專利名稱：搭載激光雷達(dá)測(cè)量系統(tǒng)飛行的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于中低空遙感測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種搭載激光雷達(dá)測(cè)量系統(tǒng)飛行的裝置。
背景技術(shù)：
隨著測(cè)繪科學(xué)技術(shù)及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，土地資源和生態(tài)環(huán)境的調(diào)查、檢測(cè)與評(píng)估、用地規(guī)劃、土地屬性調(diào)查、三維地理信息、林業(yè)植被分析、水利管理建設(shè)、電力規(guī)劃與管理、數(shù)字化城市以及重大工程都需要現(xiàn)實(shí)性強(qiáng)、高精度的三維地形地貌數(shù)據(jù)。如何快速準(zhǔn)確地獲取、更新地理信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)一直是國(guó)家基礎(chǔ)建設(shè)部門長(zhǎng)期關(guān)注的問(wèn)題；以及如何解決傳統(tǒng)測(cè)繪作業(yè)人員無(wú)法到達(dá)的地域和傳統(tǒng)航空攝影測(cè)量的前期布控和后期調(diào)繪的大量工作等問(wèn)題，航空攝影測(cè)量所需要的氣象條件、空域、機(jī)場(chǎng)等復(fù)雜繁多的保障條件。如何能夠?qū)崿F(xiàn)500米以下的低空激光雷達(dá)測(cè)量，則可以完全擺脫云層遮擋、氣象能見(jiàn)度差、前期布控、后期調(diào)繪、冗繁保障條件的影響，滿足中小區(qū)域1:2000 1:500大比例尺三維地形地貌的測(cè)繪。目前，發(fā)達(dá)國(guó)家主要采用有人直升機(jī)搭載激光雷達(dá)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行勘測(cè)作業(yè)，其技術(shù)水平及應(yīng)用水平較為先進(jìn)，已在歐美和日本等主要發(fā)達(dá)國(guó)家廣泛使用。其應(yīng)用領(lǐng)域涵蓋城市規(guī)劃、土地管理、電力線路設(shè)計(jì)、電力巡線、公路與鐵路設(shè)計(jì)、林業(yè)、水利、文物及遺跡復(fù)原以及數(shù)字城市等各個(gè)行業(yè)。激光雷達(dá)測(cè)量系統(tǒng)在我國(guó)的研究較晚，近幾年我國(guó)才開始采用機(jī)載激光雷達(dá)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)繪作業(yè)，而所采用的激光雷達(dá)測(cè)量系統(tǒng)基本上都是從國(guó)外購(gòu)買的大型設(shè)備，搭載平臺(tái)多為單引擎小型飛機(jī)，如運(yùn)五或其他小型飛機(jī)及直升機(jī)等，飛行速度一般大于100公里/小時(shí)，能夠滿足一般測(cè)繪的需求。但是機(jī)載激光雷達(dá)測(cè)量系統(tǒng)存在著缺陷有:由于飛行平臺(tái)自身原因，不能滿足激光雷達(dá)測(cè)量系統(tǒng)對(duì)飛行高度、飛行速度和測(cè)試距離的要求；飛行平臺(tái)代價(jià)昂貴，導(dǎo)致機(jī)載激光雷達(dá)測(cè)量系統(tǒng)的使用成本、維護(hù)成本很高，難以推廣應(yīng)用；有人機(jī)載測(cè)量系統(tǒng)的使用對(duì)飛行測(cè)量人員安全存在著極大風(fēng)險(xiǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種飛行高度、飛行速度和測(cè)試距離可控的、使用和維護(hù)成本相對(duì)低廉的、對(duì)飛行測(cè)量人員沒(méi)有安全隱患的搭載激光雷達(dá)測(cè)量系統(tǒng)飛行的裝置。本實(shí)用新型的解決方案是:一種搭載激光雷達(dá)測(cè)量系統(tǒng)飛行的裝置，其特點(diǎn)是飛艇采用軟體式艇囊，激光雷達(dá)測(cè)量系統(tǒng)搭載在飛艇上，激光雷達(dá)測(cè)量系統(tǒng)掛接在飛艇下方，激光雷達(dá)測(cè)量系統(tǒng)與飛艇的發(fā)動(dòng)機(jī)之間通過(guò)主氣囊隔離。本實(shí)用新型的解決方案中激光雷達(dá)系統(tǒng)與飛艇之間的連接是軟連接。本實(shí)用新型的解決方案中激光雷達(dá)測(cè)量系統(tǒng)與飛艇之間的連接部位可以是在吊艙的前。[0011]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn):由于采用飛艇作為搭載平臺(tái)，而飛艇已是一種成熟技術(shù)產(chǎn)品，通過(guò)主、副氣囊充氣量的比例調(diào)整，可以實(shí)現(xiàn)飛行高度可控性；根據(jù)預(yù)先設(shè)定的航線，控制尾舵和發(fā)動(dòng)機(jī)可以實(shí)現(xiàn)預(yù)定航線及預(yù)定速度的飛行；由于飛艇高度和航線可控，因此也就能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)測(cè)量距離的可控性。飛艇起降速度可控、艇囊采用軟體材料，具有較好的抗沖擊性，對(duì)激光雷達(dá)測(cè)量系統(tǒng)起到很好的保護(hù)作用，加之飛艇價(jià)格相對(duì)飛機(jī)便宜、易于維護(hù)，因此，相對(duì)于機(jī)載激光雷達(dá)測(cè)量系統(tǒng)具有使用成本和維護(hù)成本相對(duì)低廉的優(yōu)勢(shì)。本實(shí)用新型采用的飛行平臺(tái)是無(wú)人駕駛的飛艇，不需要測(cè)量人員和駕駛?cè)藛T進(jìn)行空中作業(yè)，因此使用本發(fā)明產(chǎn)品的安全性有充分保障。另外，飛艇搭載的激光雷達(dá)測(cè)量系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地起飛，而無(wú)需專門的機(jī)場(chǎng)或?qū)I(yè)場(chǎng)地?？?、起飛、降落；飛艇搭載的激光雷達(dá)測(cè)量系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)低空飛行，在空中管制方面的約束較小。

