CN203217082U - 遥控飞行gps地理信息采集系统 - Google Patents

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王忠勇
高明磊
宋豫全
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Abstract

本实用新型公开了一种遥控飞行GPS地理信息采集系统，具体涉及一种将GPS接收机、测距仪、摄像机、机载控制器等安装在飞行器上，由地面控制系统对其操作实现GPS地理信息数据采集的系统。要解决的技术问题是目前在采集指定地点的经纬度和海拔信息时费时费力、效率低下，甚至会危及人身安全。本实用新型包括飞行器以及控制飞行器的地面控制器，在所述飞行器上搭载的机载控制器以及与机载控制器连接的GPS接收机、测距仪、摄像机、指示器，机载控制器与地面控制器通讯连接。采用这样的结构后的本实用新型，工作环境较为安全，操作简单便捷，工作效率较高，整个测量过程省时、省心、省力。

Description

遥控飞行GPS地理信息采集系统
技术领域
本实用新型涉及一种遥控飞行GPS地理信息采集系统，具体涉及一种将GPS接收机、测距仪、摄像机、指示器、机载控制器等安装在飞行器上，由地面控制系统对其操作实现GPS地理信息数据采集的系统。
背景技术
在地图测绘、地界勘定、地质勘探等外业活动中常需要采集指定地点的经纬度和海拔信息。目前通常使用的测量工具是一种在手持杆顶部安装GPS主机的测量仪器，由人工抓持该仪器到待测量地点，用手薄等设备与GPS主机通信并读取记录当前地点的待测数据。但是，很多测量地点在高山、险坡、悬崖、峭壁等人难以接近的地方，对这样的地点进行测量时费时费力、效率低下，严重时甚至会危及人身安全。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是在地图测绘、地界勘定、地质勘探等外业活动中采集指定地点的经纬度和海拔信息时费时费力、效率低下，甚至会危及人身安全，提供一种成本低廉、操作简单、使用方便的遥控飞行GPS地理信息采集系统。
为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：一种遥控飞行GPS地理信息采集系统，它包括飞行器以及控制飞行器的地面控制器，在所述飞行器上搭载的机载控制器以及与机载控制器连接的GPS接收机、测距仪、摄像机、指示器，所述的机载控制器与地面控制器通讯连接。
所述飞行器为四旋翼飞行器，包括飞行器机身、位于飞行器机身周边的螺旋桨和置于螺旋桨上方的旋翼。
所述螺旋桨共四个，呈十字形交叉结构。
所述机载控制器包括总控芯片                                                ，总控芯片
Figure 687044DEST_PATH_IMAGE001
的输入端连接GPS接收机、测距仪、摄像机、指示器，其输出端连接无线数据传输模块和无线视频发送模块
Figure 326153DEST_PATH_IMAGE001
。
所述测距仪为激光测距仪或超声波测距仪或高度计。
所述指示器为激光指示器。
所述地面控制器包括总控芯片
Figure 160117DEST_PATH_IMAGE002
，总控芯片
Figure 110756DEST_PATH_IMAGE002
连接有无线数据传输模块
Figure 55578DEST_PATH_IMAGE002
、无线视频接收模块、监视器、操作面板和存储器，其中监视器置于操作面板的上方。
采用上述技术方案的本实用新型，在地图测绘、地界勘定、地质勘探等外业活动中需要采集指定地点的经纬度和海拔信息时，只需要操作地面控制器就可完成某个测量点的测量，工作环境较为安全，操作简单便捷，工作效率较高，整个测量过程省时、省心、省力。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是机载控制器的构成图示。
图3是地面控制器的结构示意图。
图4为地面控制器的构成图示。
图5为飞行器测量系统控制流程图。
图6为地面控制器控制流程图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括飞行器1以及控制飞行器1的地面控制器7，在所述飞行器1上搭载的机载控制器6以及与机载控制器6连接的GPS接收机2、测距仪3、摄像机4、指示器5，所述的机载控制器6与地面控制器7通讯连接。
所述飞行器1为四旋翼飞行器，包括飞行器机身11、位于飞行器机身11周边的螺旋桨12和置于螺旋桨12上方的旋翼13；螺旋桨12共四个，呈十字形交叉结构。此种飞行器能够在多种环境条件下垂直起降，在飞行控制系统的作用下，能以多种姿态飞行，可悬停、前飞、侧飞和倒飞。通常飞行器上装载的摄像机4和无线视频发送模块，将视频实时传送到地面控制器7并显示在监视器72上，可通过观察监视器72下达飞行控制指令调整飞行姿态。
所述GPS接收机通常采用差分GPS的测量方式，即通过在固定测站和流动测站上进行同步观测，由基准站发送改正数，由用户站接收并改正流动测站上定位结果的卫星定位，以获得精确的定位结果。为得到精确的海拔信息的测量结果，通常飞行器上装载测距仪，将GPS测得的海拔信息减去测距仪或高度计测得的飞行高度，得到待测地面点的海拔信息。
所述机载控制器6包括总控芯片
Figure 914392DEST_PATH_IMAGE001
，总控芯片
Figure 352326DEST_PATH_IMAGE001
的输入端连接GPS接收机2、测距仪3、摄像机4、指示器5，其输出端连接无线数据传输模块
Figure 835260DEST_PATH_IMAGE001
和无线视频发送模块
Figure 307830DEST_PATH_IMAGE001
。如图2所示，总控芯片通过无线数据传输模块，接收地面控制器7发来的飞行控制指令，通过飞行控制系统，调控飞行速度和姿态，并把测得的数据发送到地面控制器。通常总控芯片还负责无线视频发送模块的配置与开启、GPS接收机的配置与开启以及激光指示器的开启。
所述测距仪3为激光测距仪或超声波测距仪或高度计。
所述指示器5为激光指示器。
所述地面控制器7包括总控芯片
Figure 483596DEST_PATH_IMAGE002
，总控芯片
Figure 408827DEST_PATH_IMAGE002
连接有无线数据传输模块
Figure 695452DEST_PATH_IMAGE002
、无线视频接收模块
Figure 756949DEST_PATH_IMAGE002
、监视器72、操作面板71和存储器73，，其中监视器72置于操作面板71的上方。地面控制器包括总控芯片
Figure 605081DEST_PATH_IMAGE002
，总控芯片
Figure 79925DEST_PATH_IMAGE002
连接有无线数据传输模块、无线视频接收模块
Figure 351823DEST_PATH_IMAGE002
、监视器、操作面板和存储器。如图3所示，其作用是将用户指令发送到飞行器，控制飞行器飞行姿态，并接收存储GPS测量数据，监视器作用是监控飞行器实时传来的视频以方便用户调整飞行姿态，寻找测量点；内部电路主要包括存储器、总控芯片、无线数据传输模块、无线视频接收模块，如图4所示，用户通过操作面板，将指令传送到总控芯片，总控芯片将指令编码并通过无线数据传输模块发送给飞行器，通过无线数据传输接收GPS测得的数据并储存。通常包含无线视频接收模块，用于接收飞行器上装载的无线视频发送模块发来的实时视频信号。
下面结合附图，对本实用新型做具体描述：
使用前需要先对设备进行整体检查，检查内容中包括：察看飞行器1与地面控制器7的供电情况，检查飞行器1的机械部分有无润滑不良等异常，检查各机载设备的状况是否正常……如果一切正常，下达起飞指令。
操作地面控制器7，遥控飞行器1飞行到待测量地点上方。遥控过程中可以通过观察飞行器位置与姿态来发送飞行控制指令，也可以发送指令开启机载摄像机4，将视频实时传送到地面控制器7并在监视器72上显示，通过查看监视器72来发送飞行控制指令。
 当飞行器1到达待测量点上方，如果机载摄像机4未开启，则将其开启，将视频实时传送到地面控制器7并在监视器72上显示。开启激光指示器5，指示激光束将垂直射向地面，观察监视器72，当射向地面的激光点正对测量点时，下达测量指令。
飞行器1接到测量指令，锁定测量点，待飞行器稳定后，读取GPS测量数据。如果激光测距仪3开启，则读取激光测距仪3测得的飞行高度，并将测得的数据发送到地面控制器7，完成一个测量点的测量。
如果需要继续测量，则遥控飞行器1飞向下一个测量点，重复上述步骤进行测量。如果测试完成，则返航。
 本实用新型中可以用在地界勘定、地图测绘等需要测量制定地点GPS坐标信息的场合。

