一种基于四旋翼无人机的航道岸线测量系统的制作方法

文档序号:14986467发布日期:2018-07-20 21:20阅读:535来源:国知局

本实用新型涉及航道岸线测量系统技术领域,具体为一种基于四旋翼无人机的航道岸线测量系统。



背景技术:

航道是指沿海、江河、湖泊、运河内船舶、排筏可以通航的水域。航道由可通航水域、助航设施和水域条件组成,随着航运的发展,航道岸线的具体数据也受到重视,现有的航道岸线测量方式均为测量员执定位仪器沿河岸边线徒步采集数据,这种测量方式不仅危险性较,且采集的数据具有局部性片面性,不能反映航道岸线的真实原貌,而且工作量大效率低,极不便于使用。为此,我们提出一种基于四旋翼无人机的航道岸线测量系统。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种基于四旋翼无人机的航道岸线测量系统,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:一种基于四旋翼无人机的航道岸线测量系统,包括GPS定位模块、高度传感器、速度传感器、第一PLC控制器、上行传输模块、中转模块、下行传输模块、第二PLC控制器和显示屏,所述GPS定位模块、高度传感器和速度传感器均安装在无人机表面,所述GPS定位模块、高度传感器和速度传感器均与第一PLC控制器输入端电性连接,所述第一PLC控制器输出端连接有上行传输模块,所述上行传输模块电性连接有中转模块,所述中转模块电性连接有下行传输模块,所述下行传输模块与第二PLC控制器输入端电性连接,所述第二PLC控制器输出端电性连接有图像识别模块和运算模块。

优选的,所述上行传输模块包括编码器、调制器、高频功率放大器和第一信号发射器,所述编码器输入端与第一PLC控制器输出端电性连接,所述编码器输出端与调制器输入端电性连接,所述调制器输出端与高频功率放大器输入端电性连接,所述高频功率放大器输出端与第一信号发射器电性连接,所述第一信号发射器输出端电性连接有中转模块。

优选的,所述中转模块包括第一信号接收器、卫星转发和第二信号发射器,所述第一信号输出端与第一信号接收器输入端电性连接,所述第一信号接收器输出端与卫星转发器输入端电性连接,所述卫星转发器输出端与第二信号发射器输入端电性连接,所述第二信号发射器输出端电性连接有下行传输模块。

优选的,所述下行传输模块包括第二信号接收器、滤波器、解调器、译码器和功率放大器,所述第二信号接收器输入端与第二信号发射器输出端电性连接,所述第二信号接收器输出端与滤波器输入端电性连接,所述滤波器输出端与解调器输入端电性连接,所述解调器输出端与译码器输入端电性连接,所述译码器输出端与功率放大器输入端电性连接,所述功率放大器输出端与第二PLC控制器输入端电性连接。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:

1、本实用新型通过航线规划装置规划无人机的航线,保证以最小的飞行面积全部覆盖岸线并贴合走势,航向重叠度85%,旁向重叠度75%,在通过高度传感器测量无人机飞行的高度,通过速度传感器测量无人机飞行的速度,通过GPS定位模块测量无人机的位置,通过摄像头拍摄无人机飞过的画面,且GPS定位模块、摄像头、高度传感器和速度传感器均将测量数据传递给第一PLC控制器,第一PLC控制器对数据进行解读和分析并发出相应的电信号,通过编码器将电信号转化为无线信号,使数据可以通过电磁波传输,通过调制器增加无线信号的频率,增加无线信号的传输速度,通过高频功率放大器增加无线信号的功率,使无线信号可以长距离有效的传输,通过第一信号发射器将无线信号发射出去,通过第一信号接收器将无线信号接收到卫星,通过卫星转发器延长无线信号的传输距离,通过第二信号发射器将无线信号从卫星上转发出去,通过第二信号接收器接收卫星发射的无线信号,通过滤波器滤除掉无线信号中的杂波,防止无线信号中的信息失真,通过解调器降低无线信号的频率,方便解读无线信号中的信息,通过译码器将无线信号转换为电信号,通过功率放大器对电信号的功率进行放大,方便第二PLC控制器读取电信号中的信息,第二PLC控制器将数据传递给图像识别模块和运算模块,通过图像识别模块,识别摄像头拍摄的画面,方便还原航道岸线具体情况,通过运算模块提取出航道水位线的三维坐标,方便观察航道岸线的各种数据,便于管理航道,且通过卫星转发器可以延长无人机信息传递的距离,方便无人机对航道的测量,且无人机体积小,可进行低空拍摄,保证了测量精度和准确性,且通过无人机测量较少了人工劳动,不仅降低了测量的危险,还提好了测量的效率。

附图说明

图1为本实用新型整体系统结构示意图;

