RU200352U1

RU200352U1 - An unmanned copter-type device for determining geodetic coordinates

Info

Publication number: RU200352U1
Application number: RU2020124480U
Authority: RU
Inventors: Анна Витальевна Осенняя; Дмитрий Андреевич Гура; Иван Владимирович Будагов; Надежда Анатольевна Кислица; Александра Сергеевна Прозорова
Priority date: 2020-07-14
Filing date: 2020-07-14
Publication date: 2020-10-20

Abstract

Полезная модель относится к области геодезии для межевания и определения границ земельных участков, в частности, для создания геодезических сетей различного назначения, а также при проведении инженерных изысканий и при снятии координат с пунктов геодезической сети без применения штатных геодезических приборов, используя в основе спутниковую навигацию. Беспилотное устройство коптерного типа состоит из корпуса квадровидной формы, опирающегося на стойки, по углам которого выполнены выступы, наружные поверхности которых выполнены выпукло-округленными, внутренние - плоскими, при этом на каждом выступе размещен подъемно-несущий винт, в центральной части корпуса размещен блок управления, содержащий антенну, размещенную по центру блока управления для приемки отправных сигналов, под которым размещен блок подвески с двумя позиционными стабилизаторами, к нижней части которого прикреплен полый защитный кожух, внутри которого на равноудаленном от геометрической оси антенны и стенок кожуха установлены элемент визуальной фиксации и лазерный элемент, при этом высота кожуха выполнена в 1,5 раза больше высоты, размещенных внутри кожуха элемента визуальной фиксации и лазерного элемента. Техническим результатом является повышение точности определения геодезических координат при сложных метеорологических условиях. 2 ил.The useful model relates to the field of geodesy for surveying and defining the boundaries of land plots, in particular, for creating geodetic networks for various purposes, as well as when conducting engineering surveys and when taking coordinates from points of a geodetic network without using standard geodetic devices, using satellite navigation as a basis. An unmanned aerial vehicle of a copter type consists of a quadruple-shaped body resting on racks, at the corners of which projections are made, the outer surfaces of which are convex-rounded, the inner ones are flat, while a lifting-rotor is placed on each projection, a control unit is located in the central part of the body containing an antenna located in the center of the control unit for receiving starting signals, under which there is a suspension unit with two position stabilizers, to the lower part of which a hollow protective casing is attached, inside which a visual fixation element and a laser are installed at the same distance from the geometric axis of the antenna and the casing walls element, while the height of the casing is made 1.5 times greater than the height, placed inside the casing of the visual fixation element and the laser element. The technical result is to improve the accuracy of determining geodetic coordinates under difficult meteorological conditions. 2 ill.

Description

Полезная модель относится к области геодезии для межевания и определения границ земельных участков, в частности, для создания геодезических сетей различного назначения, а также при проведении инженерных изысканий и при снятии координат с пунктов геодезической сети без применения штатных геодезических приборов, используя в основе спутниковую навигацию.The useful model relates to the field of geodesy for surveying and defining the boundaries of land plots, in particular, for creating geodetic networks for various purposes, as well as when conducting engineering surveys and when taking coordinates from points of a geodetic network without using standard geodetic devices, using satellite navigation as a basis.

Аналогом полезной модели является беспилотный аэромагнитный комплекс коптерного типа, состоящий из измерительного модуля полного вектора магнитной индукции, магниточувствительного датчика, при этом магниточувствительный датчик, датчик GPS, стабилизатор, измерительный блок расположены на выпускном диске, подвешенном на тросе (Патент №173640, опубл. Бюл. №25, 04.09.2017 г.).An analogue of the utility model is an unmanned aeromagnetic complex of a copter type, consisting of a measuring module for the full vector of magnetic induction, a magnetosensitive sensor, while a magnetosensitive sensor, a GPS sensor, a stabilizer, a measuring unit are located on an exhaust disk suspended on a cable (Patent No. 173640, publ. . No. 25, 04.09.2017).

Недостатком данного устройства является сложность его экспозиции в сложных метеорологических условиях, что увеличивает погрешность измерения геодезических координат при магнитометрической и топогеодезической съемке.The disadvantage of this device is the complexity of its exposure in difficult meteorological conditions, which increases the measurement error of geodetic coordinates during magnetometric and topogeodetic surveys.

