一种激光雷达快速测绘装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种激光雷达快速测绘装置，包括机架及均匀安装在机架外周的多个旋翼，所述每个旋翼上对应设置有一安装座，所述安装座内均安装有驱动装置及由驱动装置驱动的螺旋桨，所述机架的内部设置有激光雷达安装架，在激光雷达安装架内设置有激光雷达，本实用新型将激光雷达与可垂直起降多旋翼飞行器结合，使得装置整体对起飞场地要求低，不会受测区与起降场地远或者测区天气等影响，无需专业人员起降与飞行，购置及使用成本低；经济性好、作业较灵活且时效性好，特别是在对地形起伏剧烈的局部区域需要进行快速高精度测绘时能较好完成作业，还可以用于数字城市建模及其它高精度区域物体三维测量。
【专利说明】
一种激光雷达快速测绘装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及对地观测领域，具体涉及一种激光雷达快速测绘装置。
【背景技术】
[0002]激光雷达(LiDAR)系统是一种融激光测距、全球定位系统、惯性导航系统技术和高分辨率数码影像技术于一身的用于快速获取地面及地面目标三维高空间分辨率的主动式观测系统。在近十年内，机载LiDAR技术作为一种精确、快速获取地表三维信息的方法在世界发达国家已经被普遍接受，在地形监测、环境监测、三维城市建模等诸多领域有广阔的发展前景和应用需求。
[0003]目前，机载激光雷达主要包括以重量大于10kg的大型激光雷达、重量介于25kg和10kg之间的中型激光雷达和重量介于3kg和25kg之间的轻小型激光雷达三种为主，这三种激光雷达测绘效率高，主要用于地形地物大面积快速测绘，这三种激光雷达因成本较昂贵，因此对飞行平台要求高，飞行作业时气象条件要求较高，因此存在如下现实情况:
[0004](I)激光雷达和由于其搭载的飞行平台要求较高，因此购置成本高，还经常存在测区和起降场地远，测区天气和起降场地天气不能同时满足飞行要求，而不能完成测绘作业，在飞行作业时需要在机场、平直路面或开阔区域等空域及起降场地好的条件下需要专业人员起降和飞行，因此使用成本也较高，特别是在进行小面积测绘时，有效飞行时间短现象尤其明显。
[0005](2)复杂地形条件下的小面积地形测绘，经常会因安全风险高的因素，而不能完成的测绘作业，同时，小面积地形测绘往往要求测量精度很高，比如1: 500比例尺，甚至1:250比例尺的测量精度，无法满足使用要求。
[0006]因此目前的主流机载激光雷达在进行小面积测绘时存在经济性较差、作业较不灵活和时效性较差等不足，特别是地形起伏剧烈的局部区域需要进行快速高精度测绘时还不能较好完成作业。
【实用新型内容】
[0007]为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种激光雷达快速测绘装置，该测绘装置可以垂直起降，能适应地形起伏剧烈的小面积快速测绘的激光雷达测绘装置，同时价格低廉、使用方便。
[0008]本实用新型的目的通过以下技术方案来具体实现:
[0009]—种激光雷达快速测绘装置，包括机架及均匀安装在机架外周的多个旋翼，所述每个旋翼上对应设置有一安装座，所述安装座内均安装有驱动装置及由驱动装置驱动的螺旋桨，所述机架的内部设置有激光雷达安装架，在激光雷达安装架的上方设置有吊装轴，所述吊装轴的两端均通过轴承座安装在激光雷达安装架的上表面，在激光雷达安装架的内部设置有激光雷达，激光雷达的挂件轴孔挂接在吊装轴上。
[0010]进一步的，所述机架的上方安装有激光雷达防雨盖。[0011 ]进一步的，所述安装座的上方均安装有驱动电机防雨盖。
[0012]进一步的，所述机架呈圆形饼状结构，所述激光雷达安装架呈内部中空的锥台凸起结构，所述激光雷达安装架与机架一体成型。
[0013]进一步的，所述激光雷达安装架与机架之间连接有多个加强板。
[0014]本实用新型一种激光雷达快速测绘装置，该测绘装置包括机架及多个旋翼，每个旋翼上均设置有驱动电机及螺旋桨，在机架的内部设置有用于安装激光雷达的激光雷达安装架，激光雷达通过其上部的挂件轴孔与激光雷达安装架上的吊装轴连接，该装置把激光雷达与可垂直起降多旋翼飞行器结合，具有以下有益效果:
[0015]1、对起飞场地要求低，因此购置成本低；不会受测区与起降场地远或者测区天气等影响;无需专业人员起降及飞行，使用成本低；
[0016]2、在进行小面积测绘时，有效飞行时间长，能够适用复杂地形条件下的小面积地形测绘，测量精度高；
[0017]3、经济性好、作业较灵活且时效性好，特别是在对地形起伏剧烈的局部区域需要进行快速高精度测绘时能较好完成作业，还可以用于数字城市建模及其它高精度区域物体三维测量。
【附图说明】
[0018]下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。
[0019]图1是本实用新型一种激光雷达快速测绘装置的立体图；