Claims (7)

1.一种遥控飞行GPS地理信息采集系统，包括GPS测量仪，其特征在于：它包括飞行器（1）以及控制飞行器（1）的地面控制器（7），在所述飞行器（1）上搭载有机载控制器（6）以及与机载控制器（6）连接的GPS接收机（2）、测距仪（3）、摄像机（4）、指示器（5），所述的机载控制器（6）与地面控制器（7）通讯连接。
2.根据权利要求1所述的遥控飞行GPS地理信息采集系统，其特征在于：所述飞行器（1）为四旋翼飞行器，包括飞行器机身（11）、位于飞行器机身（11）周边的螺旋桨（12）和置于螺旋桨（12）上方的旋翼（13）。
3.根据权利要求2所述的遥控飞行GPS地理信息采集系统，其特征在于：所述螺旋桨（12）共四个，呈十字形交叉结构。
4.根据权利要求1所述的遥控飞行GPS地理信息采集系统，其特征在于：所述机载控制器（6）包括总控芯片                                                
Figure 37213DEST_PATH_IMAGE001
，总控芯片
Figure 954353DEST_PATH_IMAGE001
的输入端连接GPS接收机（2）、测距仪（3）、摄像机（4）、指示器（5），其输出端连接无线数据传输模块
Figure 671773DEST_PATH_IMAGE001
和无线视频发送模块
Figure 66983DEST_PATH_IMAGE001
。
5.根据权利要求1或4所述的遥控飞行GPS地理信息采集系统，其特征在于：所述测距仪（3）为激光测距仪或超声波测距仪或高度计。
6.根据权利要求1或4所述的遥控飞行GPS地理信息采集系统，其特征在于：所述指示器（5）为激光指示器。
7.根据权利要求1所述的遥控飞行GPS地理信息采集系统，其特征在于：所述地面控制器（7）包括总控芯片，总控芯片
Figure 641500DEST_PATH_IMAGE002
连接有无线数据传输模块
Figure 843287DEST_PATH_IMAGE002
、无线视频接收模块
Figure 42187DEST_PATH_IMAGE002
、监视器（72）、操作面板（71）和存储器（73），其中监视器（72）置于操作面板（71）的上方。
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