一种基于GNSS定位的无人机测绘装置

一种基于gnss定位的无人机测绘装置
技术领域
1.本发明涉及无人机技术领域，具体为一种基于gnss定位的无人机测绘装置。


背景技术：

2.测绘字面理解为测量和绘图，是以计算机技术、光电技术、网络通讯技术、空间科学、信息科学为基础，以全球导航卫星定位系统(gnss)、遥感(rs)、地理信息系统(gis)为技术核心，选取地面已有的特征点和界线并通过测量手段获得反映地面现状的图形和位置及其相关信息，供工程建设、规划设计和行政管理之用；
3.随着时代的发展，人们的生活水平不断地提高，人们对于资源的需求越来越高，矿产资源的大规模开发和利用，给人类带来巨大的社会效益和经济效益，在进行矿山开采之前需要进行测绘工作，但是由于矿区地形复杂，因此需要一种测绘无人机进行测绘；
4.然而现有的无人机只具备简单的测绘功能，同时本身存在的定位功能，均需要通过地面的终端设备，进行人工手动定位，采用此方式定位的精度差、误差较大，且增加了人工成本，在使用上的便利性也相对较低，同时，现有的无人机测绘装置，摄像头的拍摄范围较小，导致在对矿区地形进行测绘时需大幅度调整无人机的测绘方位，在调整时，需要无人机本身，进行频繁的掉头以及转弯，对于无人机的控制难度大，对操作人员的技能水平要求较高，致使无人机的工作效果降低，拖慢勘探进度。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种基于gnss定位的无人机测绘装置，以解决现有技术中提出的现有的无人机测绘装置，摄像头的拍摄范围较小，导致在对矿区地形进行测绘时需大幅度调整无人机的测绘方位，在调整时，需要无人机本身，进行频繁的掉头以及转弯，致使无人机的工作效果降低，拖慢勘探进度问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于gnss定位的无人机测绘装置，包括：
7.壳体，所述壳体的形状为长方体，分为头部区域以及尾部区域，所述头部区域开设有倾斜面，所述壳体的内部设置为空腔结构；
8.起落架，所述起落架的数量为两个，且分别设置在壳体的底端，所述起落架由直杆和弧形杆组成；
9.安装罩，所述安装罩嵌装在壳体的顶端，且顶端裸露出壳体外侧；
10.定位结构，所述定位结构安置于安装罩的内部，用于处理定位数据；
11.飞行结构，所述飞行结构分别设置在壳体的两端，用于实现无人机的飞行移动；
12.测绘结构，所述测绘结构安置于壳体的头部区域，用于获取测量数据；
13.控制结构，所述控制结构安置于壳体的头部区域处。
14.在一种可行的实施方式中，所述定位结构由信号接收模块，解析处理模块，矫正模块，数据输出模块以及执行模块构成，且分别设置在安装罩的内部。
15.在一种可行的实施方式中，所述飞行结构包括：连接桥，两个所述连接桥分别贯穿壳体的两端，且延伸出壳体的外侧；桨叶保护罩，所述桨叶保护罩的数量为四个，四个所述桨叶保护罩分别固定连接在两个所述连接桥的两端；安装架，四个所述安装架分别安置于四个所述桨叶保护罩上；电机，所述电机的数量与安装架的数量一致，且分别安置于四个所述安装架的顶端；螺旋桨，若干个所述螺旋桨分别安置于电机的驱动端上；调节组件，所述调节组件安置于壳体的内腔中，且与两个所述连接桥连接。
16.在一种可行的实施方式中，所述调节组件包括：驱动件，所述驱动件为双轴电机，且固定设置在壳体的内腔中；螺纹杆，两个所述螺纹杆的一端与驱动件的两个驱动端连接，另一端可旋转的安装在壳体内腔的壁面；齿条，两个所述齿条分别螺接在两个所述螺纹杆的外壁外侧；轴承座，两个所述轴承座分别固定在壳体的内部，且与两个螺纹杆转动连接；齿轮，两个所述齿轮分别套装在两个所述连接桥中间部位的外壁外侧，且分别与两个所述齿条啮合。
17.在一种可行的实施方式中，两个所述螺纹杆的螺纹方向一致。
