本實用新型涉及地理信息科學領域，具體涉及一種地理信息采集系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在測量地理信息的時候，平面和立體緯度的空間測量相對較為簡單，采用傳統(tǒng)的測量方法點點連線式測量即可繪制出立體和平面視圖，達到測量的效果。但是在測量狹小空間和溶洞山洞空間時，傳統(tǒng)的測量方法和設備不能很好的對封閉的空間進行測量，工作人員無法進入到位置領域冒險進行測量，造成了測量工作受阻。

另外，在測量狹小空間時，特別是山洞和溶洞時，傳統(tǒng)的測量工具占地面積較大，設備較為復雜，并且受到環(huán)境因素的影響，很難合適的預制到復雜環(huán)境中，造成測量工作不能順利進行。

因此，生產(chǎn)一種結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，運行效率高，測量快速高效，靈巧便捷的地理信息采集系統(tǒng)，具有廣泛的市場前景。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，運行效率高，測量快速高效，靈巧便捷的地理信息采集系統(tǒng)，用于彌補現(xiàn)有技術(shù)中的諸多缺陷。

本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)：一種地理信息采集系統(tǒng)，包括機架，安裝在機架上的第一無刷電機、第二無刷電機、第三無刷電機和第四無刷電機，安裝在第一無刷電機和第三無刷電機上的反向螺旋槳，安裝在第二無刷電機和第四無刷電機上的正向螺旋槳，安裝在機架中心位置的聯(lián)網(wǎng)飛行控制器和電池組，所述的第一無刷電機和第三無刷電機或者第二無刷電機和第四無刷電機之間的機架外側(cè)安裝有支撐環(huán)，支撐環(huán)上安裝有三維測量裝置，在機架上安裝有與三維測量裝置相連接的測量主板，測量主板通過導線與電池組相連接，聯(lián)網(wǎng)飛行控制器上安裝有與外部遙控器無線連接的遙控接收器，在機架上下表面安裝有與電池組相連接的照明燈。

所述的三維測量裝置包括安裝在支撐環(huán)內(nèi)側(cè)的前置攝像頭和后置攝像頭,在支撐環(huán)外側(cè)暗轉(zhuǎn)有測量攝像頭，測量攝像頭至少為四個，四個測量攝像頭對稱分布在機架所在的平面兩側(cè)，相鄰的測量攝像頭之間設置有測距儀，測距儀和測量攝像頭通過導線與測量主板相連接，所述的前置攝像頭和后置攝像頭通過導線與聯(lián)網(wǎng)飛行控制器相連接。

所述的第一無刷電機、第二無刷電機、第三無刷電機和第四無刷電機分別通過四個電調(diào)與電池組相連接，四個電調(diào)分別通過導線與聯(lián)網(wǎng)飛行控制器相連接，聯(lián)網(wǎng)飛行控制器通過導線與遙控接收器相連接。

所述的聯(lián)網(wǎng)飛行控制器安裝在機架上方，聯(lián)網(wǎng)飛行控制器為KK飛行控制器，聯(lián)網(wǎng)飛行控制器的四個邊角的安裝位置與四個無刷電機的中心相對應，測量主板安裝在聯(lián)網(wǎng)飛行控制器和機架之間，測量主板的形狀與聯(lián)網(wǎng)飛行控制器的形狀相同，均為正方形結(jié)構(gòu)，所述的電池組安裝在機架下方，電池組是由四塊航模動力電池組成的正方向結(jié)構(gòu)，電池組安裝在機架下部的正中心位置。

所述的外部遙控器為至少四通道的遙控器，所述的照明燈為8個，八個照明燈均等分布在機架的上下兩側(cè)。

所述的測距儀為微型激光測距儀，所述的測量攝像頭為高清廣角攝像頭。

所述的四個電調(diào)均采用中特威電調(diào)。

本實用新型具有如下的積極效果：首先本產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單，利用自制的飛行器帶動全息測量裝置獲取狹小空間的三維地理位置全息信息圖，實現(xiàn)狹小空間的簡便式測量，在測量過程中，利用支撐環(huán)上設置的測距儀和測量攝像頭對飛行器飛過的橫截面空間進行錄制和測量，并根據(jù)實際位置信息測量出準確的三維空間視圖，本實用新型占地面積小，可以在狹小空間的山洞和溶洞內(nèi)進行測量，不需要工作人員實地進入即可實現(xiàn)測量，提高了工作效率，降低了人員進入的危險系數(shù)，掛線和網(wǎng)絡的鋪設只需要進行初期預設，降低了危險程度，并且可以通過機械代替人工測量，大大提高了工作效率。

