無人船測繪系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明是無人船測繪系統(tǒng)。其特征在于，包括船體，所述船體內(nèi)設(shè)有中央控制板以及水下水面地形邊界測量傳感器，所述船體前端的上表面設(shè)有CCD攝像頭、GNSS系統(tǒng)、數(shù)字測深儀以及超聲波測障元件；所述船體的尾部有推進(jìn)裝置，所述推進(jìn)裝置包括有帶螺旋槳的推進(jìn)器。通過無人測控船、用于遙控所述無人測控船的無線遙控器以及對無人測控船進(jìn)行遠(yuǎn)程控制的地面控制基站用于傳輸數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)的處理分析，最終獲取水庫容積、水下地形、邊界信息等。
【專利說明】
無人船測繪系統(tǒng) 一、
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及測控的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及無人測控船以及包括該無人測控船的無人 船測繪系統(tǒng)。 二、 技術(shù)背景
[0002] 近年來，我國洪澇災(zāi)害頻發(fā)，嚴(yán)重威脅著人民生命及財(cái)產(chǎn)的安全，同時也成為了社 會穩(wěn)定發(fā)展的潛在障礙。造成這一現(xiàn)象的原因，除了跟全球氣候變化息息相關(guān)外，也與湖庫 這些人工或天然的"洪澇調(diào)節(jié)器"的失效有著直接的關(guān)系，而造成水庫湖泊調(diào)節(jié)洪澇災(zāi)害功 能失效的主要原因就是泥沙的淤積。
[0003] 目前，解決水庫淤積問題的首要前提，是對水庫的水下地形進(jìn)行精密的測量，建立 完整的水下地形數(shù)據(jù)庫。經(jīng)調(diào)查，目前我國只有大型水庫建立了比較完整的水下地形數(shù)據(jù) 庫，中小型水庫在這一方面幾乎空白，而造成這一現(xiàn)象的原因主要是缺乏快捷、有效和低成 本的測量手段。
[0004] 針對上述的情況，國內(nèi)外多采用無人測控船，用于對中小水庫的水下地形進(jìn)行測 量。無人測控船通過推進(jìn)結(jié)構(gòu)驅(qū)動，在水面上自行移動，完成對中小水庫的整體測量，由此 可見，推進(jìn)結(jié)構(gòu)直接關(guān)系到整個測量過程的成效。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)中，無人測控船的推進(jìn)結(jié)構(gòu)采用的是傳統(tǒng)的推進(jìn)裝置，其采用的是固定 的推進(jìn)動力，則還需要在無人測控船內(nèi)配置結(jié)構(gòu)復(fù)雜的轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)，該轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)包括轉(zhuǎn)向艙+ 舵面組合，才能實(shí)現(xiàn)無人測控船在水面上進(jìn)行轉(zhuǎn)彎等移動，這樣，由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且安裝在 船體內(nèi)部，需要占據(jù)無人測控船內(nèi)的大部分空間，使得無人測控船的體積較大，難以實(shí)現(xiàn)全 面測量，且安裝過程復(fù)雜，能耗高，發(fā)熱量也大，并且，需要專門配置水冷裝置對其進(jìn)行冷 卻，費(fèi)用較高。 三、

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 1.無人船測繪系統(tǒng)，其特征在于，包括船體，所述船體內(nèi)設(shè)有中央控制板以及水下 水面地形邊界測量傳感器，所述船體前端的上表面搭載雙鏡頭CCD攝像頭、可差分的GNSS系 統(tǒng)、數(shù)字測深儀以及姿態(tài)傳感器(MEMS)。
[0007] 2.無人船測繪系統(tǒng)，其特征在于，包括權(quán)利要求1所述的無人測控船其在水庫中的 行駛路線呈蛇形每隔10米記錄一次點(diǎn)位信息，包括拍照點(diǎn)位s的位置信息〇8,8、28)、水深 及姿態(tài)n 力界點(diǎn)時對陸地景觀自動進(jìn)行拍照，根據(jù)數(shù)學(xué)模型①