[0020]图2是本实用新型一种激光雷达快速测绘装置的结构示意图；
[0021]图3是图2中A处放大图。
[0022]图中:1-机架;2-旋翼;3-安装座;4-螺旋桨;5-激光雷达安装架;6_挂件轴孔;7_吊装轴;8-轴承座;9-驱动电机防雨盖；10-激光雷达防雨盖；11-加强板；12-安装螺钉；13-激光雷达。
【具体实施方式】
[0023]如图1-3所示，本实用新型实施例所述的一种激光雷达快速测绘装置，包括机架I及均匀安装在机架I外周的六个旋翼2，每个旋翼2上对应设置有一安装座3，安装座3内均安装有驱动装置及由驱动装置驱动的螺旋桨4，驱动装置可以采用电机、柴油机、汽油机或油气混合动力装置等，机架I的内部设置有激光雷达安装架5，激光雷达安装架5的上方设置有吊装轴7，吊装轴7的两端均通过轴承座8安装在激光雷达安装架5的上表面，每个轴承座8的两端均通过一安装螺钉12与激光雷达安装架5的上表面固定，在激光雷达安装架5的内部设置有激光雷达13，激光雷达13的挂件轴孔6挂接在吊装轴7上。
[0024]在使用时，激光雷达13通过其顶端的挂件轴孔6与吊装轴7连接，该装置把激光雷达13与可垂直起降多旋翼飞行器结合，使得测绘装置整体对起飞场地要求低，因此购置成本低;不会受测区与起降场地远或者测区天气等影响;无需专业人员起降及飞行，使用成本低；在进行小面积测绘时，有效飞行时间长，能够适用复杂地形条件下的小面积地形测绘，
测量精度高。
[0025]具体的，机架I呈圆形饼状结构，激光雷达安装架5呈内部中空的锥台凸起结构，激光雷达安装架5与机架I 一体成型，激光雷达13位于激光雷达安装架5下端的中空位置，上述结构便于加工，且能够降低载荷，提高测量精度，节约成本。
[0026]—种优选的实施方式，在机架I的上方安装有激光雷达防雨盖10，在安装座3的上方均安装有驱动电机防雨盖9，保证该测绘装置在下雨情况下也能够进行作业。
[0027]同时，激光雷达安装架5与机架I之间连接有多个加强板11，能够有效的提高测绘装置的整体强度。
[0028]本实用新型一种激光雷达快速测绘装置，所采用的激光雷达为微型激光雷达，包含供电电池在内微型激光雷达重量小于2.5kg，大大降低了测量装置对其飞行台的载荷要求，使得多旋翼飞行平台选择范围更广泛、性价比更优。
[0029]激光雷达的参数设置采用现有技术中的“一键设置”功能，使得激光雷达的使用简单、快捷、可靠，操作人员不需要专业培训即可使用，同时使得装置的航测准备时间少于15分钟，操作人员不多于2人。
[0030]机架内腔体积按同体积水的重量大于最大起飞重量的1.5倍，确保在紧急情况下掉在水中时不会沉底，激光雷达设备也不会浸入水中。
[0031]本实用新型从激光雷达定位精度原理入手，充分利用姿态精度对激光点云定位精度影像与飞行高度成线性比例、GNSS定位精度不同飞行高度影像的特点出发，在满足测绘精度要求的条件下，通过降低飞行作业高度来降低对激光扫描仪和惯导的关键技术指标的要求来降低成本，将激光雷达与可垂直起降多旋翼飞行器结合，最终实现一种成本低廉、使用方便、垂直起降、可跟随地形飞行作业的测绘装置，经济性好，易于推广使用。
[0032]最后应说明的是:以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行调节，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种激光雷达快速测绘装置，其特征在于:包括机架及均匀安装在机架外周的多个旋翼，所述每个旋翼上对应设置有一安装座，所述安装座内均安装有驱动装置及由驱动装置驱动的螺旋桨，所述机架的内部设置有激光雷达安装架，在激光雷达安装架的上方设置有吊装轴，所述吊装轴的两端均通过轴承座安装在激光雷达安装架的上表面，在激光雷达安装架的内部设置有激光雷达，激光雷达的挂件轴孔挂接在吊装轴上。2.根据权利要求1所述的一种激光雷达快速测绘装置，其特征在于:所述机架的上方安装有激光雷达防雨盖。3.根据权利要求1所述的一种激光雷达快速测绘装置，其特征在于:所述安装座的上方均安装有驱动电机防雨盖。4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种激光雷达快速测绘装置，其特征在于:所述机架呈圆形饼状结构，所述激光雷达安装架呈内部中空的锥台凸起结构，所述激光雷达安装架与机架一体成型。5.根据权利要求4所述的一种激光雷达快速测绘装置，其特征在于:所述激光雷达安装架与机架之间连接有多个加强板。
【文档编号】G01S17/89GK205450276SQ201521122786
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年12月31日
【发明人】潘文武, 唐丹, 王国亮, 杨浩, 王欣, 窦艳娟, 唐海龙, 吴明禧, 王玉渊, 黄贵余, 黎剑, 董立萌
【申请人】绵阳天眼激光科技有限公司