18.在一种可行的实施方式中，所述测绘结构包括：全景摄像头，所述全景摄像头设置在壳体头部区域的底端；安装件，两个所述安装件分别安置于壳体头部区域的两端；第一红外测距仪，两个所述第一红外测距仪分别安装在安装件的一侧，且朝向与壳体的头部区域一致；第二红外测距仪，两个所述第二红外测距仪分别安置于安装架上，且与两个所述第一红外测距仪相互垂直。
19.在一种可行的实施方式中，所述控制结构包括：状态指示灯，多个所述状态指示灯分别安置于壳体倾斜面上；飞行电池，所述飞行电池安置于壳体的内腔中；电源按键，所述电源按键设置在壳体头部区域的底端。
20.与现有技术相比，本发明的有益效果是：该基于gnss定位的无人机测绘装置，通过定位结构，使得本装置通过飞行结构飞行在空中的同时，实现精确定位的效果，在本装置进行飞行时，安装架上的电机开始启动，带动其驱动端上的螺旋桨开始旋转，在螺旋桨自身形状的限制下，会产生气流，进而实现壳体的上升，桨叶保护罩的设置用于保护桨叶不受剐蹭，调节组件设置在壳体的内部，用于控制本装置的飞行角度以及飞行方向，螺旋桨以及桨叶保护罩在角度上的调节，便于对飞行角度以及方向进行控制，在同一水平线上，无需掉头以及转弯，便可实现角度以及方向上的改变，满足使用需求，提高了测绘效率。
附图说明
21.图1为本技术实施例提供的无人机测绘装置的结构示意图一；
22.图2为本技术实施例提供的无人机测绘装置的结构示意图二；
23.图3为本技术实施例提供的无人机测绘装置的俯视剖视结构示意图一；
24.图4为本技术实施例提供的无人机测绘装置中定位结构的流程示意图；
25.图5为图1中的局部结构放大图；
26.图6为本技术实施例提供的无人机测绘装置的俯视剖视结构示意图二。
27.图中：1、壳体，2、倾斜面，3、起落架，4、安装罩，5、连接桥，6、桨叶保护罩，7、安装架，8、电机，9、螺旋桨，10、驱动件，11、螺纹杆，12、齿条，13、轴承座，14、齿轮，15、全景摄像头，16、安装件，17、第一红外测距仪，18、第二红外测距仪，19、状态指示灯，20、飞行电池，
21、电源按键，22、信号接收模块，23、解析处理模块，24、矫正模块，25、数据输出模块，26、执行模块。
具体实施方式
28.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。
29.请参阅图1至图6，本发明提供一种技术方案：一种基于gnss定位的无人机测绘装置，包括：壳体1、起落架3、安装罩4、定位结构、飞行结构、测绘结构以及控制结构，壳体1的形状为长方体，分为头部区域以及尾部区域，头部区域开设有倾斜面2，壳体1的内部设置为空腔结构；起落架3的数量为两个，且分别设置在壳体1的底端，起落架3由直杆和弧形杆组成；安装罩4嵌装在壳体1的顶端，且顶端裸露出壳体1外侧；定位结构安置于安装罩4的内部；飞行结构分别设置在壳体1的两端；测绘结构安置于壳体1的头部区域；控制结构安置于壳体1的头部区域处。
30.壳体1为空腔的长方体，便于将飞行结构中的调节组件置于空腔，同时两端安装的飞行结构用于使得本装置具备飞行能力，起落架3的设置，一方面是的本装置在升起之前以及降落时起到支撑的效果，同时，起落架3的弧形杆部位与壳体1的底部的距离大于飞行结构中螺旋桨9到壳体1底面的距离，目的是，有效防止飞行结构与地面造成剐蹭，通过飞行结构飞行在空中的同时，安装罩4中的定位结构开始进行精确定位，进而在测绘结构的作用下，实现测绘的效果，安装罩4的设置用于对定位结构进行安装以及防护，控制结构的设置，便于使用人员对本装置的进行充电或者关闭启动等操作。
31.请参阅图5所示，在一些示例中，更进一步的，定位结构由信号接收模块22，解析处理模块23，矫正模块24，数据输出模块25以及执行模块26构成，且分别设置在安装罩4的内部。
32.信号接收模块22用于接受数据，例如卫星发射的卫星信号，解析处理模块23用于从接收的卫星信号中解析出伪距观测量，矫正模块24用于根据伪距观测量和当前时间的伪距校正量，并对伪距观测量使用最小二乘法，获取一个位置坐标，然后通过数据输出模块25将获取的位置坐标进行输出，最终通过执行模块26进行执行，则实现精准定位的效果；
