一种基于飞行器的建筑测量方法、系统、终端及介质技术方案

本申请涉及一种基于飞行器的建筑测量方法，其包括如下步骤，控制预设飞行器到达预估建筑高度；测量飞行器当前所在水平面是否与建筑重叠，若出现重叠情况则控制飞行器上升，直至飞行器所在水平面整体高于所测建筑为止，获取并依据飞行器当前高度生成标定高度；控制飞行器以中心坐标点为圆心，以预估建筑宽度为巡航半径作圆周运动；巡航轨道确定操作，在飞行器巡航时实时测量飞行器竖向的离地距离，确定飞行器巡航轨道；扫描建筑顶部，生成建筑顶部点云数据；控制飞行器降低高度，按照巡航轨道运行，以向心方向为测量方向，以设定频率扫描建筑侧面；生成所测建筑的三维模型。本申请具有提升外业测量的效率的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于飞行器的建筑测量方法、系统、终端及介质
本申请涉及房屋测绘的领域，尤其是涉及一种基于飞行器的建筑测量方法、系统、终端及介质。
技术介绍
目前立面的外业测量主要是通过免棱镜全站仪的对边测量功能测出房屋立面上各点之间的距离、高差等数据，并绘制房屋立面草图，记录测量所得的数据，将长度标注在草图上。而内业测绘主要是将采集的数据重新输入计算机，立面面积计算主要靠CAD软件进行，利用软件的面积标注功能计算出每个立面的面积，再将每个立面的面积进行累计，计算时容易出错。由于整个数据处理过程工序较多，且基本上都是人工操作，出错的几率较大，严重影响检查工作的速度。利用免棱镜全站仪的对边测量功能测出房屋上各点之间的距离、高差等数据，并绘制房屋立面草图，将测量所得的数据记录在相应的位置；内业则根据草图将图形绘制到cad软件中，再统计面积。针对上述中的相关技术，专利技术人认为存在有目前的外业测量需要人工搬运全站仪进行定位检测并抄录测量数据，致使效率低下的缺陷。
技术实现思路
第一方面，为了提升外业测量的效率，本申请提供一种基于飞行器的建筑测量方法。本申请提供的一种基于飞行器的建筑测量方法，采用如下的技术方案：一种基于飞行器的建筑测量方法，包括如下步骤，获取对应所测建筑的预估建筑高度，控制预设飞行器到达预估建筑高度；执行飞行器高度确定操作，测量飞行器当前所在水平面是否与建筑重叠，若出现重叠情况则控制飞行器上升，直至飞行器所在水平面整体高于所测建筑为止，获取并依据飞行器当前高度生成标定高度；获取对应所测建筑的预估建筑宽度，控制飞行器以中心坐标点为圆心，以预估建筑宽度为巡航半径作圆周运动；巡航轨道确定操作，在飞行器巡航时实时测量飞行器竖向的离地距离，若离地距离小于标定高度，则扩大巡航半径直至离地距离大于或等于标定高度，依据最大巡航半径确定飞行器巡航轨道；扫描建筑顶部，生成建筑顶部点云数据；控制飞行器降低高度，按照巡航轨道运行，以向心方向为测量方向，以设定频率扫描建筑侧面；每循环一周降低一次巡航高度，并记录每次巡航高度，生成多组关联各巡航高度的建筑侧面点云数据；获取并依据建筑顶部点云数据与建筑侧面点云数据，生成所测建筑的三维模型。通过采用上述技术方案，在对建筑进行测量前，先预估建筑的高度，从而控制飞行器到达建筑顶部，若飞行器在通过雷达等手段检测到自身所在水平面与所测建筑有重叠区域时则进行上升，直至整体高于所测建筑，从而方便通过雷达等手段扫描建筑顶部，之后确定建筑的所占范围，依次确定飞行器的巡航轨道，飞行器在巡航过程中依次对所测建筑不同高度或楼层的侧面进行扫描测量，整合建筑顶部点云数据与建筑侧面点云数据，还原出所测建筑的三维模型，从而完成外业测量工作，且测量期间减少了人工干预，从而提升了外业测量的效率。优选的，所述标定高度的获取步骤包括，采集所测建筑设定范围内地面的海拔高度，确定地面海拔至高点，当飞行器升至所在水平面整体高于所测建筑时测量飞行器与地面海拔至高点的高度差，生成标定高度。通过采用上述技术方案，所测建筑附近地面的最高海拔即建筑顶部到地面的最短距离，在确定飞行器的巡航轨道时需要确保飞行器在巡航轨道上移动时不出现在所测建筑所属部分的上方，以此避免飞行器下降测量时与建筑发生碰撞，因此需要通过建筑顶部到地面的最短距离确定飞行器在所测建筑所占区域的外围，从而提升飞行器测量时的稳定性。优选的，所述预估建筑高度的获取步骤包括，采集所测建筑的第一层层高、第二层层高；采集所测建筑的楼层层数；计算预估建筑高度H：H=L1+L2*（X-1），L1为所测建筑的第一层层高，L2为所测建筑的第二层层高，X为所测建筑的楼层层数。通过采用上述技术方案，由于一般建筑的第一层为车库或大厅，所以第一层的层高与其上楼层的层高一般差距较大，而其上的楼层层高近似，因此将第一层单独计算，并叠加每个楼层的层高，得到所测建筑的预估建筑高度。优选的，所述预估建筑宽度的获取步骤包括，采集卫星地图数据；查找所测建筑覆盖区域并计算其最大宽度；依据卫星地图的缩放比例计算所测建筑实际最大宽度；依据所测建筑实际最大宽度生成其预估建筑宽度。