一种测绘装置、测绘方法及计算机设备制造方法及图纸

本发明专利技术属于航空测绘领域，具体提供一种测绘装置、测绘方法及计算机设备，包括有效载荷以及具有球状结构的复合框架，复合框架包括俯角驱动及轴系、位角驱动及轴系、承力内框架、半球形上盖以及半球形下盖，俯角驱动及轴系用于带动有效载荷进行俯仰方向上转动，位角驱动及轴系用于带动有效载荷进行横滚方向上转动，承力内框架用于承载有效载荷，半球形上盖、承力内框架和半球形下盖形成球状结构，采用一体化内埋式设计，易于实现密封设计，环境稳定性好，流线型设计，空气阻力小，便于控制，适合于多种测绘应用场景。测绘应用场景。测绘应用场景。

【技术实现步骤摘要】
一种测绘装置、测绘方法及计算机设备


[0001]本专利技术涉及航空测绘领域，特别涉及一种测绘装置、测绘方法及计算机设备。

技术介绍

[0002]传统的摄影测量过程中，测量相机通过稳定平台安装在载机中构成对地测量，测量相机借助于飞机的前向飞行对地成像，基高比与单航带覆盖宽度只与测量相机的探测器在飞行方向及垂直飞行方向的尺寸线性相关，大基高比测量及宽幅成像时需要大幅面探测器，而受限于探测器制作水平，目前情况下，探测器幅面尺寸有限，难以实现大基高比、宽幅面测绘。
[0003]为了解决上述问题，出现了多探测器拼接方案，借助多个探测器拼接提升基高比及测量精度，但容易导致测量相机体积、重量较大，且成本昂贵。随着探测器技术的发展，虽然探测器幅面尺寸未取得突破性进展，但探测器帧频、数据读出速率等参数取得了快速的发展，本专利技术提出了利用探测器容易实现的“时间”特性，达到不容易实现的“大幅面”特性的等效效果，通过“时间”换取“空间”，在小幅面探测器的情况下，通过高帧频、快速数据读取，实现等效大基高比、高效率测量。
[0004]中国专利公开CN 111272146 B《测绘仪器、测绘方法及装置、终端设备、存储介质》中提出了一种针对高空远距离倾斜高精度测绘的方法及装置，提出的方法为了解决现有方法中受限于探测器幅面，高空远距离高精度测绘时效率和精度较低的问题，提出了一种基于二维复合框架及载荷外露式设计的测绘方法和装置，通过特定的摆扫运动实现了工作效率和基高比的提升，并可以在不过顶的情况下对目标区域进行高精度测量的问题，该专利同时给出了方案的实施方法与装置。该装置中光电载荷与复合框架处于分裂式设计模式，存在如下问题：首先由于需要宽幅大倾斜测绘，该载荷在机上难以实现内埋式安装，而该方案所示的实施装置中成像载荷与复合框架未进行一体化设计，光电载荷采用外露式安装在复合框架上，导致相机作业过程中当飞机飞行速度较大时，外露部分风阻较大，载荷工作时俯仰向摆扫受风阻影响极大，容易出现复合框架受风阻影响偏向一侧、无法按照既定规律进行摆扫运动的情况，严重时甚至会导致轴系卡死、电机烧坏等现象，因此该方案并不适用于低空、中低空、中高空等飞机飞行速度较大、风阻较大的应用场景；其次上述专利披露的实施方案中，复合框架中内框相对于外框在俯仰向运动角度极其有限，大角度俯仰成像过程中将出现干涉等现象，限制了载荷的工作范围，影响了大基高比应用，且对目标测量的基线显著受限于俯仰向运动角度，难以实现区域凝视成像；最后，上述专利披露的图像处理中给出了“合成画幅”的概念，图像处理过程中需要首先合成“合成画幅”，然后再进行图像同名点匹配、空三生产等过程，图像处理过程繁琐。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术实施例中提供一种测绘装置、测绘方法及计算机设备。
[0006]第一方面，本专利技术提供一种测绘装置，包括：
有效载荷，用于进行测绘；具有球状结构的复合框架，用于承载所述有效载荷，所述复合框架包括俯角驱动及轴系、位角驱动及轴系、承力内框架、半球形上盖以及半球形下盖，所述俯角驱动及轴系用于带动所述有效载荷进行俯仰方向上转动，所述位角驱动及轴系用于带动所述有效载荷进行横滚方向上转动，所述半球形下盖上具有工作窗口，所述承力内框架用于承载所述有效载荷，所述半球形上盖、所述承力内框架和所述半球形下盖形成所述球状结构。
[0007]作为一种可选的方案，所述有效载荷包括光学成像组件、惯性测量组件以及激光测距仪，所述光学成像组件、所述惯性测量组件以及所述激光测距仪均固定在所述承力内框架上。
[0008]作为一种可选的方案，所述工作窗口包括光学成像观测窗口、激光测距仪接收窗口以及激光测距仪发射窗口，所述光学成像观测窗口用于所述光学成像组件进行图像采集，所述激光测距仪接收窗口用于所述激光测距仪接收激光，所述激光测距仪发射窗口用于所述激光测距仪发射激光。
