[发明专利]一种内河复杂水域水下地形测量系统及方法

权利要求书

1.一种内河复杂水域水下地形测量系统，其特征在于，包括：无人机系统(100)、小型测深仪(200)和地面站系统(300)，所述小型测深仪(200)与无人机系统(100)下部连接，所述地面站系统(300)与无人机系统(100)连接；

其中，所述无人机系统(100)包括：无人机(110)、高压电池模块(120)、GNSS模块(130)、自稳云台(140)、飞控模块(150)和数据传输模块(160)，所述高压电池模块(120)和飞控模块(150)与无人机(110)机腹内连接，所述GNSS模块(130)和数据传输模块(160)与无人机(110)顶部连接，所述自稳云台(140)与无人机(110)底部连接。

2.根据权利要求1所述的一种内河复杂水域水下地形测量系统，其特征在于：所述小型测深仪(200)包括：换能器(210)、测深杆(220)和回声信号收发及处理模块(230)，所述换能器(210)与测深杆(220)底部连接，所述回声信号收发及处理模块(230)设于无人机(110)的机腹内，所述回声信号收发及处理模块(230)与飞控模块(150)和数据传输模块(160)连接，所述测深杆(220)的材质为碳纤维。

3.根据权利要求1所述的一种内河复杂水域水下地形测量系统，其特征在于：所述地面站系统(300)包括：地面站硬件(310)和地面站软件(320)，所述地面站硬件(310)与数据传输模块(160)连接，所述地面站软件(320)与地面站硬件(310)连接。

4.一种内河复杂水域水下地形测量方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：根据测量技术要求，收集测区气象、水文及地形资料，现场评估飞行环境，确定飞行航高；

步骤2：在测量工作开始前测定水面高程，确定测深高度，根据测图比例尺确定测线和测点间隔，并在地面站软件完成测线规划及测点设置；

步骤3：测点设置动作为无人机沿航高飞行至测点上空悬停，随即降高，当降到测深高度时，启动小型测深仪进行水深测定，并同步记录当前无人机位置信息，利用无人机的数据传输模块将以上无人机位置及测深信息发回地面站系统；

步骤4：当前测点测量结束后，升高至航高，重复步骤3，飞行至下一测点自动完成每个测点的水下地形测量；

步骤5：地面站软件对测量数据进行存储，并进行水下地形成图；

步骤6：数据采集结束后，进行无人机着落后检查，设备装箱。

5.根据权利要求4所述的一种内河复杂水域水下地形测量方法，其特征在于：所述步骤3中的水下地形测定的方法为：通过GNSS模块(130)测得无人机位置坐标(x，y，z)，通过换能器(210)底部至水底高度测得水深为h₀，通过GNSS模块(130)相位中心距换能器(210)底部固定长度为s，计算水底高程为h＝z-s-h₀，计算得测点坐标为(x，y，h)。