一种无人机野外工作平台

1.本发明属于无人机技术领域，尤其是涉及一种无人机野外工作平台。


背景技术：

2.无人机摄影测量是数字摄影测量和航摄设备的结合，它通过无人驾驶飞行器搭载传感设备，直接获取摄影相机的外方位元素和飞机的绝对位置，从而实现定点摄影成像，并获取作业区域信息，进行信息提取、数据处理，最终生成数字产品。
3.近年来低空小型无人机遥感技术得到了快速发展，由于其结构简单、成本低、风险小等特点，开始被广泛应用到地质灾害调查中。但无人机参与地质灾害调查的流程包含了无人机航线规划，数据采集，数据处理，成果应用等步骤，在数据采集时，涉及了无人机起降的过程，在野外实践工作经验中，往往由于起降条件和人为操作失误而导致无人机受到损伤破坏，除了无人机损害导致的经济损失外，还会影响野外采集地灾数据的效率；在数据处理这一步时，涉及到电脑软件处理，目前数据处理通常在室内进行。
4.目前的无人机摄影测量通常都是采用定高飞行，这就导致了一些地形起伏较大测区由于无人机相对实际地面的高度不同，会造成地面分辨率相差较大，导致高处与低处的重叠度不够，会山顶漏洞、建筑物拉花、精度不够等情况。目前仿地飞行则是一个较新的无人机低空摄影技术，仿地飞行技术则能使无人机根据地面起伏以相对恒定的高度飞行，不仅能够保障飞行器在空中采集数据时的安全而且成像质量也会有极大提升，对于地质灾害的调查和定性分析起到了有益的作用。
5.仿地飞行技术是近些年发展起来的一门新技术，在地灾调查的应用中也越来越广，但目前仍然存在以下问题：
①
常用的仿地飞行工作流程是通过正射航线规划预扫飞行，对获取的地灾影像通过软件处理生成dsm，再将dsm用作仿地飞行底图来进行仿地飞行。但，在初处理生成dsm这一流程中，涉及室内处理，可能需要多次往返现场，导致相对调查时间较长，达不到目前提倡的地灾应急救急的要求。
6.②
受民用无人机本身的限制，一方面如无人机电池，目前民用多旋翼无人机的飞行时间均在1小时以内，而仿地飞行时，由于无人机需要始终与地表保持一定的高度，所以航线往往较为密集，无人机的飞行轨迹也一直在变动。因此常存在野外电池不够仿地飞行采集灾害信息的情况，而一般的轻便式移动电源又难以满足充电的要求；另一方面无人机采集的数据都需要进行坐标校正，这时就需要地表的像控点坐标来采集校正的数据，但精确的像控点坐标需要rtk的地面基站来获取。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于，提供一种无人机野外工作平台，能满足对于地灾相关信息及时、快速的采集与处理。
8.为此，本发明的上述目的通过如下技术方案实现：
一种无人机野外工作平台，其特征在于：所述无人机野外工作平台自上而下依次包括上部平台、下部箱体以及链接台；所述上部平台包括平台本体和处于平台本体上方的工作板，所述工作板的一侧设有旋转杆，所述平台本体上设有与旋转杆相对应的旋转孔，所述平台本体与工作板之间的空间内设有多个伸缩套杆，所述伸缩套杆与旋转杆、旋转孔相配合以抬起或者降下工作板；所述下部方箱用于存放笔记本电脑、无人机、蓄电箱；所述下部方箱底部具有链接铁极，所述链接铁极为铁制的外凸型类椭球体，所述链接铁极与蓄电箱电连接；所述链接台底部具有轮组，所述链接台顶部设有多个与链接铁极相配合的凹腔，所述凹腔内设有磁铁；所述链接铁极在不通电时与凹腔内的磁铁相吸引，在通电时与凹腔内的磁铁相排斥；所述轮组用于方便移动无人机野外工作平台。
9.在采用上述技术方案的同时，本发明还可以采用或者组合采用如下技术方案：作为本发明的一种优选技术方案：所述上部平台上设有固定式gps点。
10.作为本发明的一种优选技术方案：所述下部方箱自上而下依次包括抽箱、拉箱；所述抽箱用于存放笔记本电脑；所述拉箱内具有隔板，隔板的一侧用于存放无人机，隔板的另一侧用于固定蓄电箱。
11.作为本发明的一种优选技术方案：所述抽箱内设有地质锤槽、地质罗盘槽、变压充电器槽、蓄电池槽和笔记本电脑槽。
12.作为本发明的一种优选技术方案：所述抽箱内填充保护棉。
13.作为本发明的一种优选技术方案：所述拉箱内蓄电箱上设有第一开关和第二开关，所述第一开关为总开关，所述第二开关用于连通或者打开蓄电箱与链接铁极的电连接。
14.作为本发明的一种优选技术方案：所述拉箱侧壁上设有电源口，所述电源口在第一开关打开后形成导通。
