CN208013952U - 一种pos数据同步录入装置及无人机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及无人机技术领域，更具体地，涉及一种POS数据同步录入装置及无人机，包括无人机本体以及可拆卸安装的POS数据同步录入装置，POS数据同步录入装置包括POS数据采集模块、工控机、格式修改器、相机模块和电源模块，通过将POS数据采集模块实时采集的飞行数据和位置信息利用格式修改器进行修改，传输至相机模块，同步录入到所摄的照片信息中，使无人机在飞行过程中即可完成所摄照片信息的录入，减免了后期人工录入的步骤，极大地提高了工作效率和方便性。

Description

一种POS数据同步录入装置及无人机

技术领域

本实用新型涉及无人机技术领域，更具体地，涉及一种POS数据同步录入装置及无人机。

背景技术

近年来，无人机发展迅猛，已经逐渐在各个领域得到应用。其中在电力领域，无人机被广泛用于电力巡检。装配有高清数码摄像机和照相机以及GPS定位***的无人机，可沿电网进行定位自主巡航，实时传送拍摄影像，监控人员可在电脑上同步收看与操控，实现了电子化、信息化、智能化巡检，提高了电力线路巡检的工作效率、应急抢险水平和供电可靠率。

在进行航摄时，每一张在特定时间空间位置拍摄的照片都具有其独有的POS数据，所以常常需要将这些POS数据录入到其所在照片的属性信息中，以方便巡检人员在查看相关照片时，能快速找到相应的照片的拍摄地点。

但是，目前无人机上装配的POS数据采集设备所采集得到的数据，基本都是在飞行完成后，靠人工手动将POS数据录入对应的航拍照片中，工作效率较低，而且数据较多，容易造成不必要的错误。所以，提供一种在飞行过程中能将POS数据同步录入到对应航摄照片的装置或无人机显得十分有必要。

实用新型内容

本实用新型为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种POS数据同步录入装置及无人机，在无人机航摄过程中，能将采集到的POS数据同步录入航摄照片，减免了后期人工手动录入数据的步骤。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种POS数据同步录入装置，应用于航摄无人机，包括POS数据采集模块、工控机、格式修改器、相机模块，所述POS数据采集模块、格式转换器均与工控机电连接，所述相机模块与格式修改器电连接。

所述POS数据采集模块，用于采集无人机在航摄过程中的飞行数据和位置信息；采集的POS数据为NMEA模式，主要包括经度、纬度、飞行高度、飞行姿态和航向等信息。

所述工控机，用于接收所述POS数据采集模块中采集的飞行数据和位置信息，并将数据信息传输至格式修改器；工控机通俗的说就是专门为工业现场而设计的计算机，由于其操作现场的特殊性，工控机具有连续长时间工作能力，其机箱采用钢结构，有较高的防磁、防尘、防冲击的能力，而且机箱内有专用底板和专门的电源，电源有较强的抗干扰能力，以避免电磁场的干扰。工控机内置的软件***具有接收和处理POS数据采集模块中采集的飞行数据和位置信息的功能，接收并储存的POS数据NMEA长度精确到小数点后八位小数。

所述格式修改器，用于将POS数据的格式修改成可录入相机模块的格式，并将修改格式后的数据传输至相机模块；格式修改器，一般采用stm32f103产品容量增强型系列微控制器，其能将主控机传输过来的POS数据进行格式修改，将原本以八位小数储存的NMEA数据修改成四位小数的NMEA数据，并将数据传输至相机模块。

所述相机模块，用于完成照片拍摄动作，并将经过格式修改后的POS数据同步录入照片信息。相机模块是无人机进行飞行航摄的主要拍摄设备，实时拍摄飞机照片，将POS数据采集模块实时采集的飞行数据和位置信息同步录入到所摄的照片信息中。由于相机实际能识别的POS数据NMEA长度只能精确到小数点后四位，所以相机模块能准确识别经过格式修改器处理后的POS数据，并将该数据同步录入照片信息。

进一步地，所述POS数据采集模块包括移动差分GPS模块、惯性导航模块、三维激光扫描模块。

移动差分GPS模块是首先利用已知精确三维坐标的差分GPS基准台（基站），求得伪距修正量或位置修正量，再将这个修正量实时或事后发送给移动差分设备，对测量数据进行修正，以提高GPS定位精度，得到精确的GPS数据，包括经纬度等数据。

