[实用新型]轻型机载三维激光雷达系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及激光雷达领域，具体涉及一种轻型机载三维激光雷达系统。 

背景技术

目前市场上存在的机载三维激光雷达系统包括激光扫描仪、数码相机、惯性测量单元（IMU）、控制终端、GPS、电源等设备，这些设备按照功能的不同被集成为传感器和电脑控制两大部分，传感器部分挂载在机舱外，电脑控制部分设置于机舱内。由于传感器部分和电脑控制部分的安装位置相距较远，两者之间需要通过大量的线缆进行连接，整个系统还设置有减震底板等附件设备，造成整个机载三维激光雷达系统的体积过大、质量过重，例如有的系统体积达到了0.3立方米，重量达到了100千克，限制了机载三维激光雷达系统所搭载的飞行平台的种类。 

实用新型内容

本实用新型提供了一种轻型机载三维激光雷达系统，能够搭载多种飞行平台。 

本实用新型提供了一种轻型机载三维激光雷达系统，包括： 

集成在一个箱体中的扫描仪、导航定位装置、控制及数据记录装置； 

所述导航定位装置包括惯性测量单元（IMU），所述IMU上标注有坐标中心位置； 

所述扫描仪的激光发射点位置与所述IMU的所述坐标中心位置保持相对静止； 

所述扫描仪与所述控制及数据记录装置连接，所述控制及数据记录装置发 出扫描启动信号以启动所述扫描仪； 

所述导航定位装置与所述控制及数据记录装置连接，并将定位数据发送给所述控制及数据记录装置。 

在本实用新型的各实施例中，优选地，所述导航定位装置进一步包括： 

全球定位系统（GPS），其包括GPS天线； 

所述GPS天线与所述IMU的所述坐标中心位置保持相对静止。 

在本实用新型的各实施例中，优选地，所述GPS与所述IMU集成在一个盒体中，或者，所述GPS与所述IMU独立设置在不同的盒体。 

在本实用新型的各实施例中，优选地，所述的轻型机载三维激光雷达系统进一步包括： 

相机，其集成在所述箱体中，所述相机的投影中心与所述IMU的所述坐标中心位置保持相对静止； 

所述相机与所述控制及数据记录装置连接，所述控制及数据记录装置发出拍摄启动信号以启动所述相机。 

在本实用新型的各实施例中，优选地，所述相机与所述扫描仪具有相同的视场角。

在本实用新型的各实施例中，优选地，所述扫描仪与所述导航定位装置刚性连接；

和/或， 

所述相机与所述导航定位装置刚性连接。 

在本实用新型的各实施例中，优选地，所述控制及数据记录装置包括显示屏； 

和/或， 

所述轻型机载三维激光雷达系统进一步包括：启动开关，其与所述控制及数据记录装置有线或无线连接。 

在本实用新型的各实施例中，优选地，所述控制及数据记录装置向所述扫描仪发出包括时间节点和/或时间频率的所述扫描启动信号，所述扫描仪根据 所述扫描启动信号，在所述时间节点启动和/或根据所述时间频率间断启动。 

在本实用新型的各实施例中，优选地，所述控制及数据记录装置向所述相机发出包括时间节点和/或时间频率的所述拍摄启动信号，所述相机根据所述拍摄启动信号，在所述时间节点启动和/或根据所述时间频率间断启动。 

在本实用新型的各实施例中，优选地，所述控制及数据记录装置向所述相机发出包括地点坐标的所述拍摄启动信号，所述相机根据所述拍摄启动信号，在所述地点坐标处启动。 

通过本实用新型的各实施例提供的轻型机载三维激光雷达系统，能够带来以下至少一种有益效果： 

1.可搭载多种飞行平台。本实用新型提供的轻型机载三维激光雷达系统，扫描仪、相机、导航定位装置、控制及数据记录装置集成在一个箱体中，各装置之间只需很短的连接线连接即可，系统的体积小、重量轻，可搭载多种飞行平台，包括小型有人机、有人直升机、飞艇、三角翼动力伞，尤其是可以选择无人机。 

2.一键操作，失误率低。系统的所有部件有机的集成在一个箱体中，在安装时不需要再连接线缆和接口，方便安装。同时，只需要一个开关即可启动该系统，操作智能化，失误率较低。 

3.设备利用率高。由于搭载的飞行平台多样化，而且飞行的速度和高度随着飞行平台的变化而变化，设备可使用的机会明显增加，在普通天气条件下，只要云层不低于200米，就可以实现飞行。