通过采用上述技术方案，根据互联网等平台提供的卫星地图得到所测建筑的覆盖区域，根据其覆盖区域计算最大宽度，例如建筑为标准长方体，则其最大宽度为对角线，再按照卫星地图的缩放比例计算实际最大宽度，从而得到预估建筑宽度。优选的，所述飞行器巡航轨道的中心坐标点获取步骤包括，查找卫星地图上所测建筑的覆盖区域，获取对应其最大宽度的线段；查找并依据该线段的中点的坐标位置生成中心坐标点；通过采用上述技术方案，根据卫星地图上所测建筑的覆盖区域确定其最大宽度对应的线段，以该线段的中点为圆心，且以最大宽度为直径形成的圆可以覆盖所测建筑，因此适合作为巡航轨道的中心坐标点，避免飞行器在移动过程中与所测建筑发生碰撞。优选的，在飞行器开始巡航后，实时获取飞行器的坐标位置，并生成飞行器的运动轨迹线；采集飞行器对应的矢量加速度；当检测到飞行器对应的矢量加速度与预设值的差值大于设定稳定阈值时，停止点云数据的采集，并执行位置校准操作；位置校准操作，依据飞行器的运动轨迹线及其巡航轨道确定复位坐标点；控制飞行器回到复位坐标点，并重新采集点云数据。通过采用上述技术方案，当飞行器在巡航测量时可能会受到大风等外力的影响而偏离巡航轨道，从而可能造成测量数据的失真，因此在巡航过程中测量飞行器的矢量加速度，当检测到飞行器对应的矢量加速度与预设值的差值大于设定稳定阈值时表示飞行器受到外力干扰，此时停止采集并进行位置的重新校准，使飞行器回归偏离前的复位坐标点再重新进行扫描，从而提高测量数据的准确度。优选的，复位坐标点的确定步骤包括，当飞行器的运动轨迹线上的坐标点偏离中心坐标点的距离超过设定距离时记录该坐标点，取该坐标点为复位坐标点，设定距离为当前巡航轨道上的坐标点至中心坐标点的距离。通过采用上述技术方案，通过飞行器的运动轨迹线与巡航轨道的比较，查找到偏离前的复位坐标点，依据复位坐标点控制飞行器回归，再重新进行扫描，从而提高测量数据的准确度。第二方面，为了提升外业测量的效率，本申请提供一种基于飞行器的建筑测量系统，采用如下的技术方案：一种基于飞行器的建筑测量系统，包括，飞行高度试测模块，用于获取对应所测建筑的预估建筑高度，控制预设飞行器到达预估建筑高度；飞行高度确定模块，用于执行飞行器高度确定操作，测量飞行器当前所在水平面是否与建筑重叠，若出现重叠情况则控制飞行器上升，直至飞行器所在水平面整体高于所测建筑为止，获取并依据飞行器当前高度生成标定高度；巡航轨道试测模块，用于获取对应所测建筑的预估建筑宽度，控制飞行器以中心坐标点为圆心，以预估建筑宽度为巡航半径作圆周运动；巡航轨道确定模块，用于执行巡航轨道确定操作，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于飞行器的建筑测量方法，其特征在于：包括如下步骤，/n获取对应所测建筑的预估建筑高度，控制预设飞行器到达预估建筑高度；/n执行飞行器高度确定操作，测量飞行器当前所在水平面是否与建筑重叠，若出现重叠情况则控制飞行器上升，直至飞行器所在水平面整体高于所测建筑为止，获取并依据飞行器当前高度生成标定高度；/n获取对应所测建筑的预估建筑宽度，控制飞行器以中心坐标点为圆心，以预估建筑宽度为巡航半径作圆周运动；/n巡航轨道确定操作，在飞行器巡航时实时测量飞行器竖向的离地距离，若离地距离小于标定高度，则扩大巡航半径直至离地距离大于或等于标定高度，依据最大巡航半径确定飞行器巡航轨道；/n扫描建筑顶部，生成建筑顶部点云数据；控制飞行器降低高度，按照巡航轨道运行，以向心方向为测量方向，以设定频率扫描建筑侧面；/n每循环一周降低一次巡航高度，并记录每次巡航高度，生成多组关联各巡航高度的建筑侧面点云数据；/n获取并依据建筑顶部点云数据与建筑侧面点云数据，生成所测建筑的三维模型。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于飞行器的建筑测量方法，其特征在于：包括如下步骤，
获取对应所测建筑的预估建筑高度，控制预设飞行器到达预估建筑高度；
执行飞行器高度确定操作，测量飞行器当前所在水平面是否与建筑重叠，若出现重叠情况则控制飞行器上升，直至飞行器所在水平面整体高于所测建筑为止，获取并依据飞行器当前高度生成标定高度；
获取对应所测建筑的预估建筑宽度，控制飞行器以中心坐标点为圆心，以预估建筑宽度为巡航半径作圆周运动；
巡航轨道确定操作，在飞行器巡航时实时测量飞行器竖向的离地距离，若离地距离小于标定高度，则扩大巡航半径直至离地距离大于或等于标定高度，依据最大巡航半径确定飞行器巡航轨道；
扫描建筑顶部，生成建筑顶部点云数据；控制飞行器降低高度，按照巡航轨道运行，以向心方向为测量方向，以设定频率扫描建筑侧面；
每循环一周降低一次巡航高度，并记录每次巡航高度，生成多组关联各巡航高度的建筑侧面点云数据；
获取并依据建筑顶部点云数据与建筑侧面点云数据，生成所测建筑的三维模型。


