一种无人机航拍测绘的标靶像控点布设系统

摘要

一种无人机航拍测绘的标靶像控点布设系统，包括无人机，该无人机上设有标靶空投装置及网状标靶，所述网状标靶包括网格体及坠地固定体，该网格体形成色彩相间的平面标定物，所述网格体外缘等分设置有若干个坠地固定体，所述坠地固定体包括连接件、包覆连接件的粘性胶泥、及包覆粘性胶泥的保护薄膜；所述标靶空投装置包括发射机构、及与坠地固定体数量对应的若干发射管，所述发射管设置于网格体外围，包括与坠地固定体轮廓适配的第一通孔，该第一通孔一端与发射机构连通。通过无人机负载标靶，可以克服复杂地形，替代人工外业设置标靶，避免外业遇险风险。通过无人机集群技术，卫星定位技术，批量、精准的布设标靶，极大提高作业效率。

权利要求

1.一种无人机航拍测绘的标靶像控点布设系统，其特征在于：包括无人机，该无人机上设有标靶空投装置及网状标靶，所述网状标靶包括网格体及坠地固定体，该网格体形成色彩相间的平面标定物，所述网格体外缘等分设置有若干个坠地固定体，所述坠地固定体包括连接件、包覆连接件的粘性胶泥、及包覆粘性胶泥的保护薄膜，该连接件通过牵引绳与网格体连接；所述标靶空投装置包括发射机构、及与坠地固定体数量对应的若干发射管，所述发射管设置于网格体外围，包括与坠地固定体轮廓适配的第一通孔，该第一通孔一端与发射机构连通，另一端的出口处设置有限位弹珠，所述发射管外周面上设有贯穿至第一通孔的通槽，所述牵引绳穿过通槽。

2.根据权利要求1所述的一种无人机航拍测绘的标靶像控点布设系统，其特征在于：所述网格体包括硬质格栅及软质格栅。

3.根据权利要求2所述的一种无人机航拍测绘的标靶像控点布设系统，其特征在于：所述连接件上设有勾爪、倒刺。

4.根据权利要求3所述的一种无人机航拍测绘的标靶像控点布设系统，其特征在于：所述发射管上并行设置有叠料管，该叠料管设有连通第一通孔的第二通孔，所述无人机上装载有若干个网状标靶，该若干个网状标靶的坠地固定体，叠放于第二通孔内，所述第二通孔与第一通孔的连接处，设有限行机构，所述通槽延叠料管延伸至发射管出口。

5.根据权利要求4所述的一种无人机航拍测绘的标靶像控点布设系统，其特征在于：所述限行机构包括两组活塞杆交替伸出的气缸，所述叠料管与发射管衔接处沿轴向间隔设置两个杆孔，该两个杆孔间距与坠地固定体轮廓适配，所述活塞杆延伸至杆孔内，阻隔相邻的坠地固定体。

6.根据权利要求5所述的一种无人机航拍测绘的标靶像控点布设系统，其特征在于：所述无人机上还设有发射角调整平台及调整电机，所述标靶空投装置与发射角调整平台铰接，所述调整电机与发射角调整平台固定连接，并与标靶空投装置联动配合，驱动其围绕铰接点摆动。

7.根据权利要求6所述的一种无人机航拍测绘的标靶像控点布设系统，其特征在于：所述发射机构为气动抛投器。

8.根据权利要求1‑7任意一项所述的一种无人机航拍测绘的标靶像控点布设系统，其特征在于：所述若干发射管相对网格体具有脱模斜度。

说明书

一种无人机航拍测绘的标靶像控点布设系统

技术领域

[0001] 本发明涉及无人机航测技术领域，具体涉及一种无人机航拍测绘的标靶像控点布设系统。

背景技术

[0002] 无人机以其轻巧、起降方便、作业灵活、飞行成本低、能够快速、高效地获取测区高分辨率影像数据等优势被广泛应用于航拍测绘项目中。基于pos辅助空三技术提供了更准确的影像曝光时刻的外方位元素，在很大程度上提高了空三精度。但是，由于无人机搭载的为非量测型相机，影像畸变差较大，加之无人机自身抗风能力差、影像姿态不稳定，像控点测量成为无人机航测的一个必要环节。

