本技术涉及无人船测绘的领域，尤其是涉及一种基于空间位置的无人船智能测绘系统及方法。
背景技术：
1、随着科技的不断发展，无人船技术在智能测绘领域的应用日益广泛。无人船通过搭载先进的传感器和数据处理设备，能够高效收集水域的水文数据，为环境保护、资源开发和灾害预防等提供重要信息。然而，现有的无人船技术在空间位置定位、数据处理及智能测绘自主性等方面，仍存在一定的技术瓶颈，制约了其应用效果的进一步提升。
2、目前，无人船在水文测绘过程中主要依赖全球定位系统（如gps）进行空间位置定位，这种定位技术虽然应用广泛，但在某些复杂水域环境下，其定位精度可能受到干扰，导致测绘数据与定位信息对应不正确。同时，在智能测绘方面，现有的无人船系统仍较大程度依赖于人工遥控操作，智能化和自主测绘能力有限。
技术实现思路
1、为了提高无人船定位的可靠性和智能性，从而保证测绘数据的精确度，本技术提供一种基于空间位置的无人船智能测绘系统及方法。
2、第一方面，本技术提供一种基于空间位置的无人船智能测绘系统，采用如下的技术方案：
3、一种基于空间位置的无人船智能测绘系统，所述无人船包括两个第一无人船和至少一个第二无人船，两所述第一无人船分别沿目标河段两岸边缘设置，所述第二无人船等距设置于两所述第一无人船之间；所述智能测绘系统包括：
4、获取模块，用于获取各所述无人船的状态数据和测绘数据，所述状态数据包括船向信息、船速信息和功率信息，所述船向信息表征为所述无人船的运动方向，所述船速信息表征为所述无人船相对于河岸的速度；
5、列队模块，用于以任一所述无人船为基准调整其余各所述无人船的所述功率信息，使各所述无人船的连线与所述目标河段保持垂直；
6、定位模块，用于分别获取各所述无人船的定位信息；
7、处理模块，用于根据各所述无人船的所述船向信息和所述船速信息筛选出吻合度最高的所述定位信息作为基准定位信息，并根据所述基准定位信息修正其余各所述定位信息；
8、输出模块，用于输出与所述基准定位信息或修正后的所述定位信息相对应所述测绘数据。
9、通过采用上述技术方案，设置两个第一无人船和至少一个第二无人船协同进行测绘作业，各无人船功能配置统一，均具有各类传感装置与通信装置实现数据收集与传输，彼此之间获取的测绘数据相互对照补充，从而提供更为全面准确的测绘结果；而且各无人船通过智能化的调整功率大小调整无人船的速度，从而始终保持垂直于河岸的等距队列进行测绘作业，以便相互校正定位信息，降低定位精度受到干扰的影响。最终得到高精度、高稳定性的测绘结果。
10、可选的：所述处理模块：
11、基于起点定位信息，根据各所述无人船的船向信息和所述船速信息实时计算位置信息，根据各所述无人船的所述位置信息与所述定位信息的偏差确定所述吻合度，偏差越小所述吻合度越高；当所述吻合度大于或等于预设值时，以吻合度最高的所述定位信息作为基准定位信息，并根据所述基准定位信息修正其余各所述定位信息；当所述吻合度小于所述预设值时，以所述位置信息作为所述基准定位信息。
12、通过采用上述技术方案，在测绘的起点位置先确定好各无人船的起点定位信息，记录测绘作业中无人船的航向信息和船速信息。当吻合度大于或等于预设值说明定位信息可用，将其作为基准定位信息，并将其它吻合度小于预设值的定位信息参照基准定位信息进行修正，例如通过各无人船的间距及相对方位进行计算，在保持队列的状态下很容易得到；当各无人船的吻合度均小于预设值说明定位精度受到干扰严重，无可用定位信息，根据记录的航向信息和船速信息，由起点定位信息为原点，计算对应时间无人船的位置信息作为基准定位信息。从而对测绘结果进行修正实现高精度测绘。
13、可选的：所述智能测绘系统还包括水速估算模块，用于根据所述功率信息确定静水船速，再根据各所述无人船的所述静水船速与所述船速信息分别计算水速信息。
