一种新型的测绘无人机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种新型的测绘无人机，包括用于飞行测绘的无人机，还包括双目摄像机，其连接于无人机的前端；所述双目摄像机设置有两个呈交叉分布并向下倾斜的摄像头；激光雷达，其连接于无人机的底部；其中，所述无人机的飞行控制系统包括处理器、IMU模块和GNSS模块；所述处理器分别与双目摄像机、激光雷达、IMU模块连接和GNSS模块连接；所述处理器用于将GNSS模块的GNSS数据和IMU模块的IMU数据结合处理得到航迹数据。本实用新型专利技术的测绘无人机是集成航拍测绘、激光扫描、GNSS定位和IMU惯性导航系统技术于一体的测绘无人机。具有速度快、精度高、三维信息全面的优点。由双目摄像机和激光雷达配合，还可获取与激光采集数据相匹配的摄像采集数据。

【技术实现步骤摘要】
一种新型的测绘无人机
本技术涉及测绘
，具体涉及一种新型的测绘无人机。
技术介绍
无人机机载LIDAR技术具有成本低、机动灵活的优势，常用于测绘中。激光雷达系统可以迅速、精准地探测到各类区域的地理数据信息，能够在困难地区进行地形图测绘。公告号为CN207365962U公开了一种测绘无人机，包括机体和机臂，机臂一端与机体连接，机臂另一端设置有驱动电机，驱动电机上设置有桨叶，还包括：激光雷达，所述激光雷达安装在机体下方；摄像装置，所述摄像装置安装在机体下方并与激光雷达间隔设置；RTK，所述RTK为至少两个且安装于所述机体和所述机臂中的至少一个，其中，每相邻的两个RTK之间的距离均大于等于20厘米，使用RTK进行精确定位。采用传统RTK采集方式的无人机，其测绘精度还有待提高。
技术实现思路
为了克服上述技术缺陷，本技术提供一种新型的测绘无人机。为了解决上述问题，本技术按以下技术方案予以实现的：本技术所述一种新型的测绘无人机，包括用于飞行测绘的无人机，还包括：双目摄像机，其连接于无人机的前端；所述双目摄像机设置有两个呈交叉分布并向下倾斜的摄像头；激光雷达，其连接于无人机的底部；其中，所述无人机的飞行控制系统包括处理器、IMU模块和GNSS模块；所述处理器分别与双目摄像机、激光雷达、IMU模块连接和GNSS模块连接；所述无人机为多旋翼无人机，无人机包括多个机臂和螺旋桨升降器，所述机臂用于衔接无人机和螺旋桨升降器，所述机臂上开设有自上而下贯穿的条形孔。所述处理器用于将GNSS模块的GNSS数据和IMU模块的IMU数据关联并存储，得到航迹数据。优选地，所述两个摄像头的主光轴与水平面形成的夹角为锐角，所述两个摄像头的主光轴之间的夹角为70°～120度。优选地，在无人机的前端设置有一集成接口，所述双目摄像机的顶部设置有与匹配连接集成接口的集成接头，所述集成接头与集成接口可拆卸式连接。优选地，所述双目摄像机设置有两个相互独立的存储器，其中一存储器用于存储处理器输出的位置数据，另一存储器用于存储与位置数据相关联的摄像数据。优选地，所述双目摄像机与激光雷达为前后排列设置。优选地，所述无人机的飞行控制系统还包括与处理器连接的无线通讯组件，所述无线通讯组件用于与地面静态GNSS基站无线通讯。优选地，所述无人机为四旋翼无人机。与现有技术相比，本技术的有益效果是：1、本技术的测绘无人机是集成航拍测绘、激光扫描、GNSS定位和IMU惯性导航系统技术于一体的测绘无人机。具有速度快、精度高、三维信息全面的优点。由双目摄像机和激光雷达配合，还可获取与激光采集数据相匹配的摄像采集数据。2、GNSS模块用于得到无人机的GNSS数据(空间位置数据)，IMU模块用于生成无人机的IMU数据。无人机通过获取两种数据，后续将GNSS模块输出的GNSS数据和IMU数据进行联合处理，得到更为精确的航迹状态信息，精确性优越于RTK。附图说明下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：图1是本技术的测绘无人机的结构示意图；图2是本技术的集成接口与集成接头的装配示意图；图3是本技术的飞行控制系统的模块图；图4是本技术的双目摄像机的结构示意图；图中：10-双目摄像机；20-激光雷达；30-处理器；40-IMU模块；50-GNSS模块；60-无线通讯组件。具体实施方式以下结合附图对本技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本技术，并不用于限定本技术。如图1～图4所示，本技术所述的一种新型的测绘无人机的优选结构。如图1所示，所述测绘无人机为多旋翼无人机，用于按预设的测绘航线飞行。所述无人机包括无人机主体、搭载在无人机主体上的双目摄像机10和激光雷达20。所述双目摄像机10搭载在无人机的前端，所述激光雷达20搭载在无人机的底部，两者前后排列设置，双目摄像机与激光雷达设置于同一水平。如图3所示，所述无人机的飞行控制系统(本领域也称无人机飞控，是无人机的核心处理系统)包括处理器30、IMU模块40、GNSS模块50和无线通讯组件60。所述处理器30分别与双目摄像机10、激光雷达20、IMU模块40连接、GNSS模块50和无线通讯组件60连接。其中，GNSS模块50可以在无人机的顶部设置有GNSS天线。本技术的测绘无人机是集成航拍测绘、激光扫描、GNSS定位和惯性导航系统技术于一体的测绘技术。具有速度快、精度高、三维信息全面的优点。由双目摄像机10和激光雷达20配合，还可获取与激光扫描数据相匹配的摄像数据。其中，所述GNSS模块50和IMU模块40均是本领域的公知技术，在此不过说明。具体地，所述GNSS模块50用于得到无人机的空间位置数据(GNSS数据)，IMU模块40用于生成无人机的IMU数据。所述处理器30用于将实时生成的GNSS数据和IMU数据关联并存储，得到航迹数据。测绘完成后，将航迹数据中的GNSS数据和IMU数据进行耦合处理，即可得到精确的航迹数据(主要包括位置信息和姿态信息)，还可以进行平滑处理，得到更为精确的测绘时刻的激光雷达20、双目摄像机10的位置和姿态信息。以此提高测绘数据的精确性。无人机设置有用于存储航迹数据和激光雷达的扫描数据的存储元件，存储元件与处理器连接。本实施例优选地，所述无线通讯器处理器30连接的无线通讯组件60，所述无线通讯组件60用于与地面静态GNSS基站无线通讯。本技术还可以借助地面静态GNSS基站的位置数据与GNSS的位置数据进行差分处理，确定航测过程中的飞行轨迹后，再进行IMU数据的耦合处理。如图4所示，本技术的另一改进为，在所述无人机上搭载了双目摄像头，所述双目摄像机10设置有两个呈交叉分布并向下倾斜的摄像头。具体地，如图4所示，所述两个摄像头的主光轴与水平面形成的夹角β为锐角，且所述两个摄像头的主光轴之间的夹角α为70°～120度。其中，通过薄透镜两个球面球心的直线，叫做主光轴，也称主轴。诸如照相机镜头的光学系统中沿着其一定程度的旋转对称的参照线。主光轴是公知常识，不过多说明。关于摄像头的倾斜角度所形成的夹角β，该倾斜角度下，两个摄像头的拍摄角度既不影响成像效果，且倾斜拍摄，所展示的画面能够展示图像物体更多的部位，有利于后续的测绘建模。通过两个向下、向外侧倾斜设置的摄像头，向外侧倾斜的两个摄像头的主光轴交叉形成的夹角α为70°﹤α﹤120°，该结构设置拍摄范围宽广，且可以适当调节。两个摄像头所拍摄出来的每一组照片，图像重叠区域的覆盖率能够达到其他多目摄像机、全景摄像机的拍摄效果。进而减少图片处理量，大大减少图片处理的错误，以提高航拍测绘的可靠性和准确性。...