15.作为本发明的一种优选技术方案：所述链接铁极包括第一组链接铁极和第二组链接铁极，第一组链接铁极与第二组链接铁极内链接铁极的数量不同，所述第一组链接铁极与第二组链接铁极间隔设置以增大链接铁极与地表之间的静摩擦力。
16.本发明提供一种无人机野外工作平台，通过伸缩套杆与旋转杆、旋转孔相配合以抬起或者降下工作板，能够保证工作板作为无人机起降平台为近水平，大大降低了现有技术中针对复杂地形，如刚发生地灾的区域，环境较为复杂，尤其是地表凹凸不平甚至具有一定坡度的区域，无人机起降可能存在损伤的风险；通过在下部方箱中提供蓄电池和蓄电箱，可以通过蓄电池为笔记本电脑提供电源，保证在野外就能满足无人机航线规划，数据采集，数据处理的流程；蓄电箱除了能够为无人机电池提供充电之外，还可以为链接铁极提供电力，以使得链接铁极具有与凹腔内的磁铁相排斥，从而方便链接台从下部方箱上拆除；此外，本发明所提供的无人机野外工作平台还能够同时提供野外地质灾害调查时所需要的必要装备。
附图说明
17.图1为本发明所提供的无人机野外工作平台的整体图示。
18.图2为本发明所提供的无人机野外工作平台的展开图示。
19.图3为上部平台的展开图示。
20.图4为旋转杆、旋转孔的配合图示。
21.图5为处于抬升状态下的工作板。
22.图6为下部方箱的图示。
23.图7为拉箱内蓄电箱位置的图示。
24.图8为链接铁极的布置图示。
25.图9为链接台的结构图示。
26.图10为凹腔内的结构图示。
具体实施方式
27.参照附图和具体实施例对本发明作进一步详细地描述。
28.无人机野外工作平台的结构设计考虑在野外对于地灾开展调查的整个操作流程要求，工作平台为一整体，结构上可看作由上部平台，下部方箱和链接台三个部分组成。
29.一、上部平台110上部平台110由平台本体111、工作板112，旋转杆113，固定式gps点116，伸缩套杆115和旋转杆113构成，伸缩套杆115下与平台本体111相连，上与工作板112相连，控制工作板112的抬升，旋转杆113固定工作板112的一侧，保证工作板112的旋转。gps点作116为无人机数据采集时的地表相控点。
30.旋转杆113的作用一是固定工作板112一端，二是通过伸缩套杆115可以控制工作板112的抬升程度。旋转杆113通过固定轴与工作板112连接，同时旋转杆113两端与底部平台本体111两端的旋转孔114拼接在仪器上。
31.底部平台本体111有两组伸缩套杆115，在上升的工作板112上执行无人机起飞和降落的工作可以有效的减少工作板112的振动，使无人机的起飞和降落的环境相对较为稳定，避免无人机受起降环境影响而损坏，同时转动的工作板112能保证无人机起降时的环境为近水平；抽箱121里携带的笔记本电脑也可放于工作板112上，通过抽箱121里的充电器槽供电，在现场对无人机获取的初始数据进行处理，获取仿地飞行所需的dsm底图。同时本发明的工作板112位于上部平台110的中部，如果工作板112或者支撑板损坏只需更换局部即可，不需全部更换，降低了装置的维修成本。
32.二、下部方箱120下部方箱120主要由抽箱121，拉箱122和链接铁极123三部分构成。抽箱121用于存放笔记本电脑，野外地质灾害调查的必备工具等；拉箱122中部由隔板分开，一侧用于存放无人机，另一侧固定有一蓄电箱124；链接铁极123为铁制，与链接台130相连。
33.抽箱121内有地质锤槽、地质罗盘槽、变压充电器槽、蓄电池槽和笔记本电脑槽，抽箱121内充满保护棉，避免填充的设备被损坏。蓄电池槽内设置有蓄电池，变压充电槽内设置有变压充电器，蓄电池、变压充电器间电性连接，利用变压充电器给笔记本电脑在野外工作提供电源。需注意的是在前往野外地质调查前应该将蓄电池内的电量充满，以保证电脑在野外的工作时长。
34.拉箱122内一段用于存放无人机，无人机电池和相关的充电器等，中部设隔板，另
一端设置有固定式小型蓄电箱124。拉箱122的转动连接处设置为提拉旋转式，能保证抽箱121和拉箱122互不干扰，在打开抽箱121时，也能方便的打开拉箱122将无人机取出。
35.拉箱122中的蓄电箱124上有第一开关和第二开关。第一开关为总开关，打开后即可通过电源口125为无人机电池充电，第二开关需在第一开关打开后才能工作，作用是为链接铁极123提供电源，使其产生与链接台130凹腔132内磁铁133相反的磁极，从而使下部方箱120与链接台130分离。
