一种国土测绘用浮空测绘装置的制作方法

1.本实用新型涉及国土测绘装置技术领域，具体涉及一种国土测绘用浮空测绘装置。


背景技术：

2.国土测绘是通过对地球的自然与人工成分、空间分布与变化特征进行系统的测量、制图与监测,以获取国土资源信息的技术手段。传统的国土测绘技术主要依靠人工测量与绘图,过程复杂且效率低下。近年来,随着航空摄影测量、卫星遥感测绘、gis地理信息系统等技术的发展,国土测绘技术取得了长足进步。
3.目前,国土测绘工作主要应用航空摄影与卫星遥感技术获取地表信息,并采用数字摄影测量机对航空影像进行解译,获得到地物位置与高程数据。这些数据随后会输入到gis地理信息系统中,进行编辑、处理和分析,以制作数字地图产品。相比人工测绘,这种技术手段大大提高了测绘精度与效率,缩短了测绘时间,降低了测绘成本。
4.但是,目前主流的航空摄影和卫星遥感技术也存在一定局限。航空摄影受天气条件影响较大,影像质量难以保证;而卫星遥感图像分辨率较低,难以获取高精度地表信息。另外,对于复杂地形与遮挡地区,这些手段也面临一定困难。因此,如何利用新的技术手段来提高国土测绘精度与效率,是该领域需要解决的技术难题。使用无人机进行测绘的时候会存在航时短、成本高、载荷低，且受环境影响较大，无法适应较大的风速，稳定性较差的缺点。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的就是针对现有技术存在的航时短成本高受环境影响较大和稳定性较差的缺陷，提供一种国土测绘用浮空测绘装置。
6.本实用新型的技术方案是：
7.一种国土测绘用浮空测绘装置，包括固定桩、连接绳、浮空艇和测绘雷达，固定桩的底部与地面固定连接，连接绳的上下两端分别与浮空艇和固定桩连接，测绘雷达固定于浮空艇的前部且指向测绘的区域，浮空艇为中空的纺锤形结构且内部填充有氦气，浮空艇中部的两侧分别设置有两个带有螺旋桨的驱动风机且在尾部设置有十字形的控制舵面，浮空艇的内部的稳心上设置有控制器且轴向上设置有前后贯通的姿态稳定器，姿态稳定器为中空管状结构且内部套设有由螺旋线圈构成的电磁管，姿态稳定器内部的一半空间填充有液态的磁流体，电磁管与磁流体磁性连接，控制器内部设置有陀螺仪和plc控制器，plc控制器的输入端与陀螺仪电连接且输出端与电磁管、驱动风机和控制舵面电连接。
8.优选的，固定桩包括定位盘和定位钉，定位盘为圆形板状结构且设置有多个镂空的孔洞，连接绳的下端与定位盘连接，定位钉的下端穿过定位盘的镂空孔洞并与地面固定连接。
9.优选的，定位钉的中部设置有环形凸出的脚踏阶板，定位钉的顶部向外凸出并与
定位盘卡位连接。
10.优选的，定位盘上设置有电动卷线器，电动卷线器与连接绳连接。
11.优选的，浮空艇的内部骨架和外层均由非金属材料构成，浮空艇的外层分为外层的硬质壳体和内部的气囊层。
12.优选的，测绘雷达为相控阵雷达。
13.本实用新型与现有技术相比较，具有以下优点：
14.本装置使用浮空的飞艇代替使用螺旋桨的无人机作为测绘的装置，可以客服无人机测绘时的航时短，载荷低和成本高的缺点，同时配置了可以通过控制磁流体位置调整重心从而调整俯仰姿态的姿态稳定器，作用类似于轮船的储水藏，一方面增加了配重从而增加了稳定性，另一方面可以通过转移水密舱的水调整重心，所以当遇到风的时候可以保证姿态的相对稳定，避免因为姿态不稳导致无法准确测绘的问题。
附图说明
15.图1为本实用新型的结构示意图；
16.图2为浮空艇的结构示意图；
17.图中：1-固定桩，11-定位盘，12-定位钉，121-脚踏阶板，13-电动卷线器；
18.2-连接绳；
19.3-浮空艇，31-驱动风机，32-控制舵面，33-控制器，34-姿态稳定器，35-电磁管；
20.4-测绘雷达。
具体实施方式
21.以下将以图式揭露本实用新型的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本实用新型。也就是说，在本实用新型的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。
22.下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例一
23.参照图1和图2所示，一种国土测绘用浮空测绘装置，相比于现有的常见的无人机测绘，本装置采用浮空艇3的方式进行测绘，可以实现长航时、载荷高、成本低的优点，体积较小且可以根据实际情况调整飞行的姿态，避免在遇到风的时候无法自主控制俯仰姿态，具体结构包括：固定桩1、连接绳2、浮空艇3和测绘雷达4，固定桩1的底部与地面固定连接，连接绳2的上下两端分别与浮空艇3和固定桩1连接，测绘雷达4固定于浮空艇3的前部且指向测绘的区域，浮空艇3为中空的纺锤形结构且内部填充有氦气，浮空艇3中部的两侧分别设置有两个带有螺旋桨的驱动风机31且在尾部设置有十字形的控制舵面32，浮空艇3的内部的稳心上设置有控制器33且轴向上设置有前后贯通的姿态稳定器34，姿态稳定器34为中空管状结构且内部套设有由螺旋线圈构成的电磁管35，姿态稳定器34内部的一半空间填充有液态的磁流体，电磁管35与磁流体磁性连接，控制器33内部设置有陀螺仪和plc控制器
