[发明专利]一种无人机的激光雷达系统和无人机系统

说明书

本发明实施例提供了一种无人机的激光雷达系统和无人机系统，该无人机的机载电源能够为机身设备和激光雷达系统提供电源信号；该激光雷达系统包括电源转换模块、同步信号产生模块、定姿定位模块、图像采集模块、激光测距模块和数据处理模块；且电源转换模块、同步信号产生模块、定姿定位模块、图像采集模块、激光测距模块和数据处理模块集成于一体，并安装于无人机的机身设备上。本发明实施例提供的激光雷达系统重量轻、体积小、运行效率高以及鲁棒性强。

技术领域

本发明涉及激光雷达技术领域，尤其涉及一种无人机的激光雷达系统和无人机系统。

背景技术

随着自动化技术和LIDAR(Light Detection And Ranging，激光探测与测量)技术的发展，无人机机载激光雷达系统由于具有快速性、非接触性以及穿透性，而被广泛应用于数字电网、城市三维建模、数字水利、林业等各领域。

当前，应用于无机的机载激光雷达系统通常包括电源、激光扫描仪、数码相机、GPS定位仪、控制器和电源等，其体积较大，轻则几十公斤，重则上百公斤，这种机载激光雷达系统搭载于无人机时，会使增大无人机的负重量，从而具有较大的功耗，影响飞行参数，具有较大的测量误差。

发明内容

本发明实施例提供一种无人机的激光雷达系统和无人机系统，以具有较小的体积，降低功耗，提高飞行效率和测量精度。

第一方面，本发明实施例提供了一种无人机的激光雷达系统，所述无人机至少包括机身设备和机载电源，所述机载电源用于为所述机身设备和所述激光雷达系统提供电源信号；所述激光雷达系统包括：电源转换模块、同步信号产生模块、定姿定位模块、图像采集模块、激光测距模块和数据处理模块；

所述电源转换模块用于接收所述机载电源提供的电源信号，并将所述电源信号分配给所述同步信号产生模块、所述定姿定位模块、所述图像采集模块、所述激光测距模块和所述数据处理模块；

所述同步信号产生模块用于在接收到所述电源转换模块分配的电源信号时，产生同步信号，并发送至所述定姿定位模块、所述图像采集模块和所述激光测距模块，以使所述定姿定位模块、所述图像采集模块以及所述激光测距模块同步运行；

所述定姿定位模块用于实时获取目标区域中各个位置点的定位信息和姿态信息，并发送至所述数据处理模块；

所述图像采集模块用于实时采集所述目标区域中各个位置点的影像色彩数据，并发送至所述数据处理模块；

所述激光测距模块用于实时获取所述目标区域中相邻两个位置点的距离信息，并发送至所述数据处理模块；

所述数据处理模块用于存储所述定位信息和姿态信息、所述影像色彩数据以及所述距离信息，并对所述定位信息和姿态信息、所述影像色彩数据以及所述距离信息进行初步处理，以获得三维点云数据集；

其中，所述电源转换模块、所述同步信号产生模块、所述定姿定位模块、所述图像采集模块、所述激光测距模块和所述数据处理模块集成于一体，并安装于所述机身设备上。

可选的，所述数据处理模块包括主处理器和通讯单元；

所述主处理器通过所述通讯单元分别与所述电源转换模块、所述定姿定位模块、所述图像采集模块、所述激光测距模块以及外部模块进行通信；

所述通讯单元包括RS232收发器、通用异步收发传输器、无线传输器、通用输入/输出口、HDMI接口、网口、USB集线器和USB接口中的至少三种。

可选的，所述主处理器包括IMX6芯片。

可选的，所述激光测距模块包括多线激光测距传感器；

所述多线激光测距传感器的测距范围L为：1m≤L≤200m；所述多线激光测距传感器的测距精度ΔL为：ΔL＜3cm。