【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于地形测绘，尤其涉及一种地形勘探设备及地形勘探方法。
技术介绍
1、传统的地形勘测技术需要人工携带测量仪等装备进入野外。仪器设备的重量和野外起居条件往往对勘测人员的体能和注意力造成负面影响，同时，由于野外环境通行的不确定性，人工携带设备勘测既加重了测量人员的工作负担，又加剧了人工测量误差。
2、现有的地形勘测技术主要是使用遥控技术，控制单个地形勘测车进行数据采集。针对现有技术其存在以下不足之处：
3、1)人为控制地形勘测车必须有视线接触，即操作员必须看到勘测车，或者需要在勘测车上安装额外摄像头来进行障碍规避，因此限制了地形勘测的覆盖范围；
4、2)单个车辆效率低下无法在短时间内覆盖大范围地形；
5、3)多车辆协同需要人力和组织协调，容易出错可靠性低；
6、4)车辆受地形限制，例如，探测系统无法覆盖被河流分割的勘测区域。
7、基于上述分析，设计一种能够根据地形特点分区域、快速、精准勘测地形的设备和方法是本申请亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种地形勘探设备及地形勘探方法，其能够根据地形特点分区域、快速、精准的对预设勘探区域的地表高程数据进行采集，解决了现有存在的问题。
2、本专利技术提供了一种地形勘探设备，包含主控单元、地面勘探器和空中勘探器，所述主控单元分别与所述地面勘探器和控制勘探器通信，并且对由地面勘探器和空中勘探器构成的勘探集群进行调度以对预设勘探区域
3、作为本申请的优选方案，所述地面勘探器至少包含行驶控制单元、第一定位模块、第一气压模块和第一数据传输模块；所述空中勘探器包含飞行控制单元、第二定位模块、第二气压模块、激光测距模块和第二数据传输模块。
4、作为本申请的优选方案，所述地面勘探器和空中勘探器分别包含多个。
5、本申请还提供了一种地形勘探方法，采用上述所述地形勘探设备对预设勘探区域进行数据采集，具体步骤包含：
6、s1：确定预设勘探区域，并将该预设勘探区域内的勘测点集划分为地面勘测点子集和空中勘测点子集；
7、s2：主控单元调度各地面勘探器和空中勘探器3分别获取地面勘测点子集内各勘测点的地表高程数据和空中勘测点子集内各勘测点的地表高程数据并随定位信息一并回传至主控单元，直至完成所有探测点地表高程数据的采集。
8、作为本申请的优选方案，在步骤s2中，所述地面勘探器和空中勘探器获取对应勘测点子集内各勘测点地表高程数据的具体步骤包含：
9、s21：初始状态时，确保各地面勘探器和空中勘探器分别位于对应的起始位置；
10、s22：为各地面勘探器和空中勘探器分配距其当前位置满足最优距离的最优勘测点，并调度各地面勘探器和空中勘探器分别移动至该最优勘测点以获取地表高程数据；
11、s23：完成所有勘测点地表高程数据采集后，各地面勘探器和空中勘探器返回至初始位置。
12、作为本申请的优选方案，所述最优距离为两勘测点间的欧几里得距离。
13、作为本申请的优选方案，在步骤22中，各地面勘探器和空中勘探器每完成当前勘测点地表高程数据采集后进行一次判断，具体包含如下步骤：
14、s221：判断对应的地面勘测点子集和空中勘测点子集内是否存在未被采集的勘测点，如是，进入步骤s222，如否，进入步骤s223；
15、s222：:以地面勘探器或空中勘探器当前所处勘测点为起始点，计算对应勘测点子集内距其满足最优距离的最优勘测点并移动至该最优勘测点进行地表高程数据采集；
16、s223：依次循环上述步骤s221和s222，直至完成对应勘测点子集内所有探测点采集后。
17、作为本申请的优选方案，在步骤221中，当判断空中勘测点子集内的勘测点均完成采集，而地面勘测点子集内存在未完成采集的勘测点时，则在步骤s222中，调度地面勘探器正常运行的同时，将空中勘探器当前所处勘测点为起始点，计算位于地面勘测点子集内距其满足最优距离的最优勘测点，调度空中勘探器移动至该最优勘测点进行辅助地表高程数据采集，直至完成地面勘测点子集内所有勘测点的采集。
18、作为本申请的优选方案，在步骤s1中，确定好预设勘探区域后，根据地面可通行区域将所述预设勘探区域内的勘测点集划分为地面勘测点子集和空中勘测点子集。
