无人机测量目标点位置的方法、无人机及计算机可读存储介质技术

本申请提供一种无人机测量目标点位置的方法、无人机及计算机可读存储介质，涉及无人机技术领域，其中该方法包括：获取无人机的位置数据和姿态角，获取无人机吊舱的姿态角和目标点的激光测距值，根据该无人机的位置数据、无人机的姿态角以及该无人机吊舱的姿态角和该激光测距值，得到该目标点的位置坐标。该方法可实现无人机无接触、远距离测量目标点的位置坐标。置坐标。置坐标。

【技术实现步骤摘要】
无人机测量目标点位置的方法、无人机及计算机可读存储介质


[0001]本申请实施例涉及无人机
，尤其涉及一种无人机测量目标点位置的方法、无人机及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]传统的精确坐标测量作业中，主要是通过手持RTK(Real
‑
time kinematic)流动站进行测量，需要外业人员靠近目标点获取待测的三维坐标。但是如果目标附近存在难以通行的复杂地形等不适合测量人员靠近的情况，则测量人员很难通过地面接近待测物。
[0003]现有技术可以通过搭载深度相机的无人机测量设备对目标的位置进行测量，但是深度相机测距的量程较短，只适合放在小型旋翼无人机上进行室内和近距离作业，限制了测量的适用范围，影响了远距离测量的准确度。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供一种无人机测量目标点位置的方法、无人机及计算机可读存储介质，可实现无接触、远距离测量目标点的位置，扩大测量的适用范围。
[0005]本申请实施例一方面提供了一种无人机测量目标点位置的方法，包括：
[0006]获取无人机的位置数据和姿态角；
[0007]获取无人机吊舱的姿态角和目标点的激光测距值；
[0008]根据所述无人机的位置数据、无人机的姿态角以及所述无人机吊舱的姿态角和所述激光测距值，得到所述目标点的位置坐标。
[0009]本申请实施例一方面还提供了一种无人机，包括：
[0010]获取模块，用于获取无人机的位置数据和姿态角；
[0011]所述获取模块，还用于获取无人机吊舱的姿态角和目标点的激光测距值；
[0012]处理模块，用于根据所述无人机的位置数据、无人机的姿态角以及所述无人机吊舱的姿态角和所述激光测距值，得到所述目标点的位置坐标。
[0013]本申请实施例一方面还提供了一种无人机，包括：
[0014]存储器和处理器；
[0015]所述存储器存储有可执行计算机程序；
[0016]与所述存储器耦合的所述处理器，调用所述存储器中存储的所述可执行计算机程序，执行如上述无人机测量目标点位置的方法中的各步骤。
[0017]本申请实施例一方面还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序在被处理器运行时，实现如上述实施例提供的无人机测量目标点位置的方法。
[0018]从上述本申请各实施例可知，获取无人机的位置数据和姿态角，获取无人机吊舱的姿态角和目标点的激光测距值，根据无人机的位置数据、无人机的姿态角以及无人机吊
舱的姿态角和激光测距值，得到目标点的位置坐标，由于激光测距可以实现远距离测量，上述方法可以实现无人机对指定目标点的无接触测量，远距离测量准确度高，不受目标点周围地面环境的限制，测量适用范围广。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1为本申请一实施例提供的无人机测量目标点位置的方法的流程示意图；
[0021]图2为图1所示实施例的方法中步骤S103的细化步骤流程示意图；
[0022]图3为本申请另一实施例提供的无人机测量目标点位置的方法的流程示意图；
[0023]图4为本申请一实施例提供的无人机的结构示意图；
[0024]图5为本申请一实施例提供的无人机的硬件结构示意图。
具体实施方式
[0025]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0026]在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
[0027]在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，也可以是成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，也可以是通讯连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介的间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。下面以具体地实施例对本申请的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