惯性导航模块设有惯性导航***，该***是一种不依赖于外部信息、也不向外部辐射能量（如无线电导航那样）的自主式导航***，以牛顿力学定律为基础，通过测量载体在惯性参考系的加速度，将它对时间进行积分，且把它变换到导航坐标系中，就能够得到在导航坐标系中的速度、偏航角和位置等信息。

三维激光扫描模块包括三维激光扫描仪和航空数码摄像机，在无人机飞行过程中，利用激光测距原理和航空摄影测量原理，快速获取地球表面坐标数据和影像数据。

进一步地，所述格式修改器为32位ARM微控制器。一般地，格式修改器采用stm32f103产品容量增强型系列微控制器，用于修改POS数据的NMEA长度，使之能准备被相机模块识别并录入。

进一步地，所述相机模块可替换为录像设备或录音设备。在一些特别情况下，可能会实用录像设备或录音设备进行航摄，实时记录现场的环境信息。

进一步地，还包括电源模块，所述POS数据采集模块、工控机、格式修改器、相机模块均与电源模块电连接。电源模块用于为所述POS数据采集模块、工控机、格式修改器、相机模块提供电力供应。

一种无人机，包括无人机本体以及所述的POS数据同步录入装置，所述无人机本体设有可拆卸的POS数据同步录入装置。POS数据同步录入装置包括POS数据采集模块、工控机、格式修改器、相机模块和电源模块，将POS数据采集模块实时采集的飞行数据和位置信息利用格式修改器进行修改，传输至相机模块，同步录入到所摄的照片信息中。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型提供了一种POS数据同步录入装置及无人机，包括无人机本体以及可拆卸安装的POS数据同步录入装置。本POS数据同步录入装置包括POS数据采集模块、工控机、格式修改器、相机模块和电源模块，通过将POS数据采集模块实时采集的飞行数据和位置信息利用格式修改器进行修改，传输至相机模块，同步录入到所摄的照片信息中，使无人机在飞行过程中即可完成所摄照片信息的录入，减免了后期人工录入的步骤。

附图说明

图1是本实用新型的结构方框示意图。

其中，1 POS数据采集模块，2工控机，3格式修改器，4相机模块，5 电源模块，11 移动差分GPS模块，12惯性导航模块，13三维激光扫描模块。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的具体描述：

实施例1

如图1所示，实施例1提供一种POS数据同步录入装置，应用于航摄无人机，包括POS数据采集模块1、工控机2、格式修改器3、相机模块4， POS数据采集模块1、格式转换器3均与工控机2电连接，相机模块4与格式修改器3电连接。

POS数据采集模块1，用于采集无人机在航摄过程中的飞行数据和位置信息，采集的POS数据为NMEA模式，主要包括经度、纬度、飞行高度、飞行姿态和航向等信息。

工控机2，用于接收所述POS数据采集模块1中采集的飞行数据和位置信息，并将数据信息传输至格式修改器3，工控机2内置的软件***具有接收和处理POS数据采集模块1中采集的飞行数据和位置信息的功能，接收并储存的POS数据NMEA长度精确到小数点后八位小数。

格式修改器3，用于将POS数据的格式修改成可录入相机模块4的格式，并将修改格式后的数据传输至相机模块4，一般采用stm32f103产品容量增强型系列微控制器，其能将工控机2传输过来的POS数据进行格式修改，将原本以八位小数储存的NMEA数据修改成四位小数的NMEA数据，并将数据传输至相机模块。

相机模块4，用于完成照片拍摄动作，并将经过格式修改后的POS数据同步录入照片信息。相机模块4是无人机进行飞行航摄的主要拍摄设备，实时拍摄飞机照片，将POS数据采集模块1实时采集的飞行数据和位置信息同步录入到所摄的照片信息中。由于相机实际能识别的POS数据NMEA长度只能精确到小数点后四位，所以相机模块4能准确识别经过格式修改器处理后的POS数据，并将该数据同步录入照片信息。

具体地，POS数据采集模块1包括移动差分GPS模块11、惯性导航模块12、三维激光扫描模块13。

移动差分GPS模块11是首先利用已知精确三维坐标的差分GPS基准台（基站），求得伪距修正量或位置修正量，再将这个修正量实时或事后发送给移动差分设备，对测量数据进行修正，以提高GPS定位精度，得到精确的GPS数据，包括经纬度等数据。

