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一种无人机机载激光雷达综合航测系统
申请号	CN202311774496.3	申请日	2023-12-22	公开(公告)号	CN117902075A	公开(公告)日	2024-04-19
申请人	西安航空职业技术学院;			发明人	史佳豪; 田方; 李昊燔; 焦婉莹; 黎娟;
摘要	本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种无人机机载激光雷达综合航测系统。其技术方案包括：综合航测系统、电力监测模块和辅助模块，综合航测系统包括计算模块、电力监测模块、采集模块、联网模块、基础模块、协同模块，计算模块包括用户模块、辅助模块、地面通讯模块，电力监测模块连接有风险评估模块进行数据输送。本发明当使用人员使用装置时，通过激光模块与可视光模块通电运行对无人机飞行时的环境数据进行采集，并将数据输送至中央处理器模块进行计算，当中央处理器模块计算出飞行航道可能遇到无法飞越的障碍后，再通过航道介入模块对无人机飞行方位与航道进行修改，实现了提高使用装置智能化效果的功能。
权利要求	1.一种无人机机载激光雷达综合航测系统，包括综合航测系统（1）、电力监测模块（2）和辅助模块（8），其特征在于：所述综合航测系统（1）包括计算模块（101）、电力监测模块（2）、采集模块（3）、联网模块（4）、基础模块（5）、协同模块（6），所述计算模块（101）包括用户模块（7）、辅助模块（8）、地面通讯模块（9），所述电力监测模块（2）连接有风险评估模块（201）进行数据输送，所述风险评估模块（201）连接有驱动模块（202）进行基础配置，所述驱动模块（202）连接有应急模块（203）进行基础配置，所述应急模块（203）连接有电力补充系统（204）进行数据输送，所述辅助模块（8）包括激光模块（801），所述激光模块（801）连接有可视光模块（802）进行基础配置，所述可视光模块（802）连接有避障模块（803）进行数据传输，所述避障模块（803）连接有航道介入模块（804）进行基础配置，所述航道介入模块（804）连接有避障模块（803）进行数据传递。 2.根据权利要求1所述的一种无人机机载激光雷达综合航测系统，其特征在于：所述采集模块（3）连接有激光雷达模块（301）进行基础配置，激光雷达模块（301）连接有工业相机模块（303）进行数据传递，工业相机模块（303）与激光雷达模块（301）连接有三维建模块（302）进行基础配置。 3.根据权利要求1所述的一种无人机机载激光雷达综合航测系统，其特征在于：所述联网模块（4）连接有信息加密模块（401）进行基础配置，信息加密模块（401）连接有信息发送模块（402）进行基础配置，且信息加密模块（401）连接有信息接收模块（403）进行数据输送。 4.根据权利要求1所述的一种无人机机载激光雷达综合航测系统，其特征在于：所述基础模块（5）包括供电模块（501），供电模块（501）连接有控制模块（503）进行基础配置。 5.根据权利要求1所述的一种无人机机载激光雷达综合航测系统，其特征在于：所述电力补充系统（204）是由套板、伸缩板、电动杆、太阳能电池板组成的，且电力补充系统（204）连接有定位模块（205）进行基础配置。 6.根据权利要求1所述的一种无人机机载激光雷达综合航测系统，其特征在于：所述协同模块（6）包括存储模块（601），存储模块（601）连接有调用模块（602）进行基础配置，调用模块（602）连接有数据缓冲模块（603）进行基础配置。 7.根据权利要求1所述的一种无人机机载激光雷达综合航测系统，其特征在于：所述用户模块（7）包括输入模块（701），输入模块（701）连接有指令发送模块（702）进行基础配置，指令发送模块（702）连接有无线通讯模块（703）进行数据输送。 8.根据权利要求1所述的一种无人机机载激光雷达综合航测系统，其特征在于：所述地面通讯模块（9）连接有学习模块（901）进行基础配置，且学习模块（901）与辅助模块（8）连接进行数据输送。 9.根据权利要求4所述的一种无人机机载激光雷达综合航测系统，其特征在于：所述供电模块（501）连接有中央处理器模块（502）进行基础配置，且中央处理器模块（502）通过供电模块（501）与控制模块（503）连接进行数据输送。 10.