33，plc控制器33的输入端与陀螺仪电连接且输出端与电磁管35、驱动风机31和控制舵面32电连接。
24.工作原理：
25.本装置使用浮空的飞艇代替使用螺旋桨的无人机作为测绘的装置，可以客服无人机测绘时的航时短，载荷低和成本高的缺点，同时配置了可以自动调整俯仰姿态的姿态稳定器34，作用类似于轮船的储水藏，一方面增加了配重从而增加了稳定性，另一方面可以通过转移水密舱的水调整重心，所以当遇到风的时候可以保证姿态的相对稳定，避免因为姿态不稳导致无法准确测绘的问题。
26.1.操作人员将固定桩1固定在地面上，然后向浮空艇3内充入氦气，使得浮空艇3浮起。
27.2.启动驱动风机31，控制两侧的驱动风机31的速度从而控制浮空艇3进行转向，同时也可以通过控制舵面32进行微调。
28.3.当浮空艇3转到正确的位置后，通过姿态稳定器34进行俯仰角的调整，由于磁流体可以被磁性驱动，所以可以通过改变电磁管35的电流改变磁场从而驱动磁流体在轴向上流动，当磁流体聚集在浮空艇3的前端，则由于重心的前移导致浮空艇3的前端下沉，测绘雷达4的测绘方向向下转动一定的角度，当磁流体聚集在浮空艇3的后端，则由于重心的后移导致浮空艇3的前端上翘，测绘雷达4的测绘方向向上转动一定的角度，通过调整磁流体的位置可以调整测绘雷达4的测绘角度。
29.4.当浮空艇3遇到风的时候，会出现偏转和俯仰抖动的情况，操作人员可以通过驱动风机31进行水平方向的姿态调整，然后通过姿态稳定器34对俯仰姿态进行调整，由于通过姿态稳定器34调整了整体浮空艇3的重心，所以可以保证在一定风速的情况下浮空艇3的稳定，从而保证测绘雷达4可以指向待测绘的位置。
30.5.当浮空艇3的姿态调整好后，启动测绘雷达4对指定的位置进行测绘，当测绘完毕，启动驱动风机31调整测绘的方向，或启动姿态稳定器34进行俯仰角的调整，从而可以更全面的对国土地貌进行测绘。
31.本装置通过使用浮空艇3承载测绘雷达4进行测绘，从而避免了使用无人机测绘时存在的航时短，载荷低，成本高的缺点，且通过在浮空艇3内设置姿态稳定器34，使得在小体积情况下可以不使用额外的姿态控制电机，也可以进行姿态的微调，从而降低了成本和结构复杂程度，降低了维护保养的难度。
实施例二
32.参照图1和图2所示，与实施例一基本相同，所不同在于，固定桩1包括定位盘11和定位钉12，定位盘11为圆形板状结构且设置有多个镂空的孔洞，连接绳2的下端与定位盘11连接，定位钉12的下端穿过定位盘11的镂空孔洞并与地面固定连接，设置定位盘11和定位钉12的作用是保证可以与地面进行很好的固定。
33.定位钉12的中部设置有环形凸出的脚踏阶板121，定位钉12的顶部向外凸出并与定位盘11卡位连接。操作人员可以通过脚踩脚踏阶板121来对定位钉12进行固定，从而省去了弯腰和锤击定位钉12的操作，一方面减少了劳动强度，另一方面避免锤击时损坏定位盘11。
34.定位盘11上设置有电动卷线器13，电动卷线器13与连接绳2连接，设置电动卷线器13的作用是可以控制连接绳2的长短，可以有以下的用法，1.控制浮空艇3的升降，在高处时浮空艇3可以探测更广的范围，当要收回时，可以使用电动卷线器13将浮空艇3回收。2.可以在固定桩1下绑一些测量仪器，然后使用电动卷线器13将载荷抬起，利用浮空艇3的浮力承担一部分的运输功能，由于国土测绘经常处于荒地等环境，使用浮空艇3配合驱动风机31可以将一部分的器材转移到指定的位置，减少员工的劳动强度。
实施例三
35.参照图1和图2所示，与实施例二基本相同，所不同在于，测绘雷达4为相控阵雷达，使用相控阵雷达可以有效的提高测绘的精度和测绘的速度，由于我国的民用相控阵雷达已经广泛应用，所以使用相控阵雷达进行国土测绘具有实用价值。
36.浮空艇3的内部骨架和外层均由非金属材料构成，浮空艇3的外层分为外层的硬质壳体和内部的气囊层。骨架设置非金属材质是为了避免在阴雨天气中引发雷击事故，设置硬质壳体的作用是保护内部的姿态稳定器34，避免姿态稳定器34的折断和损伤。内部的气囊层是保证氦气不会泄露。
37.本实用新型并不限于上述的实施方式，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化，变化后的内容仍属于本实用新型的保护范围。