惯性导航模块12设有惯性导航***，该***是一种不依赖于外部信息、也不向外部辐射能量（如无线电导航那样）的自主式导航***，以牛顿力学定律为基础，通过测量载体在惯性参考系的加速度，将它对时间进行积分，且把它变换到导航坐标系中，就能够得到在导航坐标系中的速度、偏航角和位置等信息。

三维激光扫描模块13包括三维激光扫描仪和航空数码摄像机，在无人机飞行过程中，利用激光测距原理和航空摄影测量原理，快速获取地球表面坐标数据和影像数据。

具体地，格式修改器3为32位ARM微控制器。一般地，格式修改器3采用stm32f103产品容量增强型系列微控制器，用于修改POS数据的NMEA长度，使之能准备被相机模块4识别并录入。

具体地，相机模块4可替换为录像设备或录音设备。在一些特别情况下，可能会实用录像设备或录音设备进行航摄，实时记录现场的环境信息。

具体地，还包括电源模块5，所述POS数据采集模块1、工控机2、格式修改器3、相机模块4均与电源模块5电连接。电源模块5用于为所述POS数据采集模块1、工控机2、格式修改器3、相机模块4提供电力供应。

一种无人机，包括无人机本体以及一种POS数据同步录入装置，无人机本体设有可拆卸的POS数据同步录入装置。

无人机在进行飞行航摄，通过POS数据采集模块1进行数据采集，具体表现在移动差分GPS模块11、惯性导航模块12、三维激光扫描模块13进行经度、纬度、飞行高度、飞行姿态和航向等信息的采集，采集到的POS数据会以NMEA模式的形式传输并储存在工控机2，数据长度精确到小数点后八位。由于相机模块4只能识别数据长度为小数点后四位的数据，所以需要将采集到的数据进行格式修改。工控机2接收到的POS数据会传输至格式修改器3，格式修改器3将工控机2传输过来的POS数据进行格式修改，将原本以八位小数储存的NMEA数据修改成四位小数的NMEA数据，并将数据传输至相机模块4。相机模块4在无人机飞行过程中进行航摄，实时拍摄飞行照片，所以在完成照片拍摄时，同步把已经经过格式修改器3处理后（即POS数据的NMEA长度精确到小数点后四位的数据）的飞行数据和位置信息同步录入到所摄的照片信息中，以方便巡检人员在查看相关照片时，能快速找到相应的照片拍摄地点。

本实施例提供了提供了一种POS数据同步录入装置及无人机，包括无人机本体以及可拆卸安装的POS数据同步录入装置。本POS数据同步录入装置包括POS数据采集模块1、工控机2、格式修改器3、相机模块4和电源模块5，通过将POS数据采集模块1实时采集的飞行数据和位置信息利用格式修改器进行修改，传输至相机模块4，同步录入到所摄的照片信息中，使无人机在飞行过程中即可完成所摄照片信息的录入，减免了后期人工录入的步骤。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种POS数据同步录入装置，应用于航摄无人机，其特征在于：包括POS数据采集模块、工控机、格式修改器、相机模块，所述POS数据采集模块、格式转换器均与工控机电连接，所述相机模块与格式修改器电连接；

所述POS数据采集模块，用于采集无人机在航摄过程中的飞行数据和位置信息；

所述工控机，用于接收所述POS数据采集模块中采集的飞行数据和位置信息，并将数据信息传输至格式修改器；

所述格式修改器，用于将POS数据的格式修改成可录入相机模块的格式，并将修改格式后的数据传输至相机模块；

所述相机模块，用于完成照片拍摄动作，并将经过格式修改后的POS数据同步录入照片信息。

2.根据权利要求1所述的一种POS数据同步录入装置，其特征在于：所述POS数据采集模块包括移动差分GPS模块、惯性导航模块、三维激光扫描模块。

3.根据权利要求1所述的一种POS数据同步录入装置，其特征在于：所述格式修改器为32位ARM微控制器。

4.根据权利要求1所述的一种POS数据同步录入装置，其特征在于：所述相机模块可替换为录像设备或录音设备。

5.根据权利要求1所述的一种POS数据同步录入装置，其特征在于：还包括电源模块，所述POS数据采集模块、工控机、格式修改器、相机模块均与电源模块电连接。

6.一种无人机，其特征在于：包括无人机本体以及权利要求1-5任一所述的一种POS数据同步录入装置，所述无人机本体设有可拆卸的POS数据同步录入装置。