33.请参阅图1、图2、图3和图6所示，在一些示例中，更进一步的，飞行结构包括：连接桥5、桨叶保护罩6、安装架7、电机8、螺旋桨9以及调节组件，两个连接桥5分别贯穿壳体1的两端，且延伸出壳体1的外侧；桨叶保护罩6的数量为四个，四个桨叶保护罩6分别固定连接在两个连接桥5的两端；四个安装架7分别安置于四个桨叶保护罩6上；电机8的数量与安装架7的数量一致，且分别安置于四个安装架7的顶端；若干个螺旋桨9分别安置于电机8的驱动端上；调节组件安置于壳体1的内腔中，且与两个连接桥5连接。
34.在本装置上升时，安装架7上的电机8开始启动，带动其驱动端上的螺旋桨9开始旋转，在螺旋桨9自身形状的限制下，会产生气流，进而实现壳体1的上升，桨叶保护罩6的设置用于保护桨叶不受剐蹭，调节组件设置在壳体1的内部，用于控制本装置的飞行角度以及飞行方向。
35.请参阅图3所示，在一些示例中，更进一步的，调节组件包括：驱动件10、螺纹杆11、齿条12、轴承座13、齿轮14、驱动件10为双轴电机8，且固定设置在壳体1的内腔中；两个螺纹杆11的一端与驱动件10的两个驱动端连接，另一端可旋转的安装在壳体1内腔的壁面；两个齿条12分别螺接在两个螺纹杆11的外壁外侧；两个轴承座13分别固定在壳体1的内部，且与两个螺纹杆11转动连接；两个齿轮14分别套装在两个连接桥5中间部位的外壁外侧，且分别与两个齿条12啮合。
36.当需要对本装置的飞行角度进行调节时，驱动件10开始启动，同时由于驱动件10采用双轴电机8，进而带动其两个驱动端的螺纹杆11均开始同步旋转，在螺纹杆11自身螺纹的作用下，使得与之螺接的齿条12开始分别向一端移动，进而带动连接桥5中间部位的齿轮14开始旋转，最终连接桥5以及连接桥5两端的桨叶保护罩6进行转动，从而实现桨叶保护罩6以及电机8在角度上的改变，因此，本装置的飞行角度得到有效调节。
37.请参阅图3所示，在一些示例中，更进一步的，两个螺纹杆11的螺纹方向一致，保证了驱动件10驱动连接桥5以及桨叶保护罩6角度的改变，保证了本装置的可实施性。
38.请参阅图1、图2、图3、图5和图6所示，在一些示例中，更进一步的，测绘结构包括：全景摄像头15、安装件16、第一红外测距仪17以及第二红外测距仪18，全景摄像头15设置在壳体1头部区域的底端；两个安装件16分别安置于壳体1头部区域的两端；两个第一红外测距仪17分别安装在安装件16的一侧，且朝向与壳体1的头部区域一致；两个第二红外测距仪18分别安置于安装架7上，且与两个第一红外测距仪17相互垂直。
39.请参阅图2所示，在一些示例中，更进一步的，在测绘时，利用全景摄像头15对矿区进行拍摄取样，根据所得样本建立模型，进而完成测绘，在壳体1头部区域设置的第一红外测距仪17以及第二红外测距仪18用于对距离进行测量，满足全景摄像头15在拍摄时的使用需求。
40.请参阅图1、图2、图3和图6所示，在一些示例中，更进一步的，控制结构包括：状态指示灯19、飞行电池20以及电源按键21，多个状态指示灯19分别安置于壳体1倾斜面2上；飞行电池20安置于壳体1的内腔中；电源按键21设置在壳体1头部区域的底端。
41.在一些示例中，更进一步的，状态指示灯19可对本装置的充电状态以及工作状态进行指示，飞行电池20用于存储电量，为本装置持续供电，以便于测绘工作，电源按键21用于控制本装置的启动与暂停，同时电源按键21设置在壳体1头部区域的下端，具有防误触的功能。
