[发明专利]一种基于毫米波雷达的无人机测绘方法和系统

说明书

本发明提供了一种基于毫米波雷达的无人机测绘方法和系统，其方法包括：控制安装于无人机底部的若干个毫米波雷达发射电磁波以扫描目标区域，计算所述无人机与各探测点之间的相对距离，以及所述无人机与各探测点在高度方向上的相对夹角；所述目标区域包括若干个探测点；根据所述相对距离和相对夹角，以及搭载在所述无人机上的定位设备的定位数据，计算得到所述探测点的海拔高度值和经纬度值；根据所有探测点的海拔高度值和经纬度值，生成所述目标区域的地形图。本发明提高地形测量的作业效率、适用范围窄和测绘精度。

技术领域

本发明涉及地形测绘技术领域，尤指一种基于毫米波雷达的无人机测绘方法和系统。

背景技术

地形测绘主要是对地块权属界线的界址点坐标进行精确测定，并把地块及其附着物的位置、面积、权属关系和利用状况等要素准确地绘制在图纸上和记录在专门的表册中的测绘工作。

传统的地形测绘一般采用人工跑点的作业方式先对地块进行测量，测量过程中使用到全站仪或RTK系统。利用全站仪进行测量时，需要不断的进行搬站定向，作业效率低下。利用RTK系统进行测量时，RTK系统包括固定测量站和移动测量站，固定测量站通过数据链将其观测值和测站坐标信息一起传送给移动测量站，移动测量站不但接收来自固定测量站的数据，还接收卫星发送的GPS数据，结合计算移动侧两站当前坐标数据；由于PTK系统测量必须使用到GPS数据，而移动测量站经过房屋密集或树木密集的地方时，难以接收到GPS数据，PTK难以固定，无法计算得到移动测量站的当前坐标数据，难以完成地块测量工作，适用范围窄。

因此，现有的地形测绘方法存在作业效率低下、适用范围窄或测绘精度低的缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于毫米波雷达的无人机测绘方法和系统，实现提高地形测量的作业效率、适用范围窄和测绘精度。

本发明提供的技术方案如下：

本发明提供一种基于毫米波雷达的无人机测绘方法，包括步骤：

控制安装于无人机底部的若干个毫米波雷达发射电磁波以扫描目标区域，计算所述无人机与各探测点之间的相对距离，以及所述无人机与各探测点在高度方向上的相对夹角；所述目标区域包括若干个探测点；

根据所述相对距离和相对夹角，以及搭载在所述无人机上的定位设备的定位数据，计算得到所述探测点的海拔高度值和经纬度值；

根据所有探测点的海拔高度值和经纬度值，生成所述目标区域的地形图。

进一步的，所述获取所述无人机与各探测点之间的相对距离和相对夹角包括步骤：

在所述毫米波雷达发射电磁波扫描目标区域后，获取所述毫米波雷达的电磁波收发状态信息；

根据所述电磁波收发状态信息和天线安装间距，计算得到所述无人机与各探测点之间的相对距离和相对夹角。

进一步的，所述电磁波收发状态信息包括电磁波收发时间差和相位差；所述根据所述电磁波收发状态信息和天线安装间距，计算得到所述无人机与各探测点之间的相对距离和相对夹角包括步骤：

根据所述电磁波收发时间差，代入下列公式(1)计算得到所述无人机与各探测点之间的相对距离；

根据天线安装间距、所述电磁波波长和相位差，代入下列公式(2)计算得到所述相对夹角；

其中，R表示所述相对距离，θ表示所述相对夹角，c表示光速，ΔT表示所述电磁波收发时间差，λ表示电磁波波长，ΔΦ表示相位差，L表示天线安装间距。

进一步的，所述根据所述相对距离和相对夹角，以及搭载在所述无人机上的定位设备的定位数据，计算得到所述探测点的海拔高度值和经纬度值包括步骤：