[0003] 但在面对野外复杂的地形地貌限制，如山区、陡坡，通过人工外业布设像控点，不仅效率低下，一些人迹罕至的地方，还存在人身危险。

发明内容

[0004] 本发明为了解决上述技术的不足，提供了一种无人机航拍测绘的标靶像控点布设系统，通过无人机负载标靶飞行至目标地点，空投完成标靶的设置，免去人工跋涉布置。

[0005] 本发明的技术方案：一种无人机航拍测绘的标靶像控点布设系统，包括无人机，该无人机上设有标靶空投装置及网状标靶，所述网状标靶包括网格体及坠地固定体，该网格体形成色彩相间的平面标定物，所述网格体外缘等分设置有若干个坠地固定体，所述坠地固定体包括连接件、包覆连接件的粘性胶泥、及包覆粘性胶泥的保护薄膜，该连接件通过牵引绳与网格体连接；所述标靶空投装置包括发射机构、及与坠地固定体数量对应的若干发射管，所述发射管设置于网格体外围，包括与坠地固定体轮廓适配的第一通孔，该第一通孔一端与发射机构连通，另一端的出口处设置有限位弹珠，所述发射管外周面上设有贯穿至第一通孔的通槽，所述牵引绳穿过通槽。

[0006] 采用上述技术方案，通过无人机负载标靶，可以克服复杂地形，替代人工外业设置标靶，避免外业遇险风险。通过无人机集群技术，卫星定位技术，批量、精准的布设标靶，极大提高作业效率。

[0007] 通过设置的标靶空投装置及网状标靶，无人机无需在目标地点起降，只需悬停状态，发射网状标靶，便可以自行离开，避免了起降过程，无人机发生故障、遭遇野生动物破坏的缝隙。

[0008] 本发明设置的网状标靶，通过网格体的镂空结构，避免了空投过程中，风阻侧翻的风险。通过发射坠地固定体，作为重坠，带动网格体呈张开状态坠落。牵引绳可以设置长度余量，或具备一定伸展性。网格体通过涂料设置，形成色彩相间的平面标定物，在航拍测绘区域内形成具有表示下的真实坐标点。也可以针对激光雷达等设备，设置反射涂料。

[0009] 坠地固定体在接触地面时，表层保护薄膜裂开，粘性胶泥散开，使连接件与地面完成固定。在保护薄膜包裹下，常态坠地固定可以无粘性使用，优选包裹成球形，便于发射管、叠料管的装填使用。

[0010] 坠地固定体装填于发射管内，由管口处的限位弹珠保持停留，待发射机构产生推力后，越过限位弹珠发射。通过设置的通槽，网格体呈张开状态与坠地固定体连接，减少了发射后的网格体展开环节。

[0011] 本发明的进一步设置：所述网格体包括硬质格栅及软质格栅。

[0012] 采用上述技术方案，网格体可以通过硬质格栅、软质各种进行组合、选配，硬质格栅保证了标定物的既知参数不变形。而软质格栅以应对接触地的不规则表面，如落于陡坡、凸石等角度变化处，网格体的软质格栅部位便于弯曲，使坠地固定体能够接触固定，避免完全的硬质格栅，导致网格体边缘悬空的情况。

[0013] 本发明的进一步设置：所述连接件上设有勾爪、倒刺。

[0014] 采用上述技术方案，通过设置的勾爪、倒刺，进一步加强连接件与地面的连接固定。

[0015] 本发明的进一步设置：所述发射管上并行设置有叠料管，该叠料管设有连通第一通孔的第二通孔，所述无人机上装载有若干个网状标靶，该若干个网状标靶的坠地固定体，叠放于第二通孔内，所述第二通孔与第一通孔的连接处，设有限行机构，所述通槽延叠料管延伸至发射管出口。

