃描儀的聯(lián)合標(biāo)定裝置，其特征在于U型剛性框架與伸縮桿頂端可松開的連接，并可沿水平方向任意角度旋轉(zhuǎn)固定并保證標(biāo)定板中心位置不變。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所示的無人機(jī)與地面掃描儀的聯(lián)合標(biāo)定裝置，其特征在于伸縮桿本身由一根底端固定桿和兩根標(biāo)記刻度的活動(dòng)桿套合而成，可靈活調(diào)整、記錄伸縮桿長(zhǎng)度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無人機(jī)與地面掃描儀的聯(lián)合標(biāo)定裝置，其特征在于為保證標(biāo)定板標(biāo)識(shí)精度，最底端固定桿上安裝水準(zhǔn)氣泡。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無人機(jī)與地面掃描儀的聯(lián)合標(biāo)定裝置，其特征在于，標(biāo)定板中心距尚固定桿最低點(diǎn)的距尚為L(zhǎng) = Lo+Li+I^+I^+I^。其中，L0、L2和14為常數(shù)，L L 3可以通過伸縮桿(3、4)上的刻度差進(jìn)行計(jì)算。
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于地球空間信息多傳感器協(xié)同觀測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無人機(jī)影像與地面激光掃描點(diǎn)云的聯(lián)合標(biāo)定裝置。該裝置包括一個(gè)U型剛性框架、一塊標(biāo)定板和一組伸縮桿。該標(biāo)定板兩側(cè)中心和底邊可由固定元件如鎖緊螺母與U型框架連接，并以其兩側(cè)中心為軸可在U型框架內(nèi)沿垂直方向任意角度旋轉(zhuǎn)并保持標(biāo)定板中心位置不變。該U型框架與伸縮桿頂端是可松開的連接，并可沿水平方向任意角度旋轉(zhuǎn)固定并保證標(biāo)定板中心位置不變。伸縮桿底端為固定桿，并與帶標(biāo)記刻度的兩節(jié)活動(dòng)桿套合而成，可靈活調(diào)整伸縮桿長(zhǎng)度并精確讀數(shù)。與現(xiàn)有標(biāo)定技術(shù)相比，該裝置可以通過調(diào)整標(biāo)定板的方向來接收無人機(jī)傳感器和地面激光掃描儀的信號(hào)。
【IPC分類】G01B11-24, G01C25-00
【公開號(hào)】CN204286457
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420410421
【發(fā)明人】吳立新, 許志華
【申請(qǐng)人】吳立新, 許志華
【公開日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年7月24日