特征在于：激光掃描儀1通過壓接式連接器與中心控制單元5相連；差分全球 導航衛(wèi)星系統(tǒng)3包括天線31和信號接收機32,天線31通過反極性連接器與信號接收機32 相連用于實時測定激光雷達信號發(fā)射參考點的空間位置，差分全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)3通過反 極性連接器與激光掃描儀1、慣性測量裝置2和高分辨率數碼相機4相連用于接收秒脈沖信 號；慣性測量裝置2通過通用串行總線與中心控制單元5相連；高分辨率數碼相機4通過通 用串行總線與中心控制單元5相連；電源單元6通過魏德米勒連接器與中心控制單元5相 連，通過申泰連接器分別為激光掃描儀1、慣性測量裝置2、差分全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)3和高分 辨率數碼相機4提供直流電24V、28V、3. 3V、5V電源供應；中心控制單元5通過局域網接口 與外置計算機8相連；
[0031] 所述的激光掃描儀1為脈沖激光掃描儀，采用激光掃描儀1發(fā)射測量激光脈沖和 接收脈沖遇到地面、地物后所反射的回波，精確測定激光雷達信號發(fā)射參考點到地面激光 腳點間距離和反射激光強度信息，并生成激光點云數據。所述的激光掃描儀1通過反極性 連接器與差分全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)3的天線31相連接收秒脈沖信號用于后數據處理時的時 間同步，通過壓接式連接器與中心控制單元5相連用于信號傳輸和數據交互，采用激光掃 描儀1內置的大容量固態(tài)硬盤，以及與中心控制單元5相連的外置計算機8同時實時記錄 激光掃描數據；
[0032] 所述的慣性測量裝置2為捷聯慣性導航裝置，包括加速度計21、陀螺儀22、導航計 算機23、存儲單元24。其連接關系是：加速度計21與陀螺儀22相連，導航計算機23分別 與加速度計21、陀螺儀22、存儲單元24、中心控制單元5相連，存儲單元24通過通用串行總 線與差分全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)3中的信號接收機32相連。采用慣性測量裝置2,實時測定激 光掃描測量裝置的主光軸姿態(tài)參數，即俯仰角、側滾角和航向角；并與差分全球導航衛(wèi)星系 統(tǒng)3的定位數據一起構成組合導航數據，實現對激光掃描數據和影像數據的精確定位。所 述的慣性測量裝置2通過反極性連接器與差分全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)3的天線31相連用于接 收秒脈沖信號用于后數據處理時的時間同步，通過通用串行總線與差分全球導航衛(wèi)星系統(tǒng) 3的信號接收機32相連用于差分全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)測量數據的實時傳輸與存儲。采用慣性 測量裝置2中的存儲單元24實時記錄慣性測量裝置2的姿態(tài)測量數據以及差分全球導航 衛(wèi)星系統(tǒng)3的定位數據；
[0033] 所述的差分全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)3包括天線31和信號接收機32,天線31通過反極 性連接器分別與信號接收機32、激光掃描儀1、慣性測量裝置2和高分辨率數碼相機4相 連，用于確定激光雷達信號發(fā)射參考點的空間位置并記錄瞬間激光掃描儀1和高分辨率數 碼相機4開啟脈沖的時間標記，通過通用串行總線與慣性測量裝置2相連用于全球導航衛(wèi) 星系統(tǒng)定位數據的實時傳輸與存儲；
[0034] 所述的高分辨率數碼相機4為電荷耦合元件相機，采用高分辨率數碼相機4獲取 地面的地物、地貌影像，用于生成高分辨率數字正射影像圖，并通過與激光掃描點云配準， 用于激光點云數據的濾波處理。所述的高分辨率數碼相機4通過通用串行總線與中心控制 單元5相連用于信號傳輸和數據交互，通過反極性連接器與差分全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)3的天 線31相連用于接收秒脈沖信號用于后數據處理時的時間同步。采用高分辨率數碼相機4 內置的緊湊式閃存卡或安全數碼卡和外置計算機8實時記錄高分辨率影像數據；
[0035] 所述的中心控制單元5包括輸入/輸出控制單元51和中央處理器52。所述的中 心控制單元5的輸入/輸出控制單元51提供傳感器之間及對外的通信接口與數據鏈路控 制，輸入/輸出控制單元51與中央處理器52相連，中心控制單元5通過局域網接口與外置 計算機8相連，用于控制激光掃描儀1、慣性測量裝置2、差分全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)3和高分辨 率數碼相機4的協(xié)調運行，負責不同數據源觀測值之間的時間同步與數據傳輸延時的精確 修正；實時傳輸激光掃描儀1、慣性測量裝置2、差分全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)3和高分辨率數碼相 機4的系統(tǒng)狀態(tài)數據和實時采集數據，實現在外置計算機8的動態(tài)顯示與實時監(jiān)控；