Из существующего уровня техники известно лазерное устройство для определения точек, способ определения точек геодезических координат, с помощью установленного на роботизированном коптере с DGPS приемником, в котором дополнительно установлено лазерное устройство в блок подвески с позиционными стабилизаторами в нижней части роботизированного коптера точно под геометрической осью антенны, например с DGPS (Глонасс, Галилео) приемником. Рядом расположена видеокамера, позволяющая оператору визуально наводить с помощью горизонтального перемещения роботизированного коптера проектируемый лазерный луч на середину геодезической марки и удерживать роботизированный коптер в течение короткого промежутка времени в этом положении до установки DGPS приемником точности своего пространственного положения, затем запоминают координаты данной точки центрирования и последовательно перемещают роботизированный коптер по обследуемому участку (точкам), снимая координаты всех необходимых пунктов (Патент №2572790, опубл. Бюл. №2, 20.01.2016 г.)A laser device for determining points is known from the prior art, a method for determining points of geodetic coordinates using a receiver installed on a robotic copter with a DGPS, in which the laser device is additionally installed in a suspension unit with positioning stabilizers at the bottom of the robotic copter exactly under the geometric axis of the antenna, for example with a DGPS (Glonass, Galileo) receiver. Nearby there is a video camera that allows the operator to visually direct the projected laser beam to the middle of the geodetic mark using the horizontal movement of the robotic copter and hold the robotic copter in this position for a short period of time until the DGPS receiver sets the accuracy of its spatial position, then memorize the coordinates of this centering point and sequentially move the robotic copter over the surveyed area (points), taking the coordinates of all the necessary points (Patent No. 2572790, publ. Bull. No. 2, 20.01.2016)

Недостатком аналога является затруднение его использования в сложных метеорологических условиях, что увеличивает погрешность измерения геодезических координат при магнитометрической и топогеодезической съемке.The disadvantage of the analogue is the difficulty in using it in difficult meteorological conditions, which increases the error in measuring geodetic coordinates in magnetometric and topogeodetic surveys.

Задачей полезной модели является усовершенствование беспилотного устройства коптерного типа для определения геодезических координат, позволяющее улучшить его эксплуатационные характеристики при сложных метеорологических условиях, а также расширить ассортимент устройств подобного назначения.The task of the utility model is to improve an unmanned copter-type device for determining geodetic coordinates, which makes it possible to improve its performance under difficult meteorological conditions, as well as to expand the range of devices for such purposes.

Техническим результатом является повышение точности определения геодезических координат при сложных метеорологических условиях, а также увеличение срока его эксплуатации.The technical result is an increase in the accuracy of determining geodetic coordinates under difficult meteorological conditions, as well as an increase in its service life.

Технический результат достигается тем, что беспилотное устройство коптерного типа состоит из корпуса квадровидной формы, опирающегося на стойки, по углам которого выполнены выступы, наружные поверхности которых выполнены выпукло-округленными, внутренние - плоскими, при этом на каждом выступе размещен подъемно-несущий винт, в центральной части корпуса размещен блок управления, содержащий антенну, размещенную по центру блока управления для приемки отправных сигналов, под которым размещен блок подвески с двумя позиционными стабилизаторами, к нижней части которого прикреплен полый защитный кожух, внутри которого на равноудаленном от геометрической оси антенны и стенок кожуха установлены элемент визуальной фиксации и лазерный элемент, при этом высота кожуха выполнена в 1,5 раза больше высоты, размещенных внутри кожуха элемента визуальной фиксации и лазерного элемента.The technical result is achieved by the fact that the unmanned aerial vehicle consists of a quad-shaped body, resting on racks, at the corners of which projections are made, the outer surfaces of which are convex-rounded, the inner surfaces are flat, while each projection is equipped with a lifting-rotor, in the central part of the body contains a control unit containing an antenna located in the center of the control unit for receiving starting signals, under which there is a suspension unit with two positional stabilizers, to the bottom of which a hollow protective casing is attached, inside which, at an equidistant from the geometric axis of the antenna and the casing walls a visual fixation element and a laser element are installed, while the height of the casing is made 1.5 times greater than the height, placed inside the casing of the visual fixation element and the laser element.