[0016] 采用上述技术方案，使得无人机一次能够负载大量网状标靶，一次飞行多次投放。随着航拍高度的增高，标靶尺寸需要增大时，本发明无需制作大型标靶，可以一网状标靶作为一个识别点，通过按一定布局投放本机携带的多组网状标定，组合形成一个大型标靶。

[0017] 本发明的进一步设置：所述限行机构包括两组活塞杆交替伸出的气缸，所述叠料管与发射管衔接处沿轴向间隔设置两个杆孔，该两个杆孔间距与坠地固定体轮廓适配，所述活塞杆延伸至杆孔内，阻隔相邻的坠地固定体。

[0018] 采用上述技术方案，通过两组活塞杆交替伸入杆孔内，放出第一个坠地固定体进入发射管，拦截后续；待第一个坠地固定体发射后，活塞杆交替，整组下落，再交替，第二个坠地固定体进入发射管，而后续被拦截。无人机控制系统与两组气缸、发射器的信号连接，进行控制。

[0019] 本发明的进一步设置：所述无人机上还设有发射角调整平台及调整电机，所述标靶空投装置与发射角调整平台铰接，所述调整电机与发射角调整平台固定连接，并与标靶空投装置联动配合，驱动其围绕铰接点摆动。

[0020] 采用上述技术方案，根据现场情况，对应调整发射角度。

[0021] 本发明的进一步设置：所述发射机构为气动抛投器。

[0022] 采用上述技术方案，发射机构通过压缩空气作为动力源，同理，机械结构的弹力发射等方式亦可，并无限制。

[0023] 本发明的进一步设置：所述若干发射管相对网格体具有脱模斜度。

[0024] 采用上述技术方案，通过将若干发射管之间设置一定脱模斜角，使得各坠地固定体射出后，驱动网格体张开。

附图说明

[0025] 图1为本发明实施例的无人机结构图；

[0026] 图2为本发明实施例的标靶空投装置结构图；

[0027] 图3为本发明实施例的标靶空投装置爆炸图；

[0028] 图4为本发明实施例的标靶空投装置剖视图；

[0029] 图5为本发明实施例的网状标靶结构图；

[0030] 图6为本发明实施例的坠地固定体处局部剖视图。

[0031] 其中，1‑无人机，2‑标靶空投装置、21‑发射机构、22‑发射管、221‑第一通孔、222‑限位弹珠、223‑通槽、23‑叠料管、231‑第二通孔、24‑限行机构、241‑活塞杆、242‑气缸、3‑网状标靶、31‑网格体、311‑硬质格栅、312‑软质格栅、3211‑勾爪、3212‑倒刺、32‑坠地固定体、321‑连接件、322‑粘性胶泥、333‑保护薄膜、51‑发射角调整平台、52‑调整电机。

具体实施方式

[0032] 如图1‑6所示，一种无人机1航拍测绘的标靶像控点布设系统，包括无人机1，该无人机1上设有标靶空投装置2及网状标靶3，所述网状标靶3包括网格体31及坠地固定体32，该网格体31形成色彩相间的平面标定物，所述网格体31外缘等分设置有若干个坠地固定体32，所述坠地固定体32包括连接件321、包覆连接件321的粘性胶泥322、及包覆粘性胶泥322的保护薄膜333，该连接件321通过牵引绳334与网格体31连接；所述标靶空投装置2包括发射机构21、及与坠地固定体32数量对应的若干发射管22，所述发射管22设置于网格体31外围，包括与坠地固定体32轮廓适配的第一通孔221，该第一通孔221一端与发射机构21连通，另一端的出口处设置有限位弹珠222，所述发射管22外周面上设有贯穿至第一通孔221的通槽223，所述牵引绳334穿过通槽223。