技术特征：
1.一种国土测绘用浮空测绘装置，包括固定桩、连接绳、浮空艇和测绘雷达，其特征在于，所述固定桩的底部与地面固定连接，所述连接绳的上下两端分别与所述浮空艇和固定桩连接，所述测绘雷达固定于浮空艇的前部且指向测绘的区域，所述浮空艇为中空的纺锤形结构且内部填充有氦气，所述浮空艇中部的两侧分别设置有两个带有螺旋桨的驱动风机且在尾部设置有十字形的控制舵面，所述浮空艇的内部的稳心上设置有控制器且轴向上设置有前后贯通的姿态稳定器，所述姿态稳定器为中空管状结构且内部套设有由螺旋线圈构成的电磁管，所述姿态稳定器内部的一半空间填充有液态的磁流体，所述电磁管与磁流体磁性连接，所述控制器内部设置有陀螺仪和plc控制器，plc控制器的输入端与陀螺仪电连接且输出端与电磁管、驱动风机和控制舵面电连接。2.根据权利要求1所述的一种国土测绘用浮空测绘装置，其特征在于：所述固定桩包括定位盘和定位钉，所述定位盘为圆形板状结构且设置有多个镂空的孔洞，所述连接绳的下端与定位盘连接，所述定位钉的下端穿过所述定位盘的镂空孔洞并与地面固定连接。3.根据权利要求2所述的一种国土测绘用浮空测绘装置，其特征在于：所述定位钉的中部设置有环形凸出的脚踏阶板，所述定位钉的顶部向外凸出并与定位盘卡位连接。4.根据权利要求3所述的一种国土测绘用浮空测绘装置，其特征在于：所述定位盘上设置有电动卷线器，所述电动卷线器与所述连接绳连接。5.根据权利要求1所述的一种国土测绘用浮空测绘装置，其特征在于：所述浮空艇的内部骨架和外层均由非金属材料构成，所述浮空艇的外层分为外层的硬质壳体和内部的气囊层。6.根据权利要求1所述的一种国土测绘用浮空测绘装置，其特征在于：所述测绘雷达为相控阵雷达。

技术总结
本实用新型涉及国土测绘装置技术领域，具体涉及一种国土测绘用浮空测绘装置，包括固定桩、连接绳、浮空艇和测绘雷达，固定桩的底部与地面固定连接，连接绳的上下两端分别与浮空艇和固定桩连接，测绘雷达固定于浮空艇的前部且指向测绘的区域，浮空艇为中空的纺锤形结构且内部填充有氦气，浮空艇中部的两侧分别设置有两个带有螺旋桨的驱动风机且在尾部设置有十字形的控制舵面，浮空艇的内部的稳心上设置有控制器且轴向上设置有前后贯通的姿态稳定器，姿态稳定器为中空管状结构且内部套设有由螺旋线圈构成的电磁管，姿态稳定器内部的一半空间填充有液态的磁流体，本装置通过浮空艇进行测绘，从而避免了无人机测绘的航时短，载荷低，成本高的缺点。成本高的缺点。成本高的缺点。


技术研发人员：孙勇 李鑫 许婷婷 张营莉
受保护的技术使用者：山东宇恒规划设计有限公司
技术研发日：2023.04.24
技术公布日：2023/6/28