一种无人机载激光雷达架空输电走廊测绘系统的制作方法

1.本发明涉及架空输电走廊测绘技术领域，具体为一种无人机载激光雷达架空输电走廊测绘系统。


背景技术：

2.架空输电走廊即输电线路走廊，是指在考虑最大风偏和安全距离的前提下，35kv及以上高压架空电力线路两边导线向外侧延伸一定距离所形成的两条平行线之间的专用通道，由于该概念针对35kv及以上电压等级的架空线路而提出，因此又称之为架空线路走廊或高压线走廊，在架空输电走廊测绘的过程中，由于其设置复杂工作量繁多，就需要使用到无人机载激光雷达测绘系统对地面上架空线路走廊框架进行测绘，有效对其进行监测，使架空输电走廊安全更加便捷的进行保障。
3.激光雷达测绘技术在多等级三维空间点云数据实时获取方面取得突破是在上个世纪80年代，但由于电脑软硬件技术方面的限制，直到本世纪初才由optech、foro和rigl等公司研制出较为成熟的三维激光车载测量产品，其主要工作原理是利用激光扫描仪获取区域空间的实时点云数据，并配合惯导系统、gps设备和全景相机设备等，完成空间矢量点云和影像数据的采集，最后通过软件输出可利用的测绘产品；另一方面，关于无人机倾斜摄影技术，它和传统摄影技术存在着一定的差异，传统影像是通过飞机上搭载的航摄仪对地面连续摄取相片，而后经过一系列的内业处理得到的影像数据，获取的成果只有地物俯视角度信息，也就是视角垂直于地面。
4.结合上述现有技术，发明人发现该技术中至少存在如下问题，现有无人机载激光雷达系统测绘具有局限性，虽然实现了无人测绘，保障测绘人员安全，但得到的影像资料不够全面，从而影响了测绘效果，无法精确测绘出架空输电走廊的真实数据，从而导致影响其维护工作的展开，故而需要进一步改进。


技术实现要素：

5.针对现有技术的不足，本发明提供了一种无人机载激光雷达架空输电走廊测绘系统，具备精准测绘等优点，解决了现有无人机载激光雷达系统测绘具有局限性的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种无人机载激光雷达架空输电走廊测绘系统，包括飞行平台、车载平台、地空通信和地面系统。
7.进一步，所述飞行平台包括数据采集模块、飞行姿态采集模块、gps导航模块、摄像模块和雷达扫描模块。
8.通过上述方案，其中，gps导航模块能够有效对无人机飞行路线进行检测，避免其偏航。
9.进一步，所述车载平台包括数据采集模块、驾驶状况采集模块、gps导航模块和雷达扫描模块。
10.通过上述方案，gps导航模块能够与gps导航模块相连，并将轨迹实时与飞行平台
进行共享，从而避免二者检测线路出现偏移。
11.进一步，所述地面系统包括数据处理模块、通信模块、生成模块和数据库模块，地空通信包括无人机通讯模块、车辆通信模块和控制站通信模块。
12.通过上述方案，在使用中，通信模块需要将所收取到的数据输送入数据处理模块中，使飞行平台与车载平台中产生的三维图进行细化处理，然后，将其导入生成模块中，使生成模块中的数据与数据库模块中的数据进行有效对比。
13.进一步，所述飞行平台与车载平台通过地空通信与地面系统连接。
14.进一步，所述飞行平台中数据采集模块与车载平台中数据采集模块均通过地空通信进行汇总传输入数据处理模块，所述数据处理模块与生成模块连接，得到地形图。
15.进一步，所述数据处理模块将飞行平台中数据采集模块与车载平台中数据采集模块进行对比融合，得到融合数据。
16.进一步，所述地形图导入数据库模块进行对比，得到精确地形图。
17.与现有技术相比，本技术的技术方案具备以下有益效果：
18.该无人机载激光雷达架空输电走廊测绘系统，使飞行平台与车载平台进行配合使用，并将数据采集模块中的资料导入地空通信中使控制站通信模块将数据导入数据处理模块中，从而进入生成模块中生成三维地图，使之与数据库模块进行配对，从而生成新地图，使架空输电走廊便于进行维护。
具体实施方式
19.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.本实施例中的一种无人机载激光雷达架空输电走廊测绘系统，包括飞行平台、车载平台、地空通信和地面系统。
21.本实施例中，飞行平台包括数据采集模块、飞行姿态采集模块、gps导航模块、摄像模块和雷达扫描模块。
22.其中，数据采集模块监测架空输电走廊垂直向图片数据，同时飞行姿态采集模块实时对无人机飞行状态，如；风速对无人机的影响数据、飞行倾斜度和飞行轨迹进行检测；摄像模块对地面影像进行拍照，并时刻将摄像数据与雷达扫描模块扫描数据进行比对生成三维图。
23.本实施例中，车载平台包括数据采集模块、驾驶状况采集模块、gps导航模块和雷达扫描模块。
24.其中，数据采集模块监测架空输电走廊纵向图片数据；驾驶状况采集模块同飞行平台中飞行姿态采集模块原理相同；gps导航模块有效生产航行轨迹，并将轨迹实时与飞行平台进行共享，从而避免二者检测线路出现偏移。
25.需要说明的是，车载平台使用无人驾驶小车，其属于现有公知设备，其体积小便于移动，可与飞行平台中的无人机进行相互联系，从而使两者配合使用效果更佳。
26.本实施例中，地面系统包括数据处理模块、通信模块、生成模块和数据库模块，地
空通信包括无人机通讯模块、车辆通信模块和控制站通信模块，飞行平台与车载平台通过地空通信与地面系统连接。
27.其中，通信模块需要将所收取到的数据输送入数据处理模块中，使飞行平台与车载平台中产生的三维图进行细化处理，然后，将其导入生成模块中，使生成模块中的数据与数据库模块中的数据进行有效对比；无人机通讯模块和车辆通信模块只能进行简单航线数据通信，两者主要将数传递给控制站通信模块，使其内部数据处理模块进行大规模数据处理，同时，控制站通信模块可向无人机通讯模块和车辆通信模块发出指令，使两者便捷进行控制。
28.本实施例中，飞行平台中数据采集模块与车载平台中数据采集模块均通过地空通信进行汇总传输入数据处理模块，数据处理模块与生成模块连接，得到地形图。
29.本实施例中，数据处理模块将飞行平台中数据采集模块与车载平台中数据采集模块进行对比融合，得到融合数据，地形图导入数据库模块进行对比，得到精确地形图。
30.其中，融合数据为飞行平台与车载平台中三维图进行融合比对而成，属于现有地形图，而与精确地形图比较而言，精确地形图中标注了变动地点，及具有变化区域，使维护人员便于进行维护。
31.上述实施例的工作原理为：
32.在使用中，飞行平台与车载平台中的数据采集模块监测架空输电走廊垂直向和纵向图片数据，同时，飞行姿态采集模块与驾驶状况采集模块对无人机与无人小车的飞行或形式状态进行采集，并将数据经地空通信发送给地面系统，使数据处理模块对数据分析，并调整最佳航线，同时，gps导航模块有效生产航行轨迹，并将轨迹实时与飞行平台进行共享，从而避免二者检测线路出现偏移，然后，通信模块需要将所收取到的数据输送入数据处理模块中，使飞行平台与车载平台中产生的三维图进行细化处理，然后，将其导入生成模块中，使生成模块中的数据与数据库模块中的数据进行有效对比，其中，无人机通讯模块和车辆通信模块只能进行简单航线数据通信，两者主要将数传递给控制站通信模块，使其内部数据处理模块进行大规模数据处理，同时，控制站通信模块可向无人机通讯模块和车辆通信模块发出指令，使两者便捷进行控制，最后，数据处理模块将飞行平台中数据采集模块与车载平台中数据采集模块进行对比融合，得到融合数据，地形图导入数据库模块进行对比，得到精确地形图。
33.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
34.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限。