2.根据权利要求1所述的基于飞行器的建筑测量方法，其特征在于：所述标定高度的获取步骤包括，采集所测建筑设定范围内地面的海拔高度，确定地面海拔至高点，当飞行器升至所在水平面整体高于所测建筑时测量飞行器与地面海拔至高点的高度差，生成标定高度。


3.根据权利要求1所述的基于飞行器的建筑测量方法，其特征在于：所述预估建筑高度的获取步骤包括，采集所测建筑的第一层层高、第二层层高；
采集所测建筑的楼层层数；
计算预估建筑高度H：H=L1+L2*（X-1），L1为所测建筑的第一层层高，L2为所测建筑的第二层层高，X为所测建筑的楼层层数。


4.根据权利要求1所述的基于飞行器的建筑测量方法，其特征在于：所述预估建筑宽度的获取步骤包括，
采集卫星地图数据；
查找所测建筑覆盖区域并计算其最大宽度；
依据卫星地图的缩放比例计算所测建筑实际最大宽度；
依据所测建筑实际最大宽度生成其预估建筑宽度。


5.根据权利要求4所述的基于飞行器的建筑测量方法，其特征在于：所述飞行器巡航轨道的中心坐标点获取步骤包括，
查找卫星地图上所测建筑的覆盖区域，获取对应其最大宽度的线段；
查找并依据该线段的中点的坐标位置生成中心坐标点。


6.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖红华，郑建锋，于海乾，张晶，林时权，李剑君，汤双威，洪德忠，陈世杰，
申请(专利权)人：浙江有色勘测规划设计有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33