一种无人机与地面激光扫描仪的联合标定装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于地球空间信息多传感器协同观测技术领域，具体涉及一种无人机影像与地面激光扫描点云的联合标定装置。该装置包括一个U型刚性框架、一块标定板和一组伸缩杆。该标定板两侧中心和底边可由固定元件如锁紧螺母与U型框架连接，并以其两侧中心为轴可在U型框架内沿垂直方向任意角度旋转并保持标定板中心位置不变。该U型框架与伸缩杆顶端是可松开的连接，并可沿水平方向任意角度旋转固定并保证标定板中心位置不变。伸缩杆底端为固定杆，并与带标记刻度的两节活动杆套合而成，可灵活调整伸缩杆长度并精确读数。与现有标定技术相比，该装置可以通过调整标定板的方向来接收无人机传感器和地面激光扫描仪的信号。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种无人机与地面激光扫描仪的联合标定装置
本技术属于地球空间信息多传感器协同观测
，具体涉及一种无人机与地面激光扫描仪的联合标定装置。
技术介绍
随着测量技术的发展和应用推广，人们对获取场景三维信息的需求日益提高。然而，基于任何单一传感器平台很难全面获取地物的三维信息。随着无人机技术的发展和地面激光扫描仪技术的成熟，利用低空无人机监测平台与地面激光扫描仪的多层次、多角度、多尺度联合测量，是复杂场景三维获取与重建的可行途径。目前，对无人机平台和地面激光扫描仪的标定只能单独使用，尚缺少同时适用于这两种传感器的联合标定装置。
技术实现思路
本技术的目的在于提供无人机与地面扫描仪的联合标定装置，以解决上述问题。 在本技术的实施案例中提供了一种无人机和地面扫描仪的联合标定装置，该装置包括一个U型刚性框架、一块标定板、一组伸缩杆；伸缩杆竖直设置山型刚性框架固定在伸缩杆的顶端；标定板水平中轴与U型刚性框架铰接。 标定板两侧中心和底边可由锁紧螺母与U型框架连接，并以标定板两侧中心为轴可在U型刚性框架内沿垂直方向任意角度旋转并保持标定板中心位置不变。 标定板正面贴有等大的高反射片，用于保证无人机传感器和地面扫描信号的反射强度。 U型刚性框架与伸缩杆顶端是可松开的连接，并可沿水平方向任意角度旋转固定并保证标定板中心位置不变。 伸缩杆本身由一根底端固定杆和两根标记刻度的活动杆套合而成，可灵活调整、记录伸缩杆长度。 本技术实施案例提供的无人机与地面扫描仪的联合标定装置，与现有技术中实用的反光片、标靶球相比，其包括可伸缩杆、U型刚性框架和可任意角度旋转标定板，可同时适用于标定上述两种传感器平台。其中，标定板通过锁紧螺母固定在U型刚性框架上，并以标定板水平中心为轴任意角度旋转且保证标定板中心位置不变；U型刚性框架通过链接环与伸缩杆顶端链接，而且伸缩杆有刻度标识，通过读数确定标定板中心坐标的高度。 【附图说明】 图1示出了本技术实施案例中无人机与地面扫描点仪的联合标定装置的结构示意图。 图2示出了本技术实施案例中无人机与地面扫描仪的联合标定装置的标定板示意图。 图3示出了本技术实施案例中无人机与地面扫描仪的联合标定装置的U型刚性框架示意图。 【具体实施方式】 下面通过具体的实施案例并结合附图对本技术做进一步的详细描述。 如图1所示为本实施案例提供的一种无人机与地面扫描仪的联合标定装置，包括标定板1、U型刚性框架2和一组套合的伸缩杆3、4、5 ;标定板I的水平中心轴两侧与U型刚性框架2竖轴顶端铰接；U型刚性框架2与伸缩杆3顶端由带螺母25的连接扣26和紧缩螺母27铰接；三根可伸缩固定杆3、4、5之间由紧缩螺母8、9铰接。 本技术实施案例提供的无人机与地面扫描仪的联合标定装置，与现有技术中使用的反光片、标靶球相比，其包括可按任意角度旋转的标定板和可调节高度的伸缩杆，同时适用于上述两种传感器平台。