一种非接触式移动测量系统及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113899356A(43)申请公布日2022.01.07(21)申请号202111090485.4(22)申请日2021.09.17(71)申请人武汉大学地址430072湖北省武汉市武昌区珞珈山武汉大学(72)发明人章迪(74)专利代理机构武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙)42222代理人王琪(51)Int.Cl.G01C21/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种非接触式移动测量系统及方法(57)摘要本发明涉及一种非接触式移动测量系统及方法。非接触式移动测量系统包括主传感器、主载体、合作目标、辅载体四个部分，主传感器用于对目标进行非接触式测量，主载体用于搭载主传感器，合作目标用于辅助主传感器进行测量，辅载体用于搭载合作目标。本发明同时提供了一种效率高且成本低的方法，能提高非接触式移动测量的精度、效率和性价比。CN113899356ACN113899356A权利要求书1/1页1.一种非接触式移动测量方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，在目标区域，控制主载体按照某一路径S运行，启动主传感器采集空间数据；步骤2，控制辅载体沿某一路径L与主载体同步运行，使其搭载的合作目标处于主传感器的测量范围之内，并启动合作目标的定位传感器，对合作目标的位置进行测量和记录；步骤3，在测量过程中或测量结束后，对主传感器获取的、包含合作目标反馈信号的数据，与合作目标的位置测量数据进行匹配，获得各合作目标反馈信号的精确位置信息；步骤4，利用各合作目标反馈信号的精确位置信息，对主传感器采集的空间数据进行反算和校正。2.如权利要求1所述的一种非接触式移动测量方法，其特征在于：步骤2中辅载体贴近目标区域运行，辅载体与主载体在时间和空间上进行同步运动，路径相同或不同；必要时主、辅载体均在某些空间位置做适当停留，而后继续运动；主传感器的测量数据、合作目标的位置姿态信息，实时传输进行处理或事后处理。3.如权利要求1所述的一种非接触式移动测量方法，其特征在于：步骤2中进一步对合作目标的一种或多种状态进行测量和记录，包括合作目标的速度、加速度、姿态，以及合作目标到目标物的相对几何关系。4.如权利要求1或2或3所述的一种非接触式移动测量方法，其特征在于：步骤3中基于时间、几何、色彩、纹理特征的一种或多种特征进行匹配，合作目标的位置测量数据和精确位置信息进一步包含合作目标到目标物的相对几何关系。5.一种非接触式移动测量系统，其特征在于：包括主传感器、主载体、合作目标、辅载体四个模块；主传感器用于对目标进行非接触式测量，它是一种或多种非接触式传感器的组合；主载体用于搭载主传感器；合作目标用于辅助主传感器进行测量，并附装一种或多种定位传感器，用于确定合作目标在地面测量坐标系中的坐标，当合作目标出现在主传感器的测量范围中时，能使主传感器获得具有明显可识别特征的信号，当主传感器有多种类型时，合作目标为相应的一种或多种合作目标的组合；辅载体用于搭载合作目标，辅载体附着于主载体上或与主载体分离，辅载体数量为单个或多个。6.如权利要求5所述的一种非接触式移动测量系统，其特征在于：所述主传感器进一步附装一种或多种定位和/或定姿传感器，用于确定主传感器的空间坐标和/或姿态。7.如权利要求5所述的一种非接触式移动测量系统，其特征在于：所述合作目标进一步附装一种或多种定姿传感器，用于确定其加速度、速度和/或姿态。8.如权利要求5所述的一种非接触式移动测量系统，其特征在于：所述辅载体上进一步搭载辅传感器，以测定合作目标同目标物的相对几何关系，用于对主传感器的数据进行进一步的精化改正。9.如权利要求5或6或7或8所述的一种非接触式移动测量系统，其特征在于：所述非接触式移动测量系统进一步包括用于传输数据的通讯模块和用于协调辅载体与主载体之间的运行的控制系统。2CN113899356A说明书1/5页一种非接触式移动测量系统及方法技术领域[0001]本发明属于测绘遥感与地理信息技术领域，特别是涉及一种非接触式移动测量系统及方法。背景技术[0002]目前为提高空间数据采集的效率，一般将非接触式传感器搭载于移动载体上对目标物进行测量，如卫星遥感、有人/无人机摄影测量、车载激光雷达、移动测量背包等。为获得目标物上各元素在地面测量坐标系中的准确坐标，须求得非接触式传感器在信号发射瞬间的精确位置和姿态，通常有两种方式：一是在目标物上选刺或人工布设一定数量的控制点，以进行反算；二是在载体上安装高精度的定位定姿系统(POS)，直接测定其位置和姿态。[0003]以航空摄影测量为例，地面控制点(像控点)的选刺或布设，以及其测量过程往往过于繁琐，工作效率低下，虽然其精度有保障，但时间和人力成本高，数