[0036]所述的電源單元6包括電源輸入單元61、電源轉換單元62、電源存儲單元63和電 源輸出單元64，電源轉換單元（62 )分別與電源輸入單元（61 )、電源輸出單元（64 )和電源存 儲單元（63)相連。電源輸入單元61用于外部電源的輸入、穩(wěn)壓，電源轉換單元62用于將外 部輸入電源轉換為直流電24V并存儲于電源存儲單元63中，然后再將電源存儲單元63中 的電源二次轉換為激光掃描測量裝置所需的直流電24V、28V、3. 3V、5V等不同電壓的各路 電源，電源輸出單元64用于二次轉換后的電源輸出。
【主權項】
1. 一種激光掃描測量裝置，它由激光掃描儀（1)、慣性測量裝置（2)、差分全球導航衛(wèi) 星系統(tǒng)（3)、高分辨率數碼相機（4)、中心控制單元（5)和電源單元（6)組成，其特征在于：激 光掃描儀（1)通過壓接式連接器與中心控制單元（5 )相連，差分全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)（3 )包括 天線（31)和信號接收機（32)，天線（31)通過反極性連接器與信號接收機（32)相連，差分全 球導航衛(wèi)星系統(tǒng)（3)通過反極性連接器與激光掃描儀（1 )、慣性測量裝置（2)和高分辨率數 碼相機（4)相連，慣性測量裝置（2)通過通用串行總線與中心控制單元（5)相連，高分辨率 數碼相機（4 )通過通用串行總線與中心控制單元（5 )相連，電源單元（6 )通過魏德米勒連接 器與中心控制單元（5)相連，中心控制單元（5)通過局域網接口與外置計算機（8)相連。2. 根據權利要求1所述的一種激光掃描測量裝置，其特征在于：所述的激光掃描儀（1) 通過反極性連接器與差分全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)（3)的天線（31)相連，通過壓接式連接器與中 心控制單元（5)相連。3. 根據權利要求1所述的一種激光掃描測量裝置，其特征在于：所述的慣性測量裝置 (2)包括加速度計（21)、陀螺儀（22)、導航計算機（23)、存儲單元（24)，加速度計（21)與陀 螺儀（22)相連，導航計算機（23)分別與加速度計（21)、陀螺儀（22)、存儲單元（24)、中心控 制單元（5)相連，存儲單元（24)通過通用串行總線與差分全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)（3)中的信號 接收機（32)相連。4. 根據權利要求1所述的一種激光掃描測量裝置，其特征在于：所述的中心控制單元 (5)包括輸入/輸出控制單元（51)和中央處理器（52)，輸入/輸出控制單元（51)與中央處 理器（52)相連，中心控制單元（5)通過局域網接口與外置計算機（8)相連。5. 根據權利要求1所述的一種激光掃描測量裝置，其特征在于：所述的電源單元（6)包 括電源輸入單元（61)、電源轉換單元（62)、電源存儲單元（63)和電源輸出單元（64)，電源 轉換單元（62)分別與電源輸入單元（61)、電源輸出單元（64)和電源存儲單元（63)相連。
【專利摘要】本實用新型公開了一種激光掃描測量裝置，激光掃描儀通過壓接式連接器與中心控制單元相連，差分全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)包括天線和信號接收機，天線通過反極性連接器與信號接收機相連，差分全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)通過反極性連接器與激光掃描儀、慣性測量裝置和高分辨率數碼相機相連，慣性測量裝置通過通用串行總線與中心控制單元相連，高分辨率數碼相機通過通用串行總線與中心控制單元相連，電源單元通過魏德米勒連接器與中心控制單元相連，中心控制單元通過局域網接口與外置計算機相連。多種搭載平臺通用，可搭載在多種空中、地面移動平臺。重量輕，可用于小型無人機等空中搭載平臺進行超低空激光掃描測量作業(yè)。成本低，便于市場化和產品化。
【IPC分類】G01C11/00
【公開號】CN204718597
【申請?zhí)枴緾N201520440144
【發(fā)明人】陳楚江, 余紹淮, 鐘若飛, 明洋, 王麗園, 張霄, 余飛, 羅博仁
【申請人】中交第二公路勘察設計研究院有限公司
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年6月24日