一种森林资源样地调查无人机定位方法与流程

本发明涉及一种森林资源样地调查无人机定位方法。

背景技术：

当前国家森林资源一类、二类调查都是固定样地调查，在调查中首先需要从茂盛的森林中定位原先布好的固定调查样地。按照国家森林资源调查标准，布设的固定调查样地四角设有四个角桩，其中西南角角桩在样地布设时记录了精确的gps坐标。因此进行森林资源一类、二类调查首先要定位固定调查样地的具体位置，定位固定调查样地的具体位置首先要依据样地西南角角桩的gps坐标寻找定位西南角角桩的具体位置。

目前，通常采用gps导航技术寻找样地西南角桩，调查人员主要应用手持gps的导航和定位功能，但因为林木生长遮挡而导致样地西南角角桩不明显、林区特殊的环境影响因素，包括树冠、郁闭度、地形条件等导致gps信号受遮挡从而手持gps定位不精确，无法快速便捷地定位样地西南角角桩位置。目前广泛使用的定位仪器包括全站仪、经纬仪、手持gps等，这些设备虽能进行有效的定位，但是在森林资源样地调查时，受最短视距、信号衰弱、角桩被林木遮挡的影响反而不能发挥其作用，而且还需要调查人员进行人工搜寻，为森林资源样地调查带来了一定困扰，由于调查研究的需要，快速定位显得格外的重要。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种森林资源样地调查无人机定位方法，使调查人员可快速准确地定位样地西南角角桩位置。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种森林资源样地调查无人机定位方法，所述无人机下方台面能搭载投放装置，用于投放定位标；定位方法包括如下步骤：

（1）操控无人机飞向需定位的样地角桩gps坐标位置；

（2）由遥控操作器远程控制投放装置，将定位标从样地角桩上方投放至样地角桩附近；

（3）定位标内部构件中的蓝牙信号定位器能实时发送蓝牙定位信息，使用手机蓝牙定位app软件，查看定位标所传输的实时蓝牙定位信息，规划搜寻定位标的途径路线；

（4）进入样地后，根据定位标发出的实时蓝牙定位信息、声音与闪烁激光，寻找到定位标；

（5）在定位标附近寻找样地角桩。

进一步的，所述投放装置与定位标总重量不超过5kg。

进一步的，所述定位标总体呈圆柱状，顶部有固定挂钩，底部为实心的金属圆锥体，中间部分为空心的金属筒状结构。

进一步的，所述定位标筒状结构内部装设包括减震带、闪光灯、蓝牙信号定位器、播音喇叭、电池及开关、缓冲带。

进一步的，所述定位标的上半部分与下半部分由螺纹连接，连接处内部空间用于放置定位标的电池。

进一步的，所述缓冲带为圆柱状海绵，装设在闪光灯、蓝牙信号定位器、播音喇叭、电池等内部构件下方，所述海绵顶部中心有一圆柱状凹陷，用于放置定位标的开关。

进一步的，所述减震带为两个，分别位于定位标筒状结构的最顶层与最底层。

进一步的，所述减震带由两个垫片、一个弹簧组成，弹簧固定在两垫片之间。

进一步的，所述闪光灯安装位置外的定位标金属筒上镂空设置若干圆孔，所述圆孔的位置间隔与形状大小与内部空间布设的闪光灯相对应，可使闪光灯发出的光线通过圆孔照射出去。

进一步的，所述播音喇叭安装位置外的定位标金属筒上镂空设置若干细小且分布均匀的孔洞，所述孔洞能传播播音喇叭的声音。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：本发明提出的方法可以利用现有的技术如无人机高空精确gps定位减少因林木遮挡而产生的gps信号弱、定位不准确；远距离无线遥控投放定位标，利用定位标的声音引导、闪光引导、蓝牙app结合引导功能减少入林后因信号衰弱、视线受阻、方位不清等困难。本发明可以解决国家森林资源一类、二类调查时无法快速便捷确定样地角桩位置的问题。

附图说明

图1为本发明流程图。

图2为本发明定位标总体结构示意图。

图3为本发明定位标上半部分结构示意图。

图4为本发明定位标下半部分结构示意图。

图5为本发明定位标内减震带结构示意图。

图6为本发明定位标内缓冲带结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步详细的说明。

本发明流程图如图1所示，具体实施过程分为三个阶段，分别是事先准备阶段、定位投放阶段、搜寻定位阶段。

事先准备阶段

将投放装置固定在无人机下方台面；

将定位标电源开关开启，启动并检查定位标的声音引导、闪光引导、蓝牙app引导功能能否正常运作，即播音喇叭是否能够正常播音、闪光灯是否能够正常闪烁、蓝牙定位器是否能够正常与手机app软件正常稳定联系；