图2为本实用新型上行传输模块系统结构示意图;

图3为本实用新型下行传输模块系统结构示意图;

图4为本实用新型中转模块系统结构示意图。

图中:1-GPS定位模块;2-高度传感器;3-速度传感器;4-第一PLC控制器;5-上行传输模块;6-中转模块;7-下行传输模块;8-第二PLC控制器;9-图像识别模块;10-编码器;11-调制器;12-高频功率放大器;13-第一信号发射器;14-第一信号接收器;15-卫星转发器;16-第二信号发射器;17-第二信号接收器;18-滤波器;19-解调器;20-译码器;21-功率放大器;22-摄像头;23-运算模块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-4,本实用新型提供一种技术方案:一种基于四旋翼无人机的航道岸线测量系统,包括GPS定位模块1、摄像头22、高度传感器2、速度传感器3、第一PLC控制器4、上行传输模块5、中转模块6、下行传输模块7、第二PLC控制器8和显示屏9,所述GPS定位模块1、摄像头、高度传感器2和速度传感器3均安装在无人机表面,所述GPS定位模块1、高度传感器2和速度传感器3均与第一PLC控制器4输入端电性连接,所述第一PLC控制器4输出端连接有上行传输模块5,所述上行传输模块5电性连接有中转模块6,所述中转模块6电性连接有下行传输模块7,所述下行传输模块7与第二PLC控制器8输入端电性连接,所述第二PLC控制器8输出端电性连接有图像识别模块9和运算模块23。

所述上行传输模块5包括编码器10、调制器11、高频功率放大器12和第一信号发射器13,所述编码器10输入端与第一PLC控制器4输出端电性连接,所述编码器10输出端与调制器11输入端电性连接,所述调制器11输出端与高频功率放大器12输入端电性连接,所述高频功率放大器12输出端与第一信号发射器13电性连接,所述第一信号发射器13输出端电性连接有中转模块6。

所述中转模块6包括第一信号接收器14、卫星转发和第二信号发射器16,所述第一信号输出端与第一信号接收器14输入端电性连接,所述第一信号接收器14输出端与卫星转发器15输入端电性连接,所述卫星转发器15输出端与第二信号发射器16输入端电性连接,所述第二信号发射器16输出端电性连接有下行传输模块7。

所述下行传输模块7包括第二信号接收器17、滤波器18、解调器19、译码器20和功率放大器,所述第二信号接收器17输入端与第二信号发射器16输出端电性连接,所述第二信号接收器17输出端与滤波器18输入端电性连接,所述滤波器18输出端与解调器19输入端电性连接,所述解调器19输出端与译码器20输入端电性连接,所述译码器20输出端与功率放大器21输入端电性连接,所述功率放大器21输出端与第二PLC控制器8输入端电性连接。

工作原理:通过航线规划装置规划无人机的航线,保证以最小的飞行面积全部覆盖岸线并贴合走势,航向重叠度85%,旁向重叠度75%,通过高度传感器2测量无人机飞行的高度,通过速度传感器3测量无人机飞行的速度,通过GPS定位模块1测量无人机的位置,通过摄像头22拍摄无人机飞过的画面,且GPS定位模块1、摄像头22、高度传感器2和速度传感器3均将测量数据传递给第一PLC控制器4,第一PLC控制器4对数据进行解读和分析并发出相应的电信号,通过编码器10将电信号转化为无线信号,使数据可以通过电磁波传输,通过调制器11增加无线信号的频率,增加无线信号的传输速度,通过高频功率放大器12增加无线信号的功率,使无线信号可以长距离有效的传输,通过第一信号发射器13将无线信号发射出去,通过第一信号接收器14将无线信号接收到卫星,通过卫星转发器15延长无线信号的传输距离,通过第二信号发射器16将无线信号从卫星上转发出去,通过第二信号接收器17接收卫星发射的无线信号,通过滤波器18滤除掉无线信号中的杂波,防止无线信号中的信息失真,通过解调器19降低无线信号的频率,方便解读无线信号中的信息,通过译码器20将无线信号转换为电信号,通过功率放大器21对电信号的功率进行放大,方便第二PLC控制器8读取电信号中的信息,第二PLC控制器8将数据传递给图像识别模块9和运算模块23,通过图像识别模块9识别摄像头22拍摄的画面,方便还原航道岸线具体情况,通过运算模块23提取出航道水位线的三维坐标,方便观察航道岸线的各种数据,便于管理航道,且通过卫星转发器15可以延长无人机信息传递的距离,方便无人机对航道的测量,且无人机体积小,可进行低空拍摄,保证了测量精度和准确性,且通过无人机测量较少了人工劳动,不仅降低了测量的危险,还提高了测量的效率。

需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、

“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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