根据权利要求1所述的一种无人机机载激光雷达综合航测系统，其特征在于：使用步骤如下：步骤一，当使用人员使用装置时，通过操作人员使用输入模块（701）进行输入操作指令，并通过指令发送模块（702）将指令通过无线通讯模块（703）输送至联网模块（4）内部并通过互联网将指令发送至无人机内部，使得无人机进行飞行操作，再通过激光雷达模块（301）与工业相机模块（303）通电运行对待采集数据地形进行采集，并通过激光雷达模块（301）与工业相机模块（303）配合使用可对地形数据进行采集，再通过三维建模块（302）将数据融合，即可达到采集航道信息的功能；步骤二，当使用人员使用装置时，通过激光模块（801）与可视光模块（802）通电运行对无人机飞行时的环境数据进行采集，并将数据输送至中央处理器模块（502）进行计算，当中央处理器模块（502）计算出飞行航道可能遇到无法飞越的障碍后，再通过航道介入模块（804）对无人机飞行方位与航道进行修改，避免无人机与外界障碍物进行碰撞，增加了使用装置的智能化效果，并后续可通过配套软件进行预设，具有开放度高，稳定性好特点；步骤三，当使用人员使用装置时，通过电力监测模块（2）可对装置内部电力补给实时容量进行监测，并通过导线将监测电磁信号输送至中央处理器模块（502）内部进行计算，通过中央处理器模块（502）具有的高算力可便于对电力补给容量进行实时计算，当中央处理器模块（502）计算出电力补给无法达到返程时，再通过驱动模块（202）控制装置寻找合适地点降落，其中寻找装置降落地点可通过激光模块（801）与可视光模块（802）配合使用进行寻找，再通过应急模块（203）通电运行控制电力补充系统（204）运行，通过电力补充系统（204）控制电动杆通电运行带动伸缩杆延伸出套板内部，通过移动的套板可带动太阳能电池板延伸出套板内部，并通过太阳能电池板进行光电转化作业为装置进行补充电力补给，并通过定位模块（205）按照预设值间断发生装置定位信号，便于操作人员对装置进行寻找。
说明书全文	一种无人机机载激光雷达综合航测系统技术领域 [0001] 本发明涉及无人机技术领域，具体为一种无人机机载激光雷达综合航测系统。背景技术 [0002] 无人机又称为飞行器、微型飞机等，多应用于城市规划、土地管理、电力线路设计等多种领域中，在对航道进行测试时需要使用到无人机对航道环境数据进行采集，使用这些飞机来搭载激光雷达进行各种勘测，具有高便捷性的效果，便于远程控制无人机进行采集数据，在日常使用中需要一种无人机机载激光雷达综合航测系统为对航道环境数据进行采集，但是在实际使用时类似结构的无人机时还存在诸多缺陷，如：不具有提高使用装置的智能化的功能，导致的使用人员经验不足容易造成的无人机与外界碰撞导致的无人机受损，降低了无人机的飞行安全，同时不具有应急处理的功能，不便于后续对缺少电力补给的装置进行寻找，容易造成装置电力不足导致的装置丢失，所以需要设计一种无人机机载激光雷达综合航测系统。发明内容 [0003] 本发明的目的在于提供一种无人机机载激光雷达综合航测系统，以解决上述背景技术中提出的问题。 [0004] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种无人机机载激光雷达综合航测系统，包括综合航测系统、电力监测模块和辅助模块，所述综合航测系统包括计算模块、电力监测模块、采集模块、联网模块、基础模块、协同模块，所述计算模块包括用户模块、辅助模块、地面通讯模块，所述电力监测模块连接有风险评估模块进行数据输送，所述风险评估模块连接有驱动模块进行基础配置，所述驱动模块连接有应急模块进行基础配置，所述应急模块连接有电力补充系统进行数据输送，所述辅助模块包括激光模块，所述激光模块连接有可视光模块进行基础配置，所述可视光模块连接有避障模块进行数据传输，所述避障模块连接有航道介入模块进行基础配置，所述航道介入模块连接有避障模块进行数据传递。 [0005] 优选的，所述采集模块连接有激光雷达模块进行基础配置，激光雷达模块连接有工业相机模块进行数据传递，工业相机模块与激光雷达模块连接有三维建模块进行基础配置。 [0006] 优选的，所述联网模块连接有信息加密模块进行基础配置，信息加密模块连接有信息发送模块进行基础配置，且信息加密模块连接有信息接收模块进行数据输送。 [0007] 优选的，所述基础模块包括供电模块，供电模块连接有控制模块进行基础配置。 [0008] 优选的，所述电力补充系统是由套板、伸缩板、电动杆、太阳能电池板组成的，且电力补充系统连接有定位模块进行基础配置。 [0009] 优选的，所述协同模块包括存储模块，存储模块连接有调用模块进行基础配置，调用模块连接有数据缓冲模块进行基础配置。 [0010] 优选的，所述用户模块包括输入模块，输入模块连接有指令发送模块进行基础配置，指令发送模块连接有无线通讯模块进行数据输送。 [0011] 优选的，所述地面通讯模块连接有学习模块进行基础配置，且学习模块与辅助模块连接进行数据输送。 [0012] 优选的，所述供电模块连接有中央处理器模块进行基础配置，且中央处理器模块通过供电模块与控制模块连接进行数据输送。 [0013] 根据权利要求所述的一种无人机机载激光雷达综合航测系统，使用步骤如下：步骤一，当使用人员使用装置时，通过操作人员使用输入模块进行输入操作指令，并通过指令发送模块将指令通过无线通讯模块输送至联网模块内部并通过互联网将指令发送至无人机内部，使得无人机进行飞行操作，再通过激光雷达模块与工业相机模块通电运行对待采集数据地形进行采集，并通过激光雷达模块与工业相机模块配合使用可对地形数据进行采集，再通过三维建模块将数据融合，即可达到采集航道信息的功能；步骤二，当使用人员使用装置时，通过激光模块与可视光模块通电运行对无人机飞行时的环境数据进行采集，并将数据输送至中央处理器模块进行计算，当中央处理器模块计算出飞行航道可能遇到无法飞越的障碍后，再通过航道介入模块对无人机飞行方位与航道进行修改，避免无人机与外界障碍物进行碰撞，增加了使用装置的智能化效果，并后续可通过配套软件进行预设，具有开放度高，稳定性好特点。 [0014] 步骤三，当使用人员使用装置时，通过电力监测模块可对装置内部电力补给实时容量进行监测，并通过导线将监测电磁信号输送至中央处理器模块内部进行计算，通过中央处理器模块具有的高算力可便于对电力补给容量进行实时计算，当中央处理器模块计算出电力补给无法达到返程时，再通过驱动模块控制装置寻找合适地点降落，其中寻找装置降落地点可通过激光模块与可视光模块配合使用进行寻找，再通过应急模块通电运行控制电力补充系统运行，通过电力补充系统控制电动杆通电运行带动伸缩杆延伸出套板内部，通过移动的套板可带动太阳能电池板延伸出套板内部，并通过太阳能电池板进行光电转化作业为装置进行补充电力补给，并通过定位模块按照预设值间断发生装置定位信号，便于操作人员对装置进行寻找。 [0015] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：1.通过激光模块与可视光模块配合使用可便于对无人机飞行时的环境数据进行采集，并将数据输送至中央处理器模块进行计算，当中央处理器模块计算出飞行航道可能遇到无法飞越的障碍后，再通过航道介入模块对无人机飞行方位与航道进行修改，避免无人机与外界障碍物进行碰撞，实现了提高使用装置的智能化效果，避免了使用人员经验不足导致的无人机受损，保证了无人机的飞行安全。 [0016] 2.通过电力监测模块可对装置内部电力补给实时容量进行监测，当中央处理器模块计算出电力补给无法达到返程时，再通过驱动模块控制装置寻找合适地点降落，通过应急模块通电运行控制电力补充系统运行，并通过太阳能电池板进行光电转化作业为装置进行补充电力补给，再通过定位模块按照预设值间断发生装置定位信号，便于操作人员对装置进行寻找，实现了应急处理的功能，便于后续对装置进行寻找，避免了装置电力不足导致的装置丢失。附图说明 [0017] 图1为本发明的综合航测系统结构示意图；图2为本发明的电力监测模块结构示意图；图3为本发明的采集模块结构示意图；图4为本发明的联网模块结构示意图；图5为本发明的基础模块结构示意图；图6为本发明的协同模块结构示意图；图7为本发明的用户模块结构示意图；图8为本发明的辅助模块结构示意图。 [0018] 图中：1、综合航测系统；101、计算模块；2、电力监测模块；201、风险评估模块；202、驱动模块；203、应急模块；204、电力补充系统；205、定位模块；3、采集模块；301、激光雷达模块；302、三维建模块；303、工业相机模块；4、联网模块；401、信息加密模块；402、信息发送模块；403、信息接收模块；5、基础模块；501、供电模块；502、中央处理器模块；503、控制模块；6、协同模块；601、存储模块；602、调用模块；603、数据缓冲模块；7、用户模块；701、输入模块；702、指令发送模块；703、无线通讯模块；8、辅助模块；801、激光模块；802、可视光模块； 803、避障模块；804、航道介入模块；9、地面通讯模块；901、学习模块。具体实施方式 [0019] 下文结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明。 [0020] 实施例一如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8所示，本发明提出的一种基于人工智能的企业运营优化策略生成系统，包括综合航测系统1、电力监测模块2和辅助模块8，综合航测系统1包括计算模块101、电力监测模块2、采集模块3、联网模块4、基础模块5、协同模块6，计算模块101包括用户模块7、辅助模块8、地面通讯模块9；电力监测模块2连接有风险评估模块201进行数据输送，风险评估模块201连接有驱动模块202进行基础配置，驱动模块202连接有应急模块203进行基础配置，应急模块203连接有电力补充系统204进行数据输送，辅助模块8包括激光模块801，激光模块801连接有可视光模块802进行基础配置，可视光模块802连接有避障模块803进行数据传输；避障模块803连接有航道介入模块804进行基础配置，航道介入模块804连接有避障模块803进行数据传递，采集模块3连接有激光雷达模块301进行基础配置，激光雷达模块 