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龙图腾网恭喜河南科技大学申请的专利基于激光测距和自稳云台的无人机地形测绘装置及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN112197760B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-25发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202011278569.6，技术领域涉及：G01C15/00；该发明授权基于激光测距和自稳云台的无人机地形测绘装置及方法是由杜蒙蒙;徐强强;李若男;王巧凤;李士林;王鹏飞设计研发完成，并于2020-11-16向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于激光测距和自稳云台的无人机地形测绘装置及方法在说明书摘要公布了：本发明公开了基于激光测距和自稳云台的无人机地形测绘装置及方法，测绘装置包含多旋翼无人机、安装在多旋翼无人机的顶端的机载GPS模块、设在多旋翼无人机的下方的自稳云台、在自稳云台的底部且竖直朝下的激光测距模块；自稳云台包括调平盘、伺服电机、固定盘，固定盘水平安装在多旋翼无人机的机架底部，调平盘位于固定盘下方，调平盘上安装有倾角传感器，在自稳云台上还设置有用于读取倾角传感器数据的外接单片机控制模块；在固定盘上设有伺服电机，通过控制连杆机构确保调平盘处于水平工作状态，本发明利用自稳云台消除无人机测绘系统作业时机体倾角的动态变化对激光测距模块的测量精度造成的影响，使得地形测绘作业更加便捷、高效、精确。

本发明授权基于激光测距和自稳云台的无人机地形测绘装置及方法在权利要求书中公布了：1.基于激光测距和自稳云台的无人机地形测绘装置的测绘方法，其特征在于：测绘装置包含多旋翼无人机1、机载GPS模块2、自稳云台3、激光测距模块4，所述机载GPS模块2固定安装在多旋翼无人机1的顶端，所述自稳云台3设置在多旋翼无人机1的下方，所述激光测距模块4固定在自稳云台3的底部，且竖直朝下发射并接收测距激光信号；所述自稳云台3包括调平盘6、伺服电机10、固定盘11，所述固定盘11水平安装在多旋翼无人机1的机架底部，所述调平盘6位于固定盘11下方，所述调平盘6上安装有倾角传感器5，在自稳云台3上还设置有用于读取倾角传感器数据的外接单片机控制模块；在固定盘11上均匀设置有若干个伺服电机10，在固定盘11与调平盘6之间设置有连杆机构，所述连杆机构包括铰接机构7以及连杆8，若干个伺服电机10分别通过摇臂9与连杆8连接，所述连杆8的另一端通过铰接机构7与调平盘6连接；其测绘方法主要包括以下步骤：步骤一、在测绘区域20千米范围内的任意地点设置GPS基站，采用GPS设备获取GPS基站的地理坐标经度、维度和海拔高度，并以此坐标为基准，对安装在多旋翼无人机顶部的机载GPS模块2的定位数据进行实时动态修正或进行后处理修正，获取多旋翼无人机地形测绘系统的地理坐标序列xGPSi，yGPSi，hGPSi,其中xGPSi、yGPSi、hGPSi分别为多旋翼无人机地形测绘系统的经度、维度和海拔高度；步骤二、设定多旋翼无人机飞行路线，使得地面测量点具有不低于2米×2米的空间分辨率；步骤三、在地面水平位置对多旋翼无人机地形测绘系统的自稳云台进行水平校正，确保调平盘6处于水平工作状态；步骤四、多旋翼无人机按照预先规划的飞行路径进行地形测绘作业，在飞行过程中，无人机机体的自身倾角不断变化，通过多旋翼无人机地形测绘系统的自稳云台进行水平校正，使得调平盘保持水平状态，使得激光测距模块4的激光发射器及接收器竖直指向地面，此时激光测距模块4按照10Hz的频率获取多旋翼无人机地形测绘装置与其正下方地面点之间的距离序列h激光i；步骤五、从步骤一得到的多旋翼无人机地形测绘装置的地理坐标序列xGPSi，yGPSi，hGPSi中提取海拔高度序列分量hGPSi，由步骤四中得到的多旋翼无人机地形测绘装置与其正下方地面点之间的距离序列h激光i，可得地面点的海拔高度hi＝hGPSi-h安装-h激光i；其中，h安装为安装在多旋翼无人机顶部的GPS流动站天线与激光测距模块的激光发射与接收透镜之间高度差；步骤六、使用步骤五中得到的地面点的海拔高度hi代替多旋翼无人机地形测绘装置的地理坐标xGPSi，yGPSi，hGPSi中的海拔高度序列hGPSi，即获取地面点的地理坐标序列xGPSi，yGPSi，hi，其中xGPSi、yGPSi、hi分别为地面点的经度、维度和海拔高度；步骤七、根据地面点的经度值xGPSi，选取对应的3°或6°带号，按照高斯-克吕格投影获取投影平面坐标xeastingi，ynorthingi，使用投影平面坐标xeastingi，ynorthingi代替地面点的地理坐标序列xGPSi，yGPSi，hi中的xGPSi，yGPSi坐标，最终获得地面点的投影空间坐标xeastingi，ynorthingi，hi，其中xeastingi，ynorthinai，hi分别为地面点的东距坐标、北距坐标及海拔高度坐标；步骤八、基于步骤七得到的地面点的投影空间坐标xeastingi，ynorthingi，hi，采用空间插值算法，对海拔高度坐标hi进行空间插值，即生成所需的数字地形模型。

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