При осуществлении определения геодезических координат и при воздействии воздушных потоков (ветре) возможна высокая вероятность неточных измерений, т.к. это обуславливает возникновение колебательных неуравновешенных движений. Для устранения этого факта под блоком управления установлен блок подвески с двумя позиционными стабилизаторами, что позволяет визуально навести с помощью горизонтального перемещения проектируемый лазерный луч на середину геодезической марки и удержать в течение необходимого промежутка времени, в этом положении до установки приемником точности своего пространственного положения. После чего нажатием соответствующей кнопки на передатчике, запомнить координаты данной точки центрирования, и последовательно перемещают беспилотное устройство коптерного типа по обследуемым точкам, снимая координаты исследуемой территории. Прикрепление к нижней части блока подвески с двумя позиционными стабилизаторами полого защитного кожуха, внутри которого на равноудаленном от геометрической оси антенны и стенок кожуха установлены элемент визуальной фиксации и лазерный элемент, с высотой кожуха в 1,5 раза больше их высоты, позволяет защитить и исключить возможность попадания влаги и пыли на рабочие механизмы элемента визуальной фиксации и лазерного элемента, что обеспечивает повышение точности определения геодезических координат и увеличение срока их эксплуатации при сложных метеорологических условиях.When determining geodetic coordinates and when exposed to air currents (wind), a high probability of inaccurate measurements is possible, since this causes the occurrence of oscillatory unbalanced movements. To eliminate this fact, a suspension unit with two positional stabilizers is installed under the control unit, which allows you to visually direct the projected laser beam by horizontal movement to the middle of the geodetic mark and hold it for the required period of time, in this position until the receiver sets the accuracy of its spatial position. Then, by pressing the corresponding button on the transmitter, memorize the coordinates of this centering point, and sequentially move the unmanned copter-type device along the surveyed points, taking the coordinates of the investigated territory. Attaching a hollow protective casing to the lower part of the suspension unit with two position stabilizers, inside which a visual fixation element and a laser element are installed at an equidistant from the geometric axis of the antenna and the casing walls, with a casing height 1.5 times their height, allows you to protect and eliminate the possibility ingress of moisture and dust on the working mechanisms of the visual fixation element and the laser element, which ensures an increase in the accuracy of determining geodetic coordinates and an increase in their service life under difficult meteorological conditions.

Дополнительная установка на подъемно-несущие винты беспилотного устройства коптерного типа, выступов, наружные поверхности которых выполнены выпукло-округленными, а внутренние плоскими, способствует создание барьера между подъемно-несущими винтами и возникающими препятствиями при полете.Additional installation on the lifting-carrying screws of an unmanned aerial device of the copter type, protrusions, the outer surfaces of which are made convex-rounded, and the inner ones are flat, contributes to the creation of a barrier between the lifting-carrying screws and the obstacles that arise during flight.

Данное техническое решение позволяет повысить точность определения геодезических координат при сложных метеорологических условиях с помощью беспилотного устройства коптерного типа, а также увеличить срок его эксплуатации, что в свою очередь способствует улучшению эксплуатационных характеристик устройства, и как результат, расширяет ассортимент устройств подобного назначения.This technical solution makes it possible to increase the accuracy of determining geodetic coordinates under difficult meteorological conditions using an unmanned copter-type device, as well as to increase its service life, which in turn improves the operational characteristics of the device, and as a result, expands the range of devices for such purposes.

На Фиг. 1, 2 представлено беспилотное устройство коптерного типа для определения геодезических координат, которое состоит из корпуса 1 квадровидной формы, опирающегося на стойки 2, по углам которого выполнены выступы 3, наружные поверхности которых выполнены выпукло-округленными, внутренние - плоскими. На каждом выступе размещен подъемно-несущий винт 4. В центральной части корпуса 1 размещен блок управления 5, содержащий антенну 6 для приемки отправных сигналов. Под блоком управления 5 размещен блок подвески 7 с двумя позиционными стабилизаторами 8. К нижней части блока подвески 7 прикреплен полый защитный кожух 9. Внутри полого защитного кожуха 9 на равноудаленном от геометрической оси антенны 6 и стенок кожуха 9 установлены элемент визуальной фиксации 10 и лазерный элемент 11. Высота кожуха 9 выполнена на 3-5 мм ниже крайней точки размещенных внутри него элемента визуальной фиксации 10 и лазерного элемента 11.FIG. 1, 2, an unmanned copter-type device for determining geodetic coordinates is presented, which consists of a quadratic body 1, resting on racks 2, at the corners of which protrusions 3 are made, the outer surfaces of which are convex-rounded, the inner surfaces are flat. On each ledge there is a lifting-rotor 4. In the central part of the body 1 there is a control unit 5 containing an antenna 6 for receiving starting signals. Under the control unit 5 there is a suspension unit 7 with two position stabilizers 8. A hollow protective casing 9 is attached to the lower part of the suspension unit 7. Inside the hollow protective casing 9, at an equidistant from the geometric axis of the antenna 6 and the walls of the casing 9, a visual fixation element 10 and a laser element are installed 11. The height of the casing 9 is 3-5 mm below the extreme point of the visual fixation element 10 and the laser element 11 located inside it.