42.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种基于gnss定位的无人机测绘装置，其特征在于，包括：壳体(1)，所述壳体(1)的形状为长方体，分为头部区域以及尾部区域，所述头部区域开设有倾斜面(2)，所述壳体(1)的内部设置为空腔结构；起落架(3)，所述起落架(3)的数量为两个，且分别设置在壳体(1)的底端，所述起落架(3)由直杆和弧形杆组成；安装罩(4)，所述安装罩(4)嵌装在壳体(1)的顶端，且顶端裸露出壳体(1)外侧；定位结构，所述定位结构安置于安装罩(4)的内部，用于处理定位数据；飞行结构，所述飞行结构分别设置在壳体(1)的两端，用于实现无人机的飞行移动；测绘结构，所述测绘结构安置于壳体(1)的头部区域，用于获取测量数据；控制结构，所述控制结构安置于壳体(1)的头部区域处。2.根据权利要求1所述的一种基于gnss定位的无人机测绘装置，其特征在于：所述定位结构由信号接收模块(22)，解析处理模块(23)，矫正模块(24)，数据输出模块(25)以及执行模块(26)构成，且分别设置在安装罩(4)的内部。3.根据权利要求1所述的一种基于gnss定位的无人机测绘装置，其特征在于：所述飞行结构包括：连接桥(5)，两个所述连接桥(5)分别贯穿壳体(1)的两端，且延伸出壳体(1)的外侧；桨叶保护罩(6)，所述桨叶保护罩(6)的数量为四个，四个所述桨叶保护罩(6)分别固定连接在两个所述连接桥(5)的两端；安装架(7)，四个所述安装架(7)分别安置于四个所述桨叶保护罩(6)上；电机(8)，所述电机(8)的数量与安装架(7)的数量一致，且分别安置于四个所述安装架(7)的顶端；螺旋桨(9)，若干个所述螺旋桨(9)分别安置于电机(8)的驱动端上；调节组件，所述调节组件安置于壳体(1)的内腔中，且与两个所述连接桥(5)连接。4.根据权利要求3所述的一种基于gnss定位的无人机测绘装置，其特征在于：所述调节组件包括：驱动件(10)，所述驱动件(10)为双轴电机(8)，且固定设置在壳体(1)的内腔中；螺纹杆(11)，两个所述螺纹杆(11)的一端与驱动件(10)的两个驱动端连接，另一端可旋转的安装在壳体(1)内腔的壁面；齿条(12)，两个所述齿条(12)分别螺接在两个所述螺纹杆(11)的外壁外侧；轴承座(13)，两个所述轴承座(13)分别固定在壳体(1)的内部，且与两个螺纹杆(11)转动连接；齿轮(14)，两个所述齿轮(14)分别套装在两个所述连接桥(5)中间部位的外壁外侧，且分别与两个所述齿条(12)啮合。5.根据权利要求4所述的一种基于gnss定位的无人机测绘装置，其特征在于：两个所述螺纹杆(11)的螺纹方向一致。6.根据权利要求1所述的一种基于gnss定位的无人机测绘装置，其特征在于：所述测绘结构包括：全景摄像头(15)，所述全景摄像头(15)设置在壳体(1)头部区域的底端；安装件(16)，两个所述安装件(16)分别安置于壳体(1)头部区域的两端；
第一红外测距仪(17)，两个所述第一红外测距仪(17)分别安装在安装件(16)的一侧，且朝向与壳体(1)的头部区域一致；第二红外测距仪(18)，两个所述第二红外测距仪(18)分别安置于安装架(7)上，且与两个所述第一红外测距仪(17)相互垂直。7.根据权利要求1所述的一种基于gnss定位的无人机测绘装置，其特征在于：所述控制结构包括：状态指示灯(19)，多个所述状态指示灯(19)分别安置于壳体(1)倾斜面(2)上；飞行电池(20)，所述飞行电池(20)安置于壳体(1)的内腔中；电源按键(21)，所述电源按键(21)设置在壳体(1)头部区域的底端。

技术总结
本申请公开了一种基于GNSS定位的无人机测绘装置，包括：壳体，所述壳体的形状为长方体，分为头部区域以及尾部区域，所述头部区域开设有倾斜面，所述壳体的内部设置为空腔结构；起落架，所述起落架的数量为两个，且分别设置在壳体的底端，所述起落架由直杆和弧形杆组成；该基于GNSS定位的无人机测绘装置，该基于GNSS定位的无人机测绘装置，通过定位结构，使得本装置通过飞行结构飞行在空中的同时，实现精确定位的效果，本装置的飞行角度以及飞行方向，螺旋桨以及桨叶保护罩在角度上的调节，便于对飞行角度以及方向进行控制，在同一水平线上，无需掉头以及转弯，便可实现角度以及方向上的改变，满足使用需求，提高了测绘效率。提高了测绘效率。提高了测绘效率。


技术研发人员：高策 徐爱功
受保护的技术使用者：辽宁工程技术大学
技术研发日：2023.02.15
技术公布日：2023/7/4