[0009]作为一种可选的方案，所述光学成像组件位于所述承力内框架的上表面，所述惯性测量组件和所述激光测距仪均设置于所述承力内框架的下表面，所述承力内框架上具有矩形通孔，所述光学成像组件的镜头通过所述矩形通孔向所述承力内框架的下方进行图像采集。
[0010]作为一种可选的方案，所述承力内框架安装在所述位角驱动及轴系上并构成位角轴系，所述位角轴系安装在所述俯角驱动及轴系上。
[0011]作为一种可选的方案，所述球状结构与所述位角驱动及轴系之间具有预留弧形间隙，所述预留弧形间隙用于所述球状结构转动。
[0012]作为一种可选的方案，所述球状结构与所述位角驱动及轴系之间设置有密封圈。
[0013]作为一种可选的方案，还包括减震器，所述减震器用于连接搭载平台。
[0014]第二方面，本专利技术提供一种利用如上述测绘装置进行测绘的方法，包括：第一时刻下，俯角驱动及轴系驱动有效载荷在垂直飞行方向对目标区域进行横向扫描，获取多幅图像，形成广域宽幅图像；第二时刻下，所述有效载荷在位角驱动及轴系驱动下以预设倾斜向角度作为起点对所述目标区域进行横向扫描，形成倾斜成像及测绘；基于所述广域宽幅图像和所述倾斜成像对所述目标区域进行测绘分析。
[0015]第三方面，本专利技术提供一种计算机设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述的方法。
[0016]本专利技术实施例中提供的测绘装置，包括有效载荷以及具有球状结构的复合框架，复合框架包括俯角驱动及轴系、位角驱动及轴系、承力内框架、半球形上盖以及半球形下盖，俯角驱动及轴系用于带动有效载荷进行俯仰方向上转动，位角驱动及轴系用于带动有效载荷进行横滚方向上转动，所述半球形下盖上具有工作窗口，承力内框架用于承载有效载荷，半球形上盖、承力内框架和半球形下盖形成球状结构，采用一体化内埋式设计，易于
实现密封设计，环境稳定性好，流线型设计，空气阻力小，便于控制，适合于多种测绘应用场景。本专利技术实施例中提供的测绘方法，俯仰向运动角度显著增加，给出了区域测绘及广域测绘的成像模式，在该模式下图像处理过程中不需要进行画幅合成，图像数据容易实现同名点匹配，扩大了成像基线和基高比，便于实现高精度测图，提高了计算数据处理效率，便于进行测绘生产。
附图说明
[0017]图1为本专利技术实施例中提供一种测绘装置的结构示意图；图2为本专利技术实施例中提供一种测绘装置中轴系运动的示意图；图3为本专利技术实施例中提供一种测绘方法的流程示意图；图4为本专利技术实施例中提供一种测绘方法中进行长基线区域测绘的示意图；图5为本专利技术实施例中提供一种测绘方法中进行长基线广域测绘的示意图；图6为本专利技术实施例中提供一种计算机设备的结构框图。
[0018]附图标记：1俯角驱动及轴系、2密封圈、3半球形上盖、4光学成像组件、5承力内框架、6惯性测量组件、7激光测距仪、8光学成像观测窗口、9位角驱动及轴系、10半球形下盖、11激光测距仪接收窗口、12激光测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种测绘装置，其特征在于，包括：有效载荷，用于进行测绘；具有球状结构的复合框架，用于承载所述有效载荷，所述复合框架包括俯角驱动及轴系、位角驱动及轴系、承力内框架、半球形上盖以及半球形下盖，所述俯角驱动及轴系用于带动所述有效载荷进行俯仰方向上转动，所述位角驱动及轴系用于带动所述有效载荷进行横滚方向上转动，所述半球形下盖上具有工作窗口，所述承力内框架用于承载所述有效载荷，所述半球形上盖、所述承力内框架和所述半球形下盖形成所述球状结构。2.根据权利要求1所述的测绘装置，其特征在于，所述有效载荷包括光学成像组件、惯性测量组件以及激光测距仪，所述光学成像组件、所述惯性测量组件以及所述激光测距仪均固定在所述承力内框架上。3.根据权利要求2所述的测绘装置，其特征在于，所述工作窗口包括光学成像观测窗口、激光测距仪接收窗口以及激光测距仪发射窗口，所述光学成像观测窗口用于所述光学成像组件进行图像采集，所述激光测距仪接收窗口用于所述激光测距仪接收激光，所述激光测距仪发射窗口用于所述激光测距仪发射激光。4.根据权利要求2所述的测绘装置，其特征在于，所述光学成像组件位于所述承力内框架的上表面，所述惯性测量组件和所述激光测距仪均设置于所述承力内框架的下表面，所述承力内框架上具有矩形通孔，所述光学成像组件的镜头通过所述矩形通孔向所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：远国勤，郑丽娜，袁东明，刘学吉，张赫，宋来运，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：