本发明属于测绘，具体是一种基于无人机技术的测绘扫描设备。
背景技术：
1、测绘字面理解为测量和绘图，是以计算机技术、光电技术、网络通讯技术、空间科学、信息科学为基础，以全球导航卫星定位系统(gnss)、遥感(rs)、地理信息系统(gis)为技术核心，选取地面已有的特征点和界线并通过测量手段获得反映地面现状的图形和位置及其相关信息，供工程建设、规划设计和行政管理之用。
2、现有的测绘方式主要通过无人机航测技术进行测绘，通过搭载高分辨率ccd数码相机、激光扫描仪等机载遥感设备获取信息，通常机载遥感设备与云台为一体，利用与云台调整拍摄角度，然后利用计算机处理图像信息，参照像控点(像控点要能包围测区边缘以控制测区范围内的位置精度)并按照特定的精度要求制作图像，相较于传统的测绘工作，无人机航测技术节省了大量的人力和时间，缩短了测绘周期，降低了测绘风险。
3、但是无人机航测技术受天气影响较大，当测量区域的出现大风时，无人机搭载的摄影设备拍摄期间，摄影机轴发生了倾斜即像片倾角(摄影机轴与铅直方向的夹角)偏大，严重影响无人机摄影测量精度，并且现有的云台设备主要组成部分包括底座、关节、驱动系统以及支撑结构，其在调节拍摄角度时，驱动系统内的电机从启动到将机械能传递出去的时间较长，角度调节速度较慢；因此有必要提出一种基于无人机技术的测绘扫描设备，能够在无人机摄影时，维持测量像片倾角稳定，保证测量精度不受影响，从而提高设备的鲁棒性。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种基于无人机技术的测绘扫描设备，能够降低起风对像片倾角的影响，保证测量精度不受影响，从而提高测绘扫描设备的鲁棒性。
2、为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
3、一种基于无人机技术的测绘扫描设备，包括：第一数据采集模块、第二数据采集模块、数据上传模块、智能分析模块以及相机偏转模块；
4、第一数据采集模块分布于各个像控点处，用于采集测量区域的风力大小以及风向并发送至数据上传模块；
5、第二数据采集模块用于采集测量区域的地形数据并发送至数据上传模块；
6、数据上传模块用于接收第一数据采集模块采集的风力和风向并传输给智能分析模块，将第二数据采集模块采集的地形数据发送至地面监控系统；
7、智能分析模块用于将风力、无人机的倾斜角度以及像片倾角建立函数关系，通过获取的测量区域的风力大小和风向分析判断无人机的倾斜角度和倾斜方向，并向相机偏转模块发送控制指令；
8、相机偏转模块用于接收智能分析模块的控制指令，并根据控制指令控制云台调整摄像机拍摄角度。
9、基础方案原理以及有益效果如下：
10、在进行测量任务前，前往测量区域现场布设像控点，并在像控点处设置第一数据采集模块，在进行测量任务时，通过第一数据采集模块实时获取测量区域的风力大小以及风向情况，无人机飞行时，通过第二数据采集模块采集测量区域的地形数据，并将测量的地形数据发送至地面监控系统；当第一数据采集模块采集到测量区域的风力大小和风向时，数据上传模块将获取第一数据采集模块采集到的风力大小和风向情况并将其传输至智能分析模块，智能分析模块将根据建立的风力-无人机倾斜角度-像片倾角函数关系式以及第一数据采集模块采集的风力大小，分析判断无人机在遭遇此风会产生的倾斜角度以及像片倾角，根据风向分析判断无人机倾斜方向，并将分析判断结果生成控制指令发送至相机偏转模块，相机偏转模块根据智能分析模块发送的控制指令控制云台调整摄像机的拍摄角度。
11、本方案通过在测量区域像控点处布设第一数据采集模块，使无人机在拍摄测量区域的地形数据时，能够提前获取测量区域的风力和风向情况，并根据风力风向情况提前做好应对工作，相较于现有的技术，本方案缩短了无人机在应对风力影响时的响应时间。
12、本方案通过智能分析模块建立风力-无人机倾斜角度-像片倾角函数关系，通过风力-无人机倾斜角度-像片倾角函数关系判断无人机在对应风力大小下，无人机会产生的倾斜角度，以及在此倾斜角度下的像片倾角情况，使无人机应对风扰更加精确迅速。
13、综上所述，采用本方案能够通过第一数据采集模块提前获取风力风向情况，缩短了无人机从应对风扰的响应时间，通过函数的方式判断并调整摄像机的拍摄角度，能够有效避免摄影机轴发生倾斜，使测绘扫描设备在风扰下的拍摄精度不受影响，从而提高测绘扫描设备的鲁棒性。
14、进一步，智能分析模块还用于检测有无漏拍，当第二数据采集模块采集到的地形数据出现部分区域未拍摄的情况时，智能分析模块将记录漏拍区域的航线位置，待无人机结束拍摄时，控制无人机重新按照漏拍区域的航线飞行，然后第二数据模块重新拍摄地形数据。
15、有益效果：通过及时检测漏拍的区域，并记录漏拍区域的航线位置，使无人机能够按照规划路线补拍，避免了由于二次补拍时的飞行路线不同，导致所补拍的地形数据与已拍的地形数据参数有所差异，进而影响测量精度。
16、进一步，第一数据采集模块在工作时，能够根据无人机的飞行高度调整自身的高度。
17、有益效果：通过与无人机保持相同高度，使第一数据采集模块采集的风力大小更加贴合无人机工作时的风力，从而提高第一数据采集模块采集的准确性。
