[发明专利]一种多点雪深测量方法及装置

摘要

本发明公开了一种多点雪深测量方法及装置，在云台上设置倾角仪和激光位移传感器，云台进行俯仰巡航时，由倾角仪确定待测点，激光位移传感器获取待测点距激光位移传感器的距离，通过三角函数变换，获得待测点的位置，进而绘制出待测区域的雪面图。本发明的优点在于通过云台旋转使激光位移传感器转动，可实现雪深多点测量；可绘制雪面图、原理简单、实时性高，便于推广。

主权项

一种多点雪深测量方法，其特征在于，方法步骤如下：步骤1)、搭建多点雪深测量装置：一种多点雪深测量装置，包括云台(2)、安装支架(3)、激光位移传感器(4)和倾角仪(5)，激光位移传感器(4)和倾角仪(5)均固定在云台(2)的护罩内，云台(2)的护罩上开有透光孔，激光位移传感器(4)发出的激光从上述透光孔中射出，激光位移传感器(4)和倾角仪(5)分布在云台(2)护罩中心的两侧，云台(2)底部通过螺栓固定在安装支架(3)上，通过安装支架(3)固定在立柱(1)上；步骤2)、将激光位移传感器(4)和倾角仪(5)调节水平；步骤3)、标定倾角仪(5)与激光位移传感器(4)之间的夹角Δα；步骤4)、建立以立柱和地面交差点为原点，地面为X轴，垂向为Y轴的坐标系，云台(2)俯仰巡航，测量无积雪情况下，激光位移传感器(4)和倾角仪(5)对待测区域进行测量，获取待测区域不同点分别对应的倾角仪的倾角θ和激光位移传感器的激光长度L₁；步骤5)当待测区域覆盖积雪，获取待测区域不同点分别对应的倾角仪的倾角θ和激光位移传感器的激光长度L₂；步骤6)同一个点，倾角仪的倾角θ相同，该点坐标(x,y)为：$\left\{\begin{array}{c}x=x_1+x_2\\ x_1=O_1{O}_2\sin (\frac{\mathrm{\π}}{2}-\mathrm{\θ}+\mathrm{\Δ\α})\\ x_2=(L_2+O_2{O}_3)\cos (\mathrm{\θ}+\mathrm{\Δ\α})\\ y=(L_1-L_2)\sin (\mathrm{\θ}+\mathrm{\Δ\α})\end{array}\right.$x——待测点在坐标系xOy内的X轴坐标，即待测点与云台护罩旋转轴中心线之间的距离；y——待测点在坐标系xOy内的Y轴坐标，即雪深值；O₁——云台护罩旋转轴中心点；OO₁——是云台护罩旋转轴中心点O₁到地面的距离O₁O₂——云台护罩旋转半径；O₂O₃——激光位移传感器发射点到护罩中心的距离；x₁——为云台旋转半径的水平距离；x₂——为待测点到云台护罩中心线的水平距离；步骤7)重复上述步骤4)、5)、6)，使云台同一次巡航中测出待测区域内各点的雪深值及位置，绘制出多点测量的雪面图。