圖1為搭載激光雷達(dá)測(cè)量系統(tǒng)飛行的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的側(cè)視圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型實(shí)施例如圖1、圖2所示:搭載激光雷達(dá)測(cè)量系統(tǒng)飛行的裝置由飛艇、激光雷達(dá)測(cè)量系統(tǒng)6和GPS天線7組成，飛艇包括主氣囊1、副氣囊2、尾舵3、吊艙4和轉(zhuǎn)涵機(jī)構(gòu)5，激光雷達(dá)測(cè)量系統(tǒng)6根據(jù)空間位置掛接在飛艇下方，以保證激光雷達(dá)測(cè)量系統(tǒng)6不會(huì)與地面直接碰撞而遭受損傷。飛艇采用軟體式艇囊，激光雷達(dá)測(cè)量系統(tǒng)6與飛艇的發(fā)動(dòng)機(jī)之間通過(guò)主氣囊隔離，降低振動(dòng)傳遞，避免了慣導(dǎo)系統(tǒng)的干擾及誤差，可以極大提高測(cè)量精度，使數(shù)據(jù)的獲取解算更加精密；正是由于采用了軟體式艇囊，在無(wú)動(dòng)力情況時(shí)下降速度很慢，即使出現(xiàn)意外情況需要迫降，飛艇也會(huì)緩慢降落，艇上設(shè)備幾乎不會(huì)受到損傷。根據(jù)測(cè)量區(qū)域?qū)嶋H情況，首先進(jìn)行航線規(guī)劃，預(yù)先計(jì)算飛行路線、航線間隔、飛行高度，并將計(jì)算所得數(shù)據(jù)傳至飛行控制器存儲(chǔ)；飛艇起飛后，即交由飛控系統(tǒng)控制飛艇自主飛行。根據(jù)飛行高度的不同，按本領(lǐng)域常用操作方法，調(diào)整主氣囊與副氣囊的比例，以適應(yīng)不同的飛行高度要求；按體積比，主氣囊充90% 100%的氦氣或氫氣，副氣囊充10% 0%的空氣。根據(jù)預(yù)先設(shè)定的航線，控制尾舵和發(fā)動(dòng)機(jī)按預(yù)定航線及速度飛行；在飛行過(guò)程中，并由計(jì)算機(jī)控制激光雷達(dá)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行掃描作業(yè)。另外，在激光雷達(dá)測(cè)量系統(tǒng)上加裝無(wú)線數(shù)據(jù)下傳發(fā)射裝置，可以實(shí)時(shí)獲取測(cè)量數(shù)據(jù)和點(diǎn)云圖，以提高工作效率和數(shù)據(jù)處理時(shí)效。激光雷達(dá)測(cè)量系統(tǒng)與飛艇的連接方式包括硬連接和軟連接兩種方式；連接部位主要為吊艙的前部、后部或與吊艙融為一體，其擴(kuò)展連接部位根據(jù)艇型決定，如雙體艇的連接部位可布置在兩個(gè)艇囊之間的位置。
權(quán)利要求1.一種搭載激光雷達(dá)測(cè)量系統(tǒng)飛行的裝置，其特征在于飛艇采用軟體式艇囊，激光雷達(dá)測(cè)量系統(tǒng)(6)搭載在飛艇上，激光雷達(dá)測(cè)量系統(tǒng)掛接在飛艇下方， 激光雷達(dá)測(cè)量系統(tǒng)(6)與飛艇的發(fā)動(dòng)機(jī)之間通過(guò)主氣囊(I)隔離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的搭載激光雷達(dá)測(cè)量系統(tǒng)飛行的裝置，其特征在于激光雷達(dá)系統(tǒng)(6)與飛艇之間的連接是硬連接或軟連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的搭載激光雷達(dá)測(cè)量系統(tǒng)飛行的裝置，其特征在于激光雷達(dá)測(cè)量系統(tǒng)(6)與飛艇之間的連接是在吊艙的前部。
專利摘要本實(shí)用新型屬于中低空遙感測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種搭載激光雷達(dá)測(cè)量系統(tǒng)飛行的裝置，其激光雷達(dá)測(cè)量系統(tǒng)搭載在飛艇上，激光雷達(dá)測(cè)量系統(tǒng)掛接在飛艇下方。采用飛艇作為搭載平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)飛行高度可控性，航線可控，因此也就能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)測(cè)量距離的可控性。本實(shí)用新型采用的飛行平臺(tái)是無(wú)人駕駛的飛艇，不需要測(cè)量人員和駕駛?cè)藛T進(jìn)行空中作業(yè)，因此安全性有充分保障。飛艇搭載的激光雷達(dá)測(cè)量系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地起飛，而無(wú)需專門的機(jī)場(chǎng)或?qū)I(yè)場(chǎng)地?？?、起飛、降落，可以實(shí)現(xiàn)低空飛行，在空中管制方面的約束較小。
文檔編號(hào)B64D47/00GK203005740SQ201220373968
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2012年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月31日
發(fā)明者潘文武, 唐丹, 陳烈強(qiáng), 李紅波, 陳門雪 申請(qǐng)人:四川省科學(xué)城久利科技實(shí)業(yè)有限責(zé)任公司