Беспилотное устройство коптерного типа для определения геодезических координат работает с помощью подъемно-несущих винтов 4, расположенных внутри выступов 3, расположенных по углам корпуса 1 квадровидной формы опирающегося на стойки 2. Поднятие устройства на заданную высоту осуществляется с помощью нажатия клавиши на пульте управления, после чего поступает сигнал на антенну 6, установленную в блоке управления 5 устройства, посредством которого пользователь осуществляет управление устройством. Далее сигнал с блока управления 5 поступает на расположенный в внутри полого защитного кожуха 9 на элемент визуальной фиксации 10, который осуществляет съемку ситуации в режиме текущего времени, сигнал об информации поступает на блок управления 5, затем на лазерный элемент 11, расположенный внутри полого защитного кожуха 9, осуществление определение геодезических координат и марки производится путем наведения лазерного луча на определяемую точку с удерживанием в одном положении, при воздействии сильного воздушного потока, за счет размещения блока подвески 7 с двумя позиционными стабилизаторами 8 под блок управления 5.An unmanned copter-type device for determining geodetic coordinates works with the help of lifting-carrying screws 4 located inside the projections 3 located at the corners of the body 1 of a quadratic shape resting on the racks 2. The device is raised to a given height by pressing a key on the control panel, after which a signal is sent to the antenna 6 installed in the control unit 5 of the device, through which the user controls the device. Next, the signal from the control unit 5 is fed to the visual fixation element 10 located inside the hollow protective casing 9, which captures the situation in the current time mode, the information signal is sent to the control unit 5, then to the laser element 11 located inside the hollow protective casing 9, the implementation of the determination of geodetic coordinates and marks is carried out by aiming the laser beam at the point to be determined while holding it in one position, when exposed to a strong air flow, by placing the suspension unit 7 with two positional stabilizers 8 under the control unit 5.

Прикрепление к нижней части блока подвески с двумя позиционными стабилизаторами полого защитного кожуха внутри которого на равноудаленном от геометрической оси антенны и стенок кожуха установлены элемент визуальной фиксации и лазерный элемент с высотой кожуха в 1,5 раза больше их высоты, позволяет защитить и исключить возможность попадания влаги и пыли на элемент визуальной фиксации и лазерного элемента, что позволяет обеспечить повышение точности определения геодезических координат и увеличение срока эксплуатации при сложных метеорологических условиях.Attaching a hollow protective casing to the lower part of the suspension unit with two position stabilizers inside which, at the equidistant from the geometric axis of the antenna and the casing walls, a visual fixation element and a laser element with a casing height 1.5 times their height are installed, allows you to protect and eliminate the possibility of moisture ingress and dust on the visual fixation element and the laser element, which makes it possible to improve the accuracy of determining geodetic coordinates and increase the service life under difficult meteorological conditions.

Выполненной дополнительной установки на подъемно-несущие винты беспилотного устройства коптерного типа, выступов, наружные поверхности которых выполнены выпукло-округленными, внутренние – плоскими, позволяет создать барьер между подъемно-несущими винтами и возникающими препятствиями при полете.The additional installation on the lifting-carrying screws of an unmanned aerial device of the copter type, protrusions, the outer surfaces of which are made convex-rounded, the inner ones - flat, makes it possible to create a barrier between the lifting-carrying screws and the obstacles that arise during flight.

Claims

An unmanned aerial vehicle of a copter type, characterized by the fact that it consists of a quad-shaped body, resting on racks, at the corners of which projections are made, the outer surfaces of which are convex-rounded, the inner surfaces are flat, while each projection has a lifting-rotor, in the central part of the body there is a control unit containing an antenna located in the center of the control unit for receiving starting signals, under which there is a suspension unit with two position stabilizers, to the bottom of which a hollow protective casing is attached, inside which, at equidistant from the geometric axis of the antenna and the casing walls a visual fixation element and a laser element, the height of the casing being 1.5 times the height, placed inside the casing of the visual fixation element and the laser element.