附圖說明

圖1為本實用新型的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實用新型的仰視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實用新型的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖之一。

圖4為本實用新型的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖之二。

圖5為本實用新型的運行狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本實用新型線路連接結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

如圖1、2、3、4、5、6所示，一種地理信息采集系統(tǒng)，包括機架10，安裝在機架10上的第一無刷電機1、第二無刷電機2、第三無刷電機3和第四無刷電機4，安裝在第一無刷電機1和第三無刷電機3上的反向螺旋槳5，安裝在第二無刷電機2和第四無刷電機4上的正向螺旋槳6，安裝在機架10中心位置的聯(lián)網(wǎng)飛行控制器8和電池組7，所述的第一無刷電機1和第三無刷電機3或者第二無刷電機2和第四無刷電機4之間的機架10外側(cè)安裝有支撐環(huán)15，支撐環(huán)15上安裝有三維測量裝置，在機架10上安裝有與三維測量裝置相連接的測量主板9，測量主板9通過導線與電池組7相連接，聯(lián)網(wǎng)飛行控制器8上安裝有與外部遙控器無線連接的遙控接收器17，在機架10上下表面安裝有與電池組7相連接的照明燈16。

所述的三維測量裝置包括安裝在支撐環(huán)15內(nèi)側(cè)的前置攝像頭11和后置攝像頭12,在支撐環(huán)15外側(cè)暗轉(zhuǎn)有測量攝像頭13，測量攝像頭13至少為四個，四個測量攝像頭13對稱分布在機架10所在的平面兩側(cè)，相鄰的測量攝像頭13之間設置有測距儀14，測距儀14和測量攝像頭13通過導線與測量主板9相連接，所述的前置攝像頭11和后置攝像頭12通過導線與聯(lián)網(wǎng)飛行控制器8相連接。所述的第一無刷電機1、第二無刷電機2、第三無刷電機3和第四無刷電機4分別通過四個電調(diào)與電池組7相連接，四個電調(diào)分別通過導線與聯(lián)網(wǎng)飛行控制器8相連接，聯(lián)網(wǎng)飛行控制器8通過導線與遙控接收器17相連接。所述的聯(lián)網(wǎng)飛行控制器8安裝在機架10上方，聯(lián)網(wǎng)飛行控制器8為KK飛行控制器，聯(lián)網(wǎng)飛行控制器8的四個邊角的安裝位置與四個無刷電機的中心相對應，測量主板9安裝在聯(lián)網(wǎng)飛行控制器8和機架10之間，測量主板9的形狀與聯(lián)網(wǎng)飛行控制器8的形狀相同，均為正方形結(jié)構(gòu)，所述的電池組7安裝在機架10下方，電池組7是由四塊航模動力電池組成的正方向結(jié)構(gòu)，電池組7安裝在機架10下部的正中心位置。所述的外部遙控器為至少四通道的遙控器，所述的照明燈16為8個，八個照明燈16均等分布在機架10的上下兩側(cè)。所述的測距儀14為微型激光測距儀，所述的測量攝像頭13為高清廣角攝像頭。所述的四個電調(diào)均采用中特威電調(diào)。

本實用新型具體操作如下：首先確定山洞或者溶洞的位置信息，并鋪設建議無線互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，在鋪設完成后，構(gòu)建出無線覆蓋區(qū)域。然后控制飛行器進入待測量區(qū)域。