【技术保护点】
1.一种新型的测绘无人机，包括用于飞行测绘的无人机，其特征在于，还包括：/n双目摄像机，其连接于无人机的前端；所述双目摄像机设置有两个呈交叉分布并向下倾斜的摄像头；/n激光雷达，其连接于无人机的底部；/n其中，所述无人机的飞行控制系统包括处理器、IMU模块和GNSS模块；所述处理器分别与双目摄像机、激光雷达、IMU模块连接和GNSS模块连接；/n所述无人机为多旋翼无人机，无人机包括多个机臂和螺旋桨升降器，所述机臂用于衔接无人机和螺旋桨升降器，所述机臂上开设有自上而下贯穿的条形孔。/n

【技术特征摘要】
1.一种新型的测绘无人机，包括用于飞行测绘的无人机，其特征在于，还包括：
双目摄像机，其连接于无人机的前端；所述双目摄像机设置有两个呈交叉分布并向下倾斜的摄像头；
激光雷达，其连接于无人机的底部；
其中，所述无人机的飞行控制系统包括处理器、IMU模块和GNSS模块；所述处理器分别与双目摄像机、激光雷达、IMU模块连接和GNSS模块连接；
所述无人机为多旋翼无人机，无人机包括多个机臂和螺旋桨升降器，所述机臂用于衔接无人机和螺旋桨升降器，所述机臂上开设有自上而下贯穿的条形孔。


2.根据权利要求1所述的新型的测绘无人机，其特征在于：
所述两个摄像头的主光轴与水平面形成的夹角为锐角，所述两个摄像头的主光轴之间的夹角为70°～120度。

【专利技术属性】
技术研发人员：杜超，
申请(专利权)人：杜超，
类型：新型
国别省市：湖北;42