36.链接铁极123为无人机在野外定点飞行时直接与地表接触的部分，外形为铁制的外凸型类椭球体，可分为组1和组2，组1分布3个椭球体，组2分布2个椭球体。椭球体结构的设计考虑到野外工作时，地表往往存在凹凸不平甚至存在倾斜角度的情况，组1和组2式间隔分布能使链接铁极123充分与地表接触，防止因受外界影响而导致工作平台出现滑动等现象。同时链接铁极123其上存在线路与蓄电箱124相连，通过第二开关能使链接铁极123产生与链接台130凹腔132内磁铁133相反的磁极，使链接铁极123与链接台130分离。
37.三、链接台130链接台130主要包含轮组131和凹腔132两部分，轮组131的作用是为了方便移动工作平台，同时凹腔132内的磁铁133是为了与链接铁极123相连。
38.在链接铁极123未通电时，在磁力作用下会与凹腔132内磁铁133相贴，使链接台130和方箱相连，链接台130能起到移动工作平台的作用，同时磁力的作用也能避免链接台130与方箱脱离。当无人机工作平台到达野外的工作点后，链接铁极123通电产生与凹腔132内磁铁133相反的磁极，使得链接台130与方箱脱离，将链接台130上部的结构置于地面，开始开展野外相关的工作。
39.上述具体实施方式用来解释说明本发明，仅为本发明的优选实施例，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何修改、等同替换、改进等，都落入本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种无人机野外工作平台，其特征在于：所述无人机野外工作平台自上而下依次包括上部平台、下部箱体以及链接台；所述上部平台包括平台本体和处于平台本体上方的工作板，所述工作板的一侧设有旋转杆，所述平台本体上设有与旋转杆相对应的旋转孔，所述平台本体与工作板之间的空间内设有多个伸缩套杆，所述伸缩套杆与旋转杆、旋转孔相配合以抬起或者降下工作板；所述下部方箱用于存放笔记本电脑、无人机、蓄电箱；所述下部方箱底部具有链接铁极，所述链接铁极为铁制的外凸型类椭球体，所述链接铁极与蓄电箱电连接；所述链接台底部具有轮组，所述链接台顶部设有多个与链接铁极相配合的凹腔，所述凹腔内设有磁铁；所述链接铁极在不通电时与凹腔内的磁铁相吸引，在通电时与凹腔内的磁铁相排斥；所述轮组用于方便移动无人机野外工作平台。2.根据权利要求1所述的无人机野外工作平台，其特征在于：所述上部平台上设有固定式gps点。3.根据权利要求1所述的无人机野外工作平台，其特征在于：所述下部方箱自上而下依次包括抽箱、拉箱；所述抽箱用于存放笔记本电脑；所述拉箱内具有隔板，隔板的一侧用于存放无人机，隔板的另一侧用于固定蓄电箱。4.根据权利要求3所述的无人机野外工作平台，其特征在于：所述抽箱内设有地质锤槽、地质罗盘槽、变压充电器槽、蓄电池槽和笔记本电脑槽。5.根据权利要求1或3或4所述的无人机野外工作平台，其特征在于：所述抽箱内填充保护棉。6.根据权利要求3所述的无人机野外工作平台，其特征在于：所述拉箱内蓄电箱上设有第一开关和第二开关，所述第一开关为总开关，所述第二开关用于连通或者打开蓄电箱与链接铁极的电连接。7.根据权利要求6所述的无人机野外工作平台，其特征在于：所述拉箱侧壁上设有电源口，所述电源口在第一开关打开后形成导通。8.根据权利要求1所述的无人机野外工作平台，其特征在于：所述链接铁极包括第一组链接铁极和第二组链接铁极，第一组链接铁极与第二组链接铁极内链接铁极的数量不同，所述第一组链接铁极与第二组链接铁极间隔设置以增大链接铁极与地表之间的静摩擦力。

技术总结
本发明提供一种无人机野外工作平台，通过伸缩套杆与旋转杆、旋转孔相配合以抬起或者降下工作板，能够保证工作板作为无人机起降平台为近水平，大大降低了现有技术中针对复杂地形，如刚发生地灾的区域，环境较为复杂，尤其是地表凹凸不平甚至具有一定坡度的区域，无人机起降可能存在损伤的风险；通过在下部方箱中提供蓄电池和蓄电箱，可以通过蓄电池为笔记本电脑提供电源，保证在野外就能满足无人机航线规划，数据采集，数据处理的流程；蓄电箱除了能够为无人机电池提供充电之外，还可以为链接铁极提供电力，以使得链接铁极具有与凹腔内的磁铁相排斥，从而方便链接台从下部方箱上拆除。从而方便链接台从下部方箱上拆除。从而方便链接台从下部方箱上拆除。


技术研发人员：吴明堂 房云峰 叶志平 金忠良 高品红 陈建强 崔振华 姚义振 李星开 冯文凯 董秀军 戴可人 杨建元
受保护的技术使用者：成都理工大学
技术研发日：2023.01.09
技术公布日：2023/6/6