[0028]参见图1，本申请一实施例提供一种无人机测量目标点位置的方法，执行主体为无人机，具体可以是无人机的处理器，该处理器具体可以是无人机的计算芯片。
[0029]该无人机的正下方配置有吊舱，吊舱的外围设置有框架，吊舱中设置有双轴云台和激光测距机，该无人机还配置有接收机封装设备，该接收机封装设备位于该吊舱和框架的正上方，该接收机封装设备中设置有RTK设备和IMU(Inertial Measurement Unit)设备。其中，RTK设备可实时测得无人机的位置数据，例如经纬高数据；IMU设备可实时测到无人机的姿态角，例如偏航角、俯仰角和滚转角；激光测距机在测距过程中始终对准目标点，单点
激光测距量程可达三千米，满足大部分室外测量坐标的需求，也可以搭载在固定翼无人机上。
[0030]该方法包括如下步骤：
[0031]S101、获取无人机的位置数据和姿态角；
[0032]获取无人机上的导航模块实时测得的位置数据，该导航模块中存储有无人机导航相关数据，具体可以为RTK设备，RTK设备设置在吊舱和无人机的连接处，RTK设备测得的位置数据可以作为无人机机身的位置数据。该位置数据可以可包括水平位置数据和垂直位置数据，其中，水平位置数据包括经度(lon)和纬度(lat)；垂直位置数据包括海拔高度和相对高度，海拔高度为绝对高度，相对高度为与初始高度的差值，初始高度设为零，以无人机的起飞点的高度为初始高度。
[0033]获取无人机上的惯性测量单元实时测得的姿态角，惯性测量单元具体为IMU设备，姿态角包括：偏航角ψ，俯仰角θ，滚转角
[0034]S102、获取无人机吊舱的姿态角和目标点的激光测距值；
[0035]吊舱的姿态角是吊舱相对于该框架的姿态角。
[0036]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无人机测量目标点位置的方法，其特征在于，包括：获取无人机的位置数据和姿态角；获取无人机吊舱的姿态角和目标点的激光测距值；根据所述无人机的位置数据、无人机的姿态角以及所述无人机吊舱的姿态角和所述激光测距值，得到所述目标点的位置坐标。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取无人机的位置数据和姿态角包括：通过无人机的导航模块获取所述位置数据，并通过无人机的惯性测量单元获取无人机的姿态角。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述获取无人机吊舱的姿态角和目标点的激光测距值包括：通过所述无人机吊舱的定位模块取所述无人机吊舱的姿态角，并通过所述无人机吊舱上的激光测距器获取所述激光测距值。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述无人机的位置数据、无人机的姿态角以及所述无人机吊舱的姿态角和所述激光测距值，得到所述目标点的位置坐标包括：根据所述无人机的位置数据得到所述无人机在世界坐标系中的坐标；根据所述无人机的姿态角和所述无人机吊舱的姿态角，得到所述目标点在所述无人机的NED坐标系中的坐标；根据所述无人机在世界坐标系中的坐标和所述目标点在所述无人机的NED坐标系中的坐标，得到所述目标点在世界坐标系中的位置坐标。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述无人机的姿态角和所述无人机吊舱的姿态角，得到所述目标点在所述无人机的NED坐标系中的坐标包括：根据所述无人机的姿态角，得到所述无人机的轴坐标系相对于所述无人机的NED坐标系的旋转矩阵；根据所述无人机吊舱的姿态角和所述无人机的轴坐标系相对于所述无人机的NED坐标系的旋转矩阵，得到所述激光测距器的轴坐标系相对于所述无人机轴坐标系的旋转矩阵；根据所述无人机的轴坐标系相对于所述无人机的NED坐标系的旋转矩阵和所述激光测距器的轴坐标系相对于所述无人机轴坐标系的旋转矩阵，得到所述激光测距器的轴坐标系相对于所述无人机的NED坐标系的旋转矩阵；根据所述激光测距值和所述激光测距器...

【专利技术属性】
技术研发人员：董皓天，宋亮，
申请(专利权)人：深圳飞马机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：