一种基于无人机的地面积雪识别装置

专利2025-02-09  32


本技术涉及测绘装置的,尤其涉及基于无人机的地面积雪识别装置。


背景技术:

1、积雪对交通安全、农作物生长以及气候变化有重要影响。对积雪的覆盖范围、深度等测量很有必要。除人工测量积雪以外,当前积雪的测量手段还有以下几种:一是气象站采用的超声波雪深传感器与激光雪深传感器,能够测量积雪深度,但由于是在地面定点测量,因而测量范围有限;二是卫星遥感,如风云二号气象卫星就能够提供积雪覆盖以及积雪深度等产品,但是风云二号静止卫星由于高度太高导致空间分辨率较低;近年来出现的小型无人机也能用于测量地面积雪,如中冶武勘无人机在高海拔寒区监测积雪,新疆大学利用无人机的影像数据测量森林冠层积雪。

2、无人机具有机动性强、易于操作、成本低廉等优势,使用无人机测量积雪在测量范围、任务灵活性及性价比方面有突出优势。但现有的积雪测量无人机都是通过搭载可见光相机先对地面拍照再检测积雪,可见光只能在白天有效因而只能用于白天无法实现昼夜观测。

3、中国专利cn202351173u公开了一种基于近红外成像技术的积雪参数测量系统,包括:互相连接的图像采集单元和图像处理单元;所述图像采集单元包括:相机、导轨和支架;所述导轨连接所述支架;所述相机可滑动地设置在所述导轨上;所述图像处理单元为一台能够根据所述图像采集单元采集的积雪图像,处理得到积雪的反射率、ssa值或者粒径中的至少一种参数的计算机。应用近红外成像技术比起可见光相机,扩展了使用场景,但是搭载相机的结构为导轨和支架,取得积雪图像的范围有限,测量效果欠佳。


技术实现思路

1、本实用新型提供了一种基于无人机的地面积雪识别装置,通过接收地面红外辐射的方式检测地面积雪,实现了可昼夜测量,适用于24小时全天候工作,在气象、交通及遥感测绘等领域有广阔的应用前景。

2、一种基于无人机的地面积雪识别装置,包括无人机机体,无人机机体上通过横杆连接若干个旋翼,无人机机体上设置若干个支架,无人机机体的机腹下部设置红外辐射仪。

3、优选的是,本实用新型的红外辐射仪包括红外辐射采集装置,红外辐射采集装置采集的信号发送至模数转换器,经模数转换器处理后的信号发送至单片机,单片机将识别结果分别发送至存储模块、传输模块。

4、优选的是,本实用新型的存储模块中同时记录的数据包括:识别结果、时间信息、无人机导航定位系统得到的位置信息。

5、优选的是,本实用新型的无人机导航定位系统为gps/北斗定位装置。

6、优选的是,本实用新型的传输模块通过无线传输方式传输到地面接收系统。

7、本实用新型提供的旋翼无人机搭载红外辐射仪,红外辐射仪安装在无人机机腹下,辐射仪正面朝下。无人机在飞行时红外辐射仪接收来自地面的红外辐射信息,红外辐射信息传输到内置的单片机,由于有积雪的地面与无积雪的地面红外辐射值不同,因而可以识别积雪覆盖区域。最后结合无人机的gps/北斗定位信息,绘制出积雪覆盖地图。

8、相比与现有技术,本实用新型在旋翼无人机上搭载红外辐射仪,可以实现24小时昼夜测量。该设备体积小、功耗低,对操作要求也不高,可方便地应用于气象观测、遥感与地理研究、国土测量、野外安全等多个领域



技术特征:

1.一种基于无人机的地面积雪识别装置,其特征在于包括无人机机体(1),无人机机体(1)上通过横杆连接若干个旋翼(2),无人机机体(1)上设置若干个支架(3),无人机机体(1)的机腹下部设置红外辐射仪(4)。

2.根据权利要求1所述的基于无人机的地面积雪识别装置,其特征在于上述红外辐射仪(4)包括红外辐射采集装置(91),红外辐射采集装置(91)采集的信号发送至模数转换器(92),经模数转换器(92)处理后的信号发送至单片机(93),单片机(93)将识别结果分别发送至存储模块(94)、传输模块(95)。

3.根据权利要求2所述的基于无人机的地面积雪识别装置,其特征在于上述存储模块(94)中同时记录的数据包括:识别结果、时间信息、无人机导航定位系统得到的位置信息。

4.根据权利要求3所述的基于无人机的地面积雪识别装置,其特征在于上述无人机导航定位系统为gps/北斗定位装置。

5.根据权利要求2所述的基于无人机的地面积雪识别装置,其特征在于上述传输模块(95)通过无线传输方式传输到地面接收系统。


技术总结
一种基于无人机的地面积雪识别装置,涉及测绘装置的技术领域。无人机机体上通过横杆连接若干个旋翼,无人机机体上设置若干个支架,无人机机体的机腹下部设置红外辐射仪。红外辐射仪包括红外辐射采集装置,红外辐射采集装置采集的信号发送至模数转换器,经模数转换器处理后的信号发送至单片机,单片机将识别结果分别发送至存储模块、传输模块。本技术通过接收地面红外辐射的方式检测地面积雪,实现了可昼夜测量,适用于24小时全天候工作,在气象、交通及遥感测绘等领域有广阔的应用前景。

技术研发人员:夏俊荣,康婷,张亚飞,谭晨,沈陈苏,陈启帆,章雅卉,姜楠,陈媛
受保护的技术使用者:无锡学院
技术研发日:20231113
技术公布日:2024/7/25
转载请注明原文地址: https://bbs.8miu.com/read-426401.html

最新回复(0)