本實用新型專利技術涉及一種輕小型機載激光雷達掃描測量裝置。包括：激光雷達掃描儀、安裝平臺、計算單元、CCD數碼相機，其中：所述激光雷達掃描儀通過激光安裝夾具安裝于所述安裝平臺上，所述CCD數碼相機通過相機安裝夾具安裝于所述安裝平臺上；所述安裝平臺上集成有計算單元和慣導系統，所述計算單元分別連接慣導系統與CCD數碼相機、激光雷達掃描儀；所述安裝平臺外部罩有系統外罩，所述激光雷達掃描儀、計算單元、CCD數碼相機位于所述系統外罩內部。該裝置集成了機載激光雷達掃描儀、POS系統(GPS/IMU)、高分辨率CCD數碼相機、計算機，能同時滿足體積小、質量輕、成本低、數據精度高、運行成本低等要求。
【技術實現步驟摘要】
本技術涉及激光雷達測量裝置，屬于激光雷達遙感測繪領域，具體涉及一種輕小型機載激光雷達掃描測量裝置。
技術介紹
機載激光雷達測量系統是一種集激光測距(LS)、全球定位系統(GPS)和慣性導航系統(INS)三種技術于一體的系統，用于獲得點云數據并生成精確的三維地形(DEM)。與傳統航測相比，它具有全天候、數據采集速度快、測量數據精度高、成本低和自動化程度高等優點。一般來說，機載激光雷達測量系統中還集成了高分辨率CCD數碼相機設備，在采集激光點云數據的同時獲取影像數據。由于激光點云數據和影像數據對目標的描述有諸多的互補性，將兩者數據結合可以提供更為豐富的空間信息。目前市場上存在的機載激光雷達測量系統，大多體積較大、重量較重。這種機載激光雷達測量系統需要搭載在大飛機上(如有人直升機、運五飛機等)進行測量，使用這些飛機來搭載激光雷達進行各種勘測，價格昂貴和飛行成本高，且飛行對于天氣、起降場地等飛行環境要求較高，數據獲取的靈活性較低，客戶群體主要是從事測繪和遙感信息技術的公司和機構，不利于機載激光雷達測量技術的推廣使用。本技術人針對目前市場上機載激光雷達測量系統的以上不足，技術了一種輕小型機載激光雷達掃描測量裝置，該裝置集成了機載激光雷達掃描儀、POS系統(GPS/IMU)、高分辨率CCD數碼相機、計算機等，具有集成度高、質量輕、數據精度高、運行成本低、使用限制少、操作維護簡單、快速拆裝、方便攜帶等特點。
技術實現思路
本技術主要是解決現有技術所存在的體積較大、重量較重，對于天氣、起降場地等飛行環境要求較高，數據獲取的靈活性較低，并且價格昂貴等技術問題，提出了一種輕小型機載激光雷達掃描測量裝置。該裝置集成了機載激光雷達掃描儀、POS系統(GPS/IMU)、高分辨率CCD數碼相機、計算機等，能同時滿足體積小、質量輕、成本低、數據精度高、運行成本低、使用限制少等要求。本技術的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：一種輕小型機載激光雷達掃描測量裝置，包括：激光雷達掃描儀、安裝平臺、計算單元、CCD數碼相機，其中：所述激光雷達掃描儀通過激光安裝夾具安裝于所述安裝平臺上，所述CCD數碼相機通過相機安裝夾具安裝于所述安裝平臺上；所述安裝平臺上集成有計算單元和慣導系統，所述計算單元分別連接慣導系統與CCD數碼相機、激光雷達掃描儀；所述安裝平臺外部罩有系統外罩，所述激光雷達掃描儀、計算單元、CCD數碼相機位于所述系統外罩內部。優化的，上述的一種輕小型機載激光雷達掃描測量裝置，所述安裝平臺的一側設置有電源接口、SMA接口、外部觸發開關按鈕、計算機開關按鈕、USB接口、相機開關按鈕。優化的，上述的一種輕小型機載激光雷達掃描測量裝置，所述系統外罩上部設置弧形3D打印蓋板。優化的，上述的一種輕小型機載激光雷達掃描測量裝置，所述安裝平臺上設置有慣導系統，所述慣導系統好設置有系統掛載夾具，所述系統掛載夾具通過螺旋鎖緊裝置連接于所述慣導系統上。優化的，上述的一種輕小型機載激光雷達掃描測量裝置，所述系統外罩底部設置有橡膠材質設備支撐腳架。因此，本技術具有如下優點：(1)本技術體積小、質量輕，只需搭載在輕型無人機平臺上便可進行測量，對于天氣、空域、起降場地等飛行環境要求不高，數據獲取的靈活性較高。(2)本技術采用鋁質框架和局部3D打印外殼，鋁質框架采用鋁板加工而成，各板之間可靠連接，非承力及外觀件件用3D打印而成，在保證強度的前提下大大減輕了設備重量。(3)本技術數據精度高，集成了高精度的POS系統(GPS/IMU)，能夠獲取系統準確的位置姿態信息。(4)本技術集成度高，機載激光雷達掃描儀、POS系統(GPS/IMU)、CCD數碼相機以及高性能板卡計算機等高度一體化集成、封裝。(5)本技術免標定，高度一體化設計，各傳感器相對位置都已固定，出廠經過標定后無需再標定就可工作。(6)本技術易運輸，無需固定載體，方便攜帶運輸至遠距離地點作業。(7)本技術易拆裝，一體化設計，可以簡單方便的快速拆裝。附圖說明圖1顯示了本技術的輕小型機載激光雷達掃描測量裝置的正視圖；圖2顯示了本技術的輕小型機載激光雷達掃描測量裝置的側視圖；圖3顯示了本技術的輕小型機載激光雷達掃描測量裝置的內部結構圖；圖4顯示了本技術的輕小型機載激光雷達掃描測量裝置各部件的連接關系圖。