301连接有工业相机模块303进行数据传递，工业相机模块303与激光雷达模块301连接有三维建模块302进行基础配置，联网模块4连接有信息加密模块401进行基础配置；信息加密模块401连接有信息发送模块402进行基础配置，且信息加密模块401连接有信息接收模块403进行数据输送，基础模块5包括供电模块501，供电模块501连接有控制模块503进行基础配置，电力补充系统204是由套板、伸缩板、电动杆、太阳能电池板组成的，且电力补充系统204连接有定位模块205进行基础配置；协同模块6包括存储模块601，存储模块601连接有调用模块602进行基础配置，调用模块602连接有数据缓冲模块603进行基础配置，用户模块7包括输入模块701，输入模块 701连接有指令发送模块702进行基础配置，指令发送模块702连接有无线通讯模块703进行数据输送，地面通讯模块9连接有学习模块901进行基础配置，且学习模块901与辅助模块8连接进行数据输送，供电模块501连接有中央处理器模块502进行基础配置，且中央处理器模块502通过供电模块501与控制模块503连接进行数据输送。 [0021] 通过激光雷达模块301与工业相机模块303通电运行可便于对无人机下方航道环境数据进行采集，并通过与三维建模块302配合使用可便于对航道信息进行三维显示，便于操作人员了解航道测试信息。 [0022] 通过联网模块4与信息发送模块402配合使用可便于装置与云端互联网进行信息交互，使得装置接入互联网，其中通过信息加密模块401可便于对装置交互信息进行加密作业，保证了使用装置的信息安全效果。 [0023] 通过供电模块501可便于为装置提供电力补给，通过控制模块503可便于控制装置内部电气设备通电运行。 [0024] 通过伸缩板可为太阳能电池板提供了安装位置，通过电动杆可为后续带动伸缩板进行位置移动提供了动力来源。 [0025] 通过存储模块601可便于对装置运行产生的日志与数据进行存储，便于后续对装置进行检修作业，通过调用模块602可便于对装置内部电气设备进行调用。 [0026] 通过用户模块7可便于操作人员进行输入指令，并通过输入模块701可便于对输入数据进行转化，并通过无线通讯模块703将电磁信号输送至无人机信息接收端内部。 [0027] 通过地面通讯模块9可便于与无人机进行信息交流，通过学习模块901可便于对装置飞行速度与线路进行学习，便于后续智能化调整装置运行状态。 [0028] 通过供电模块501可便于为装置运行提供了电力补给，通过控制模块503可便于控制装置运行。 [0029] 根据权利要求1所述的一种无人机机载激光雷达综合航测系统，使用步骤如下：步骤一，当使用人员使用装置时，通过操作人员使用输入模块701进行输入操作指令，并通过指令发送模块702将指令通过无线通讯模块703输送至联网模块4内部并通过互联网将指令发送至无人机内部，使得无人机进行飞行操作，再通过激光雷达模块301与工业相机模块303通电运行对待采集数据地形进行采集，并通过激光雷达模块301与工业相机模块303配合使用可对地形数据进行采集，再通过三维建模块302将数据融合，即可达到采集航道信息的功能；步骤二，当使用人员使用装置时，通过激光模块801与可视光模块802通电运行对无人机飞行时的环境数据进行采集，并将数据输送至中央处理器模块502进行计算，当中央处理器模块502计算出飞行航道可能遇到无法飞越的障碍后，再通过航道介入模块804对无人机飞行方位与航道进行修改，避免无人机与外界障碍物进行碰撞，增加了使用装置的智能化效果，并后续可通过配套软件进行预设，具有开放度高，稳定性好特点。 [0030] 步骤三，当使用人员使用装置时，通过电力监测模块2可对装置内部电力补给实时容量进行监测，并通过导线将监测电磁信号输送至中央处理器模块502内部进行计算，通过中央处理器模块502具有的高算力可便于对电力补给容量进行实时计算，当中央处理器模块502计算出电力补给无法达到返程时，再通过驱动模块202控制装置寻找合适地点降落，其中寻找装置降落地点可通过激光模块801与可视光模块802配合使用进行寻找，再通过应急模块203通电运行控制电力补充系统204运行，通过电力补充系统204控制电动杆通电运行带动伸缩杆延伸出套板内部，通过移动的套板可带动太阳能电池板延伸出套板内部，并通过太阳能电池板进行光电转化作业为装置进行补充电力补给，并通过定位模块205按照预设值间断发生装置定位信号，便于操作人员对装置进行寻找。 [0031] 上述具体实施例仅仅是本发明的几种优选的实施例，基于本发明的技术方案和上述实施例的相关启示，本领域技术人员可以对上述具体实施例做出多种替代性的改进和组合。