第一無刷電機 1和第三無刷電機3作逆時針旋轉(zhuǎn)，第二無刷電機 2和第四無刷電機 4作順時針旋轉(zhuǎn)，第一無刷電機1和第三無刷電機3上的反向螺旋槳5，第二無刷電機2和第四無刷電機4上的正向螺旋槳6，規(guī)定沿 x軸正方向運動稱為向前運動，可以在待測量區(qū)域內(nèi)做出如下動作：垂直運動：同時增加四個電機的輸出功率，旋翼轉(zhuǎn)速增加使得總的拉力增大，當總拉力足以克服整機的重量時，四旋翼飛行器便離地垂直上升；反之，同時減小四個電機的輸出功率，四旋翼飛行器則垂直下降，直至平衡落地，垂直運動。當外界擾動量為零時，在旋翼產(chǎn)生的升力等于飛行器的自重時，飛行器便保持懸停狀態(tài)。俯仰運動：第一無刷電機 1的轉(zhuǎn)速上升，第三無刷電機3 的轉(zhuǎn)速下降，第二無刷電機2和第四無刷電機4 的轉(zhuǎn)速保持不變。由于第一無刷電機 1的升力上升，第三無刷電機3 的升力下降，同理，當?shù)谝粺o刷電機 1 的轉(zhuǎn)速下降，第三無刷電機3的轉(zhuǎn)速上升，實現(xiàn)飛行器的俯仰運動。滾轉(zhuǎn)運動：改變第二無刷電機2和第四無刷電機4的轉(zhuǎn)速，保持第一無刷電機 1和第三無刷電機3的轉(zhuǎn)速不變，則可實現(xiàn)飛行器的滾轉(zhuǎn)運動。偏航運動：旋翼轉(zhuǎn)動過程中由于空氣阻力作用會形成與轉(zhuǎn)動方向相反的反扭矩，為了克服反扭矩影響，可使四個旋翼中的兩個正轉(zhuǎn)，兩個反轉(zhuǎn)，且對角線上的各個旋翼轉(zhuǎn)動方向相同。反扭矩的大小與旋翼轉(zhuǎn)速有關(guān)，當四個電機轉(zhuǎn)速相同時，四個旋翼產(chǎn)生的反扭矩相互平衡，四旋翼飛行器不發(fā)生轉(zhuǎn)動；當四個電機轉(zhuǎn)速不完全相同時，不平衡的反扭矩會引起四旋翼飛行器轉(zhuǎn)動。當?shù)谝粺o刷電機 1和第三無刷電機3的轉(zhuǎn)速上升，第二無刷電機2和第四無刷電機4的轉(zhuǎn)速下降時，實現(xiàn)飛行器的偏航運動。前后運動：要想實現(xiàn)飛行器在水平面內(nèi)前后、左右的運動，必須在水平面內(nèi)對飛行器施加一定的力。增加第三無刷電機3轉(zhuǎn)速，使拉力增大，相應減小第一無刷電機 1轉(zhuǎn)速，使拉力減小，同時保持其它兩個電機轉(zhuǎn)速不變，反扭矩仍然要保持平衡。飛行器首先發(fā)生一定程度的傾斜，從而使旋翼拉力產(chǎn)生水平分量，因此可以實現(xiàn)飛行器的前飛運動。向后飛行與向前飛行正好相反。傾向運動：由于結(jié)構(gòu)對稱，所以傾向飛行的工作原理與前后運動完全一樣。

在上述飛行器飛行的同時，當飛行器經(jīng)過一個山洞或者溶洞的截面時，首先通過外部遙控器配合前置攝像頭11和后置攝像頭12獲取狹小空間的地理位置視頻信息，并通過外部遙控器控制聯(lián)網(wǎng)飛行控制器8控制四個無刷電機和螺旋槳實現(xiàn)機架10整體多角度飛行，并帶動支撐環(huán)15和測距儀14以及測量攝像頭13在狹小空間內(nèi)穿行，通過測量攝像頭13讀圖，測量攝像頭13記錄到所得圖片通過測量主板9上消除圖像拍攝畸變后記錄，再利用測距儀14確定被拍攝物體物理像素，實現(xiàn)間接計算拍攝物體實際尺寸和距離形狀，利用測量主板9進一步計算出狹小空間的具體空洞形狀，最終讀數(shù)記錄后外置輸出，得到狹小空間真是三維地理位置信息全息圖，在整個測量過程中，照明燈16提供全方位照明。

上述三位地理信息記錄后，待飛行器飛回后，對內(nèi)部存儲的信息輸出，在電腦上形成測量地形的內(nèi)部三位全息信息，實現(xiàn)對待測量位置的全方位測量。本專利中飛行器飛行模式為+模式，有助于定位信息的輸入和定位準確性。