具體實施方式下面通過實施例，并結合附圖，對本技術的技術方案作進一步具體的說明。圖中，激光雷達掃描儀1、激光安裝夾具2、安裝平臺3、計算單元4、電源接口5、SMA接口6、外部觸發開關按鈕7、計算機開關按鈕8、USB接口9、相機開關按鈕10、螺旋鎖緊裝置11、系統掛載夾具12、一體式提手13、慣導系統14、CCD數碼相機15、相機安裝夾具16、系統外罩17、設備支撐腳架18、3D打印蓋板19。實施例：如圖1-3所示，該輕小型機載激光雷達掃描測量裝置主要包括激光雷達掃描儀1、激光安裝夾具2、安裝平臺3、計算單元4、電源接口5、SMA接口6、外部觸發開關按鈕7、計算機開關按鈕8、USB接口9、相機開關按鈕10、螺旋鎖緊裝置11、系統掛載夾具12、一體式提手13、慣導系統14、CCD數碼相機15、相機安裝夾具16、系統外罩17、設備支撐腳架18、3D打印蓋板19。其中，激光雷達掃描儀1通過激光安裝夾具2與系統整體用定位銷定位，螺絲固定。激光雷達掃描儀1由外部電源接入電源接口5供電。其中，計算單元4集成在安裝平臺3上，由外部電源接入電源接口5供電。其中，慣導系統14集成在安裝平臺3上，由外部電源接入電源接口5供電。其中，SMA接口6為GPS信號接口，可外接GPS天線。其中，USB接口9用于采集數據導出。其中，外部觸發開關按鈕7與模擬串口對應，具有控制激光雷達掃描儀1、慣導系統14和CCD數碼相機15開始采集、結束采集、關閉計算機三個功能。其中，計算機開關按鈕8控制計算單元4電源。其中，相機開關按鈕10控制相機電源。其中，系統掛載夾具12通過螺旋鎖緊裝置11采用鉸鏈式鎖緊機構固定在一體式提手13上，用于實現與飛行平臺的掛載。其中，螺旋鎖緊裝置11螺旋中有退刀槽，方便拆裝。其中，CCD數碼相機15與相機安裝夾具16定位連接，CCD數碼相機15垂直向下布置。其中，相機安裝夾具16與系統整體用定位銷定位，螺絲固定。其中，系統外罩17采用鋁板加工而成，各板之間可靠連接，結構強度高。其中，設備支撐腳架18采用橡膠材質，作為整個系統的支撐架用。其中，3D打印蓋板19采用3D打印材料打印，在保證強度的前提下大大減輕了設備重量。本技術的各單元之間的相互通訊如圖4所示。采用上述結構后，機載激光雷達掃描儀通過高速激光掃描測量的方法，利用激光測距的原理，記錄被測物體表面大量密集點的三維坐標、反射率和紋理等信息，由此快速復建出被測目標的三維模型及線、面、體等各種圖件數據；POS系統(GPS/IMU)用于獲取設備在每一瞬間的空間位置與姿態以及為整個系統提供精確的時間基準，系統利用POS系統(GPS/IMU)提供的精確時間基準并通過POS系統(GPS/IMU)與機載激光雷達掃描儀、CCD數碼相機、計算機之間的通訊連接，保證數據采集操作的時間一本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種輕小型機載激光雷達掃描測量裝置，其特征在于，包括：激光雷達掃描儀(1)、安裝平臺(3)、計算單元(4)、CCD數碼相機(15)，其中：所述激光雷達掃描儀(1)通過激光安裝夾具(2)安裝于所述安裝平臺(3)上，所述CCD數碼相機(15)通過相機安裝夾具(16)安裝于所述安裝平臺(3)上；所述安裝平臺(3)上集成有計算單元(4)和慣導系統(14)，所述計算單元(4)分別連接慣導系統(14)與CCD數碼相機(15)、激光雷達掃描儀(1)；所述安裝平臺(3)外部罩有系統外罩(17)，所述激光雷達掃描儀(1)、計算單元(4)、CCD數碼相機(15)位于所述系統外罩(17)內部。
【技術特征摘要】
1.一種輕小型機載激光雷達掃描測量裝置，其特征在于，包括：激光雷達掃描儀(1)、安裝平臺(3)、計算單元(4)、CCD數碼相機(15)，其中：所述激光雷達掃描儀(1)通過激光安裝夾具(2)安裝于所述安裝平臺(3)上，所述CCD數碼相機(15)通過相機安裝夾具(16)安裝于所述安裝平臺(3)上；所述安裝平臺(3)上集成有計算單元(4)和慣導系統(14)，所述計算單元(4)分別連接慣導系統(14)與CCD數碼相機(15)、激光雷達掃描儀(1)；所述安裝平臺(3)外部罩有系統外罩(17)，所述激光雷達掃描儀(1)、計算單元(4)、CCD數碼相機(15)位于所述系統外罩(17)內部。2.根據權利要求1所述的一種輕小型機載激光雷達掃描測量裝置，其特征在于...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳長軍，王剛，王景遙，張雄，薛利榮，劉金諾，
申請(專利權)人：武漢珞珈新空科技有限公司，
類型：新型
國別省市：湖北;42
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