将定位标固定在投放装置的固定钩上，使用遥控操作器启动并检查投放装置的投放定位标功能能否正常运作；

将无人机电源开关开启，检查无人机电量以及其他情况，将需要定位的角桩gps坐标输入无人机地面基站，设置无人机飞行路线，准备起飞投放。

定位投放阶段

在林地外开阔空地使用无人机操作器控制无人机起飞；

利用无人机遥控器与地面基站信号数据，操控无人机飞升至适合的高度（无人机飞行高度视样地实地情况与定位标抗摔性能而定）；

操控无人机按照事先设定好的飞行路线飞向需定位的样地西南角角桩的gps坐标，利用无人机位于高空gps信号干扰小的优势，精确定位样地西南角角桩的gps坐标；

操控无人机悬停至需定位的样地西南角角桩的gps坐标位置上空；

操控无人机悬停在样地角桩上方并下降到距地面30米（视不同型号无人机功能与地面基站信息数据以及能否实时观测无人机距地面高度而定，下降距地面的高度视定位标抗摔性能与样地实地情况而定）。

使用远程遥控投放装置松开悬挂定位标的固定钩，将定位标从无人机所悬停的样地角桩上方投放至样地角桩附近。

搜寻定位阶段

首先控制无人机返航降落；

然后利用定位标的蓝牙app结合引导功能，打开手机蓝牙定位app软件，查看定位标所传输的实时蓝牙定位信息，规划搜寻定位标的途径路线；

进入样地后，利用定位标的声音引导功能，根据定位标喇叭部件的播音，寻找抵达定位标的大概方位；

抵达定位标的大概方位后，利用定位标的闪光引导功能，根据定位标闪光部件的闪光，寻找定位标的具体坠落地点；

找到定位标的具体坠落地点后就意味到达样地角桩左右，只需在定位标坠落地点附近寻找，便可轻松发现样地西南角角桩的具体位置。

在本实施例中，如图2所示，定位标总体呈圆柱型，底部是实心的金属圆锥作为配重，顶部是一个圆柱形固定挂钩。整个定位标除最底部有实心的金属圆锥以外，定位标其余部分都是空心的金属筒状结构。整个定位标设计高约18.4厘米，圆柱直径约8.4厘米，最底部圆锥高度为4厘米，总重量约1.5kg。定位标总体分为7个区域，a为减震带，b为闪光灯，c为蓝牙信号定位器，d为播音喇叭，e为电池以及开关，f为缓冲带，g为配重的实心金属圆锥。

在本实施例中，如图3所示，定位标上半部分可分为5个区域，a为减震带，b为闪光灯，外部金属筒上镂空有4个半径为0.5厘米的圆孔，所述圆孔的位置间隔与形状大小与内部空间布设的闪光灯相对应，可使闪光灯发出的光线通过圆孔照射出去。c为蓝牙信号定位器，d为播音喇叭，外部金属筒上镂空分布有若干细小并且均匀分布的孔洞，能传播播音喇叭的声音，e外部金属筒上为螺纹旋口，能供定位标上半部分与下半部分连接固定，其对应的内部空间能放置定位标的电池。

在本实施例中，如图4所示，定位标下半部分底部为半径4厘米高度4厘米的实心金属圆锥，顶部是高度为2厘米的螺纹旋口可供定位标上半部分与下半部分连接固定。

在本实施例中，如图5所示，定位标减震带总体形状为一个厚2厘米、直径为8厘米的圆盘。减震带由三部分组成，a1部分为垫片，a2部分为弹簧。上下垫片的形状为直径8厘米、厚度为0.3厘米的圆片，弹簧两端固定在上下垫片上，弹簧露出的部分高度为1.4厘米。减震带可依靠弹簧有效减少因定位标从高空坠落后而产生的巨大冲撞力。定位标内部共有两个减震带，分别位于定位标上半部分内部空间的最顶端与定位标下半部分内部空间的最底层，这样可以最大程度上减弱定位标从高空坠落到地面后内部构件的冲撞力，保证并提高定位标的抗震、抗摔功能。

在本实施例中，如图6所示，定位标缓冲带为高度2厘米、直径8厘米的圆柱状海绵，在缓冲带顶部中心有一个深1厘米、直径4厘米的圆柱状凹陷。凹陷处对应的空间为定位标播音、闪光、蓝牙实时定位功能的电源开关。海绵缓冲带可以进一步减少定位标从高空坠落到地面产生的惯性对定位标内部构件的冲撞力度，保护定位标内部构件的功能功效。

以上对本发明的目的、技术方案和优点进行了详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。