[0008]
[0009] 其中R是由MEMS所獲取到的Φ、ω、κ組成的旋轉(zhuǎn)矩陣，f為焦距，（u，v)為像方坐標(biāo)， 通過重疊像對解得像上任意一點(diǎn)的(X，Y，Z)物方坐標(biāo)，進(jìn)而恢復(fù)水庫邊界信息。
[0010] 3、無人船測繪系統(tǒng)，其特征在于，包括權(quán)利要求1-2所述的無人測控船，在獲取水 庫的邊界信息及水下信息后，可以繪制水庫界線圖及水下地形圖。 四、
【附圖說明】
[0011]下面結(jié)合附圖和實(shí)例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0012] 圖1為無人船測繪系統(tǒng)測繪過程示意圖 五、
【具體實(shí)施方式】：
[0013] 本專利目的在于提供無人測控船，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中的無人測控船的推進(jìn)結(jié)構(gòu) 需要配置結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)復(fù)雜、安裝麻煩、能耗高、成本高，以及無人測 控船體積、難以對水下地形、邊界及庫容等的全面測量的問題。
[0014] 1.無人船測繪系統(tǒng)，其特征在于，包括船體，所述船體內(nèi)設(shè)有中央控制板以及水下 水面地形邊界測量傳感器，所述船體前端的上表面搭載雙鏡頭CCD攝像頭、可差分的GNSS系 統(tǒng)、數(shù)字測深儀以及姿態(tài)傳感器(MEMS)。
[0015] 2.無人船測繪系統(tǒng)，其特征在于，包括權(quán)利要求1所述的無人測控船其在水庫中的 行駛路線呈蛇形每隔10米記錄一次點(diǎn)位信息，包括拍照點(diǎn)位s的位置信息〇8,8、28)、水深 及姿態(tài)參數(shù)（Φ、ω、κ)，每到水崖線邊界點(diǎn)時對陸地景觀自動進(jìn)行拍照，根據(jù)數(shù)學(xué)模型①
[0016]
[0017] 其中R是由MEMS所獲取到的Φ、ω、κ組成的旋轉(zhuǎn)矩陣，f為焦距，（u，v)為像方坐標(biāo)， 通過重疊像對解得像上任意一點(diǎn)的(X，Y，Z)物方坐標(biāo)，進(jìn)而恢復(fù)水庫邊界信息。
[0018] 3、無人船測繪系統(tǒng)，其特征在于，包括權(quán)利要求1-2所述的無人測控船，在獲取水 庫的邊界信息及水下信息后，可以繪制水庫界線圖及水下地形圖。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 無人船測繪系統(tǒng)，其特征在于，包括船體，所述船體內(nèi)設(shè)有中央控制板W及水下水面 地形邊界測量傳感器，所述船體前端的上表面搭載雙鏡頭CO)攝像頭、可差分的GNSS系統(tǒng)、 數(shù)字測深儀W及姿態(tài)傳感器(MEMS)。2. 無人船測繪系統(tǒng)，其特征在于，包括權(quán)利要求1所述的無人測控船其在水庫中的行駛 路線呈蛇形每隔10米記錄一次點(diǎn)位信息，包括拍照點(diǎn)位S的位置信息村3、￥3、23)、水深及姿 態(tài)參數(shù)（Φ、ω、κ)，每到水崖線邊界點(diǎn)時對陸地景觀自動進(jìn)行拍照，根據(jù)數(shù)學(xué)模型①其中R是由MEMS所獲取到的Φ、ω、κ組成的旋轉(zhuǎn)矩陣，f為焦距，（u，v)為像方坐標(biāo)，通過 重疊像對解得像上任意一點(diǎn)的(Χ，Υ，Ζ)物方坐標(biāo)，進(jìn)而恢復(fù)水庫邊界信息。3. 無人船測繪系統(tǒng)，其特征在于，包括權(quán)利要求1-2所述的無人測控船，在獲取水庫的 邊界信息及水下信息后，可W繪制水庫界線圖及水下地形圖。
【文檔編號】B63B35/00GK105937899SQ201510653796
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2015年10月12日
【發(fā)明人】馮仲科, 于景鑫
【申請人】北京林業(yè)大學(xué)