[0033] 通过无人机1负载标靶，可以克服复杂地形，替代人工外业设置标靶，避免外业遇险风险。通过无人机1集群技术，卫星定位技术，批量、精准的布设标靶，极大提高作业效率。

[0034] 通过设置的标靶空投装置2及网状标靶3，无人机1无需在目标地点起降，只需悬停状态，发射网状标靶3，便可以自行离开，避免了起降过程，无人机1发生故障、遭遇野生动物破坏的缝隙。

[0035] 本发明设置的网状标靶3，通过网格体31的镂空结构，避免了空投过程中，风阻侧翻的风险。通过发射坠地固定体32，作为重坠，带动网格体31呈张开状态坠落。网格体31通过涂料设置，形成色彩相间的平面标定物，在航拍测绘区域内形成具有表示下的真实坐标点。也可以针对激光雷达等设备，设置反射涂料。

[0036] 坠地固定体32在接触地面时，表层保护薄膜333裂开，粘性胶泥322散开，使连接件321与地面完成固定。在保护薄膜333包裹下，常态坠地固定可以无粘性使用，优选包裹成球形，便于发射管22、叠料管23的装填使用。

[0037] 坠地固定体32装填于发射管22内，由管口处的限位弹珠222保持停留，待发射机构21产生推力后，越过限位弹珠222发射。通过设置的通槽223，网格体31呈张开状态与坠地固定体32连接，减少了发射后的网格体31展开环节。

[0038] 所述网格体31包括硬质格栅311及软质格栅312。

[0039] 网格体31可以通过硬质格栅311、软质各种进行组合、选配，硬质格栅311保证了标定物的既知参数不变形。而软质格栅312以应对接触地的不规则表面，如落于陡坡、凸石等角度变化处，网格体31的软质格栅312部位便于弯曲，使坠地固定体32能够接触固定，避免完全的硬质格栅311，导致网格体31边缘悬空的情况。

[0040] 所述连接件321上设有勾爪3211、倒刺3212。

[0041] 通过设置的勾爪3211、倒刺3212，进一步加强连接件321与地面的连接固定。

[0042] 所述发射管22上并行设置有叠料管23，该叠料管23设有连通第一通孔221的第二通孔231，所述无人机1上装载有若干个网状标靶3，该若干个网状标靶3的坠地固定体32，叠放于第二通孔231内，所述第二通孔231与第一通孔221的连接处，设有限行机构24，所述通槽223延叠料管23延伸至发射管22出口。

[0043] 使得无人机1一次能够负载大量网状标靶3，一次飞行多次投放。随着航拍高度的增高，标靶尺寸需要增大时，本发明无需制作大型标靶，可以一网状标靶3作为一个识别点，通过按一定布局投放本机携带的多组网状标定，组合形成一个大型标靶。

[0044] 所述限行机构24包括两组活塞杆241交替伸出的气缸242，所述叠料管23与发射管22衔接处沿轴向间隔设置两个杆孔，该两个杆孔间距与坠地固定体32轮廓适配，所述活塞杆241延伸至杆孔内，阻隔相邻的坠地固定体32。

[0045] 通过两组活塞杆241交替伸入杆孔内，放出第一个坠地固定体32进入发射管22，拦截后续；待第一个坠地固定体32发射后，活塞杆241交替，整组下落，再交替，第二个坠地固定体32进入发射管22，而后续被拦截。无人机1控制系统与两组气缸242、发射器的信号连接，进行控制。

[0046] 所述无人机1上还设有发射角调整平台51及调整电机52，所述标靶空投装置2与发射角调整平台51铰接，所述调整电机52与发射角调整平台51固定连接，并与标靶空投装置2联动配合，驱动其围绕铰接点摆动。

[0047] 根据现场情况，对应调整发射角度。

[0048] 所述发射机构21为气动抛投器。

[0049] 发射机构21通过压缩空气作为动力源，同理，机械结构的弹力发射等方式亦可，并无限制。