18、进一步，还包括像点修正模块，当由于地面起伏引起像点位移时，像点修正模块通过像点修正公式修正像点位移，像点修正公式为：δh＝rnh/h，其中δh为因地面起伏引起的像点位移，rn为a点以像底点n为中心的向径，a点为地面点a在像片上的构像，h为地面点a距基准面的高差，h为相对于基准面的航高。
19、有益效果：在无人机航拍时，由于地形起伏、大气折光等因素，所拍摄的图像会产生像点位移，从而影响测量精度，通过修正像点位移能够提高测量区域的影像质量。
20、进一步，还包括电量预警模块，当无人机电量低于低电提醒值时，电量预警模块将向地面监控系统发送预警信号，其中低电提醒值为无人机执行一次完整任务所需电量值。
21、有益效果：通过设置电量预警模块能够及时提醒用户电量情况，从而避免由于电量不足而导致测量任务中止。
22、进一步，当多个第一数据采集模块采集到同一处风力大小和风向时，根据第一数据采集模块采集时间先后顺序确定是否发送数据，由最先采集到风力大小和方向的第一数据采集模块发送数据给数据上传模块。
23、有益效果：避免多个第一数据采集模块重复发送相同的风力风向数据，降低第一数据采集模块的能源损耗。
24、进一步，当相机偏转模块接收到控制指令后，获取发送数据的第一数据采集模块的位置，判断风预计到达时间，并将云台调整至预备状态，待预计到达时间结束后，控制云台工作。
25、有益效果：通过获取第一数据采集模块的位置，判断风预计到达时间，使云台能够在风将无人机倾斜时正好将摄像机拍摄角度调整到合适角度，以抵消无人机倾斜导致的像片倾角变化。
26、进一步，云台的驱动系统中还设置有辅助驱动组件；辅助驱动组件包括储能装置、电机、外输出轴以及电磁离合器；
27、储能装置为圆盘形状，储能装置内设置有转环和转槽，转环与转槽的轴线均与储能装置轴线重合，转环与储能装置转动连接，转环上固定连接有拨杆，转环与转槽之间设置有用于拨杆转动的空腔，拨杆远离转环端固定连接有滑块，铁块与转槽滑动配合；转槽内设置有弹簧和固定块，固定块与转槽固定连接，弹簧与转槽滑动配合，弹簧两端分别与固定块和铁块固定连接；转槽侧壁内设置有用于固定滑块的电磁铁；其中滑块采用磁性材料；
28、电机输出轴穿过转环与电磁离合器固定连接，电机输出轴与转环固定连接；
29、外输出轴与电磁离合器固定连接，且外输出轴、电磁离合器以及电机输出轴处于同一轴线上。
30、基本原理以及有益效果：当云台调整至预备状态时，控制电磁离合器分离，同时驱动电机转动，电机输出轴转动带着转环转动，转环转动带着拨杆转动，拨杆转动使滑动沿着转槽滑动，其中滑动沿着转槽顺时针转动使将弹簧挤压，滑块沿着转槽逆时针转动使弹簧拉伸，从而使弹簧积蓄势能，待弹簧积蓄的势能足够后，控制电磁铁将滑块固定从而完成储能；当云台开始调整角度时，控制电磁离合器闭合，同时控制电机和电磁铁同步工作。
31、本方案通过储能装置使电机提前将机械能转换为势能并将势能储存，使得在云台调整角度时，储能装置将势能释放，辅助电机加快达到额定转速，从而提高云台的转动速度；并且，云台更快的转动速度使无人机在倾斜时能够更快调整拍摄角度，降低由于无人机倾斜对测绘任务造成的负面影响，从而提高整个测绘扫描设备的鲁棒性。
1.一种基于无人机技术的测绘扫描设备，其特征在于，包括：第一数据采集模块、第二数据采集模块、数据上传模块、智能分析模块以及相机偏转模块；
2.根据权利要求1所述的基于无人机技术的测绘扫描设备，其特征在于：智能分析模块还用于检测有无漏拍，当第二数据采集模块采集到的地形数据出现部分区域未拍摄的情况时，智能分析模块将记录漏拍区域的航线位置，待无人机结束拍摄时，控制无人机重新按照漏拍区域的航线飞行，然后第二数据模块重新拍摄地形数据。
3.根据权利要求1所述的基于无人机技术的测绘扫描设备，其特征在于：第一数据采集模块在工作时，能够根据无人机的飞行高度调整自身的高度。
4.根据权利要求3所述的基于无人机技术的测绘扫描设备，其特征在于：还包括像点修正模块，当由于地面起伏引起像点位移时，像点修正模块通过像点修正公式修正像点位移，像点修正公式为：δh＝rnh/h，其中δh为因地面起伏引起的像点位移，rn为a点以像底点n为中心的向径，a点为地面点a在像片上的构像，h为地面点a距基准面的高差，h为相对于基准面的航高。
5.根据权利要求4所述的基于无人机技术的测绘扫描设备，其特征在于：还包括电量预警模块，当无人机电量低于低电提醒值时，电量预警模块将向地面监控系统发送预警信号，其中低电提醒值为无人机执行一次完整任务所需电量值。
6.根据权利要求5所述的基于无人机技术的测绘扫描设备，其特征在于：当多个第一数据采集模块采集到同一处风力大小和风向时，根据第一数据采集模块采集时间先后顺序确定是否发送数据，由最先采集到风力大小和方向的第一数据采集模块发送数据给数据上传模块。
7.根据权利要求6所述的基于无人机技术的测绘扫描设备，其特征在于：当相机偏转模块接收到控制指令后，获取发送数据的第一数据采集模块的位置，判断风预计到达时间，并将云台调整至预备状态，待预计到达时间结束后，控制云台工作。
8.根据权利要求7所述的基于无人机技术的测绘扫描设备，其特征在于：云台的驱动系统中还设置有辅助驱动组件；辅助驱动组件包括储能装置、电机、外输出轴以及电磁离合器；