技术特征：
1.一种无人机载激光雷达架空输电走廊测绘系统，其特征在于，包括飞行平台、车载平台、地空通信和地面系统。2.根据权利要求1所述的一种无人机载激光雷达架空输电走廊测绘系统，其特征在于：所述飞行平台包括数据采集模块、飞行姿态采集模块、gps导航模块、摄像模块和雷达扫描模块。3.根据权利要求2所述的一种无人机载激光雷达架空输电走廊测绘系统，其特征在于：所述车载平台包括数据采集模块、驾驶状况采集模块、gps导航模块和雷达扫描模块。4.根据权利要求3所述的一种无人机载激光雷达架空输电走廊测绘系统，其特征在于：所述地面系统包括数据处理模块、通信模块、生成模块和数据库模块，地空通信包括无人机通讯模块、车辆通信模块和控制站通信模块。5.根据权利要求1所述的一种无人机载激光雷达架空输电走廊测绘系统，其特征在于：所述飞行平台与车载平台通过地空通信与地面系统连接。6.根据权利要求4所述的一种无人机载激光雷达架空输电走廊测绘系统，其特征在于：所述飞行平台中数据采集模块与车载平台中数据采集模块均通过地空通信进行汇总传输入数据处理模块，所述数据处理模块与生成模块连接，得到地形图。7.根据权利要求4所述的一种无人机载激光雷达架空输电走廊测绘系统，其特征在于：所述数据处理模块将飞行平台中数据采集模块与车载平台中数据采集模块进行对比融合，得到融合数据。8.根据权利要求6所述的一种无人机载激光雷达架空输电走廊测绘系统，其特征在于：所述地形图导入数据库模块进行对比，得到精确地形图。

技术总结
本发明涉及一种无人机载激光雷达架空输电走廊测绘系统，包括飞行平台、车载平台、地空通信和地面系统，所述飞行平台包括数据采集模块、飞行姿态采集模块、GPS导航模块、摄像模块和雷达扫描模块，所述车载平台包括数据采集模块、驾驶状况采集模块、GPS导航模块和雷达扫描模块，所述地面系统包括数据处理模块、通信模块、生成模块和数据库模块。该无人机载激光雷达架空输电走廊测绘系统，使飞行平台与车载平台进行配合使用，并将数据采集模块中的资料导入地空通信中使控制站通信模块将数据导入数据处理模块中，从而进入生成模块中生成三维地图，使之与数据库模块进行配对，从而生成新地图，使架空输电走廊便于进行维护。使架空输电走廊便于进行维护。


技术研发人员：胡慧峰 于志鑫 于晓亮
受保护的技术使用者：天津云点地信科技有限公司
技术研发日：2023.05.15
技术公布日：2023/8/23