19、作为本申请的优选方案，在步骤s1中，所述预设勘探区域内勘测点的确定方法为：人工确定并输入主控单元；或，通过输入执行参数，由主控单元根据该执行参数自行计算并确定。
20、与现有技术相比，本申请中该地形勘探设备及地形勘探方法的优势在于：将预设勘探区域根据地形特点划分为地面探测区和空中探测区，并采用地面勘探器和空中勘探器分别对地面勘探器和控制探测器进行探测，如此一方面通过各探测器各司其职且协同作业的方式使得地形勘探作业不受地形限制，另一方面多探测器在对应探测区同步作业，提高了探测效率。此外，探测过程通过主控单元对由地面勘探器和空中勘探器构成的勘探集群进行有序调度和动态规划，使得多个探测器自发、有序寻找勘测点并进行地表高程数据采集，提高了勘探设备运行的可靠度，也确保了勘探作业快速、有效且正常运行；避免了人工测量造成的误差，也减轻了勘测人员的野外工作负担。
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1.一种地形勘探设备，其特征在于，包含主控单元、地面勘探器和空中勘探器，所述主控单元分别与所述地面勘探器和控制勘探器通信，并且对由地面勘探器和空中勘探器构成的勘探集群进行调度以对预设勘探区域的地表高程数据进行采集。
2.根据权利要求1所述的地形勘探设备，其特征在于，所述地面勘探器至少包含行驶控制单元、第一定位模块、第一气压模块和第一数据传输模块；所述空中勘探器包含飞行控制单元、第二定位模块、第二气压模块、激光测距模块和第二数据传输模块。
3.根据权利要求1所述的地形勘探设备，其特征在于，所述地面勘探器和空中勘探器分别包含多个。
4.一种地形勘探方法，其特征在于，采用权利要求1-3任一项中所述地形勘探设备对预设勘探区域进行数据采集，具体步骤包含：
5.根据权利要求4所述的地形勘探方法，其特征在于，在步骤S2中，所述地面勘探器和空中勘探器获取对应勘测点子集内各勘测点地表高程数据的具体步骤包含：
6.根据权利要求5所述的地形勘探方法，其特征在于，所述最优距离为两勘测点间的欧几里得距离。
7.根据权利要求5所述的地形
8.根据权利要求7所述的地形勘探方法，其特征在于，在步骤221中，当判断空中勘测点子集内的勘测点均完成采集，而地面勘测点子集内存在未完成采集的勘测点时，则在步骤S222中，调度地面勘探器正常运行的同时，将空中勘探器当前所处勘测点为起始点，计算位于地面勘测点子集内距其满足最优距离的最优勘测点，调度空中勘探器移动至该最优勘测点进行辅助地表高程数据采集，直至完成地面勘测点子集内所有勘测点的采集。
9.根据权利要求4所述的地形勘探方法，其特征在于，在步骤S1中，确定好预设勘探区域后，根据地面可通行区域将所述预设勘探区域内的勘测点集划分为地面勘测点子集和空中勘测点子集。
10.根据权利要求4所述的地形勘探方法，其特征在于，在步骤S1中，所述预设勘探区域内勘测点的确定方法为：人工确定并输入主控单元；或，通过输入执行参数，由主控单元根据该执行参数自行计算并确定。
...【技术特征摘要】
1.一种地形勘探设备，其特征在于，包含主控单元、地面勘探器和空中勘探器，所述主控单元分别与所述地面勘探器和控制勘探器通信，并且对由地面勘探器和空中勘探器构成的勘探集群进行调度以对预设勘探区域的地表高程数据进行采集。
2.根据权利要求1所述的地形勘探设备，其特征在于，所述地面勘探器至少包含行驶控制单元、第一定位模块、第一气压模块和第一数据传输模块；所述空中勘探器包含飞行控制单元、第二定位模块、第二气压模块、激光测距模块和第二数据传输模块。
3.根据权利要求1所述的地形勘探设备，其特征在于，所述地面勘探器和空中勘探器分别包含多个。
4.一种地形勘探方法，其特征在于，采用权利要求1-3任一项中所述地形勘探设备对预设勘探区域进行数据采集，具体步骤包含：
5.根据权利要求4所述的地形勘探方法，其特征在于，在步骤s2中，所述地面勘探器和空中勘探器获取对应勘测点子集内各勘测点地表高程数据的具体步骤包含：
6.根据权利要求5所述的地形勘探方法，其特征在于，所述最优距离为两勘测点间的欧几里得距离。
【专利技术属性】
技术研发人员：陈传余，彭伟，
申请(专利权)人：上海安亦保安服务有限公司，
类型：发明
国别省市：
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