其中反光板的水平中心轴固定在U型刚性框架两端，可保证标定板旋转过程中，其中心坐标不变。 如图2所示为标定板，设计为正方形(中心对称)，在标定板两侧边缘中心内侧由螺母27(在图1中未标识)固定等大长方体钢块11、12，用作与U型刚性框架铰接的载体。同样，在标定板底端内侧以相同方式固定钢块13、14，用于与U型刚性框架底端铰接，保证标定板垂直来接收地面扫描仪的信号。 如图3所示为U型刚性框架，主要用于固定标定板和连接伸缩杆。两侧竖杆与水平杆垂直，紧缩螺母15与16、17与18设计在同一水平线，且紧缩螺母15、17分别为两侧竖杆中心轴线上，并与标定板水平中轴线相连。在标识无人机信号过程中，需将螺母15、16、17,18同时锁紧，以保证标定板水平；而在标识地面扫描信号过程中，需将螺母19、20同时锁紧，以保证标定板垂直。此外，根据不同地形扫描的测量需求，也可仅利用锁紧螺母15、17来固定标定板，使标定板以任意角度固定接收不同角度的地面扫描信号而保证标定板中心坐标不变。螺丝孔21、23和20、22分别通过固定螺母19和螺母20来垂直铰接标定板。 如图1所示，U型刚性框架通过链接扣26与伸缩杆铰接。其中该链接扣利用紧缩螺母25与U型刚性框架铰接。紧缩螺母7用于固定链接扣和伸缩杆。其中，链接扣26可在伸缩杆3顶端卡槽内沿水平方向任意角度旋转以便获取不同方向的扫描信息。此外，伸缩杆之间由紧缩螺母8、9铰接。为保证标定板标识精度，固定杆底端安装水准气泡10。为了适应可能架站在已知控制点进行标定的情况，固定杆底端6设计成尖型。 另外，伸缩杆上均刻有刻度，用来记录标定板中心距离固定杆顶端的距离。如图1所不，标定板中心距尚固定杆最低点的距尚为L = Ld+Li+I^+I^+I^。其中，Lq、1^2和L 4为常数，LjP L 3可以通过伸缩杆3、4上的刻度差进行计算。因此，当已知标定杆架站点坐标时，如(X，Y，Z)，则可判断标定板中心坐标为(X，Y，Z+L)。实际应用中，固定杆常需进行埋石固定在地下，作为永久性标定杆。设固定杆顶端的中心坐标(X’，Y’，Z’ )为控制点，则标定板中心坐标为(X，，Y’，Z’ +Lo+I^+I^+I^) ο 该无人机与地面扫描仪的联合标定装置结构简单、稳定性好，而且可以多方位调节标定板在水平和垂直方向的角度，并灵活调整标定板的高度，可同时适用于无人机和地面扫描仪两种传感器平台，多源数据联合标定精度高，稳定性强。 以上所述仅为本技术的优选实施案例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无人机与地面扫描仪的联合标定装置，其特征在于，包括一个U型刚性框架、一块标定板和一组伸缩杆；所述伸缩杆竖直设置；U型刚性框架固定在伸缩杆的顶端；标定板水平中轴与U型刚性框架铰接。

【技术特征摘要】
1.一种无人机与地面扫描仪的联合标定装置，其特征在于，包括一个U型刚性框架、一块标定板和一组伸缩杆； 所述伸缩杆竖直设置；u型刚性框架固定在伸缩杆的顶端；标定板水平中轴与U型刚性框架铰接。2.根据权利要求1所述的无人机与地面扫描仪的联合标定装置，其特征在于标定板两侧中心和底边可由锁紧螺母与U型框架连接，并以标定板两侧中心为轴可在U型刚性框架内沿垂直方向任意角度旋转并保持标定板中心位置不变。3.根据权利要求1所述的无人机与地面扫描仪的联合标定装置，其特征在于标定板正面贴有等大的高反射片，用于保证无人机传感器和地面扫描信号的反射强度。4.根据权利要求1所述的无人机与地面扫描仪的联合标定装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴立新，许志华，
申请(专利权)人：吴立新，许志华，
类型：新型
国别省市：江苏;32