14、由于河道同一位置的水速受多种因素影响可能并不相同，保持各无人船队列即保持各无人船相对于河岸的速度一致，因此各无人船要实时调整输出功率保持队列状态。通过采用上述技术方案，配置统一的各无人船在相同功率下的静水速度相同，船速信息相同的无人船，顺流时，船速信息-功率信息对应的静水速度=水速，功率信息越大说明对应无人船位置的水速越小；逆流时,功率信息对应的静水速度-船速信息=水速，功率信息越小说明对应无人船位置的水速越大。
15、可选的：所述智能测绘系统还包括形态判断模块，用于根据两所述第一无人船的所述水速信息判断河道表层形态；若两所述水速信息相等，则所述河道表层形态为直道型；若两所述水速信息不相等，则所述河道表层形态为弯道型，且向所述水速信息较小的一侧弯曲。
16、河道的表层形态直接影响水流对河底的侵蚀与沉积物的堆积，直道型河道的两岸的水深较浅且差异不大，而弯道型河道的内侧水流受到离心力作用，容易发生水流分离，导致沉积物堆积，外侧因为水流在此处的流速较快通常受到较强的侵蚀作用，对河床的冲刷力较大。通过采用上述技术方案，利用水位变化会影响河道流速的规律，两第一无人船的水速信息相同时判断对应位置的河道表层形态为直线型；弯道型河道由于离心力的作用会影响水流速度的分布，外侧流速可能加快，而内侧流速相对减慢。由此可大致根据河道表层形态了解目标河段的走势变化。
17、可选的：所述形态判断模块还用于：根据所述第一无人船和所述第二无人船的所述水速信息判断河道横断面形态；若两者所述水速信息相等，则所述河道横断面形态为矩形河道；若两者所述水速信息不相等，则所述河道横断面形态为抛物线型河道。
18、水流动力是塑造河道横断面的关键因素，其速度和方向直接影响着河流的侵蚀能力和沉积模式。河流的流速在横断面上通常不是均匀分布的，中心线附近往往流速较快，而靠近河岸的流速较慢，这种速度差异导致河中心的侵蚀作用强于河岸。河床材质对河道横断面形态也有显著影响。例如，岩石河床由于其较高的抗侵蚀能力，可能形成稳定的河道形态；而由砂、淤泥等松散材料组成的河床则容易受到水流的侵蚀和搬运，导致河道形态多变。
19、通过采用上述技术方案，利用呈队列状态的多个无人船得到的水速信息差异，判断直线型河道的横断面形态属于矩形河道还是抛物线型河道，由此可大致根据河道横断面形态了解目标河段的河床变化情况。
20、可选的：所述智能测绘系统还包括验证模块，用于根据所述河道表层形态和所述河道横断面形态验证所述测绘数据。
21、通过采用上述技术方案，由大致判断的河道表层形态和河道横断面形态对测绘结果进行验证，可对其中有出入的部分进行标记，方便工作人员进行核实与修正。进一步提高测绘结果的可靠性与智能性。
22、第二方面，本技术提供一种基于空间位置的无人船智能测绘方法，采用如下的技术方案：
23、一种基于空间位置的无人船的智能测绘方法，所述无人船包括两个第一无人船和至少一个第二无人船，两所述第一无人船分别沿目标河段两岸边缘设置，所述第二无人船等距设置于两所述第一无人船之间；所述智能测绘方法具体包括下列步骤：
24、获取各所述无人船的起点定位信息、状态数据、测绘数据和定位信息；其中，所述状态数据包括船向信息、船速信息和功率信息，所述船向信息表征为所述无人船的运动方向，所述船速信息表征为所述无人船相对于河岸的速度；
25、基于任一所述无人船的所述船速信息调整其余各所述无人船的所述功率信息，使各所述无人船的连线与目标河段保持垂直；
26、基于起点定位信息，根据各所述无人船的船向信息和所述船速信息实时计算位置信息，根据各所述无人船的所述位置信息与所述定位信息的偏差确定吻合度，偏差越小所述吻合度越高；
27、当所述吻合度大于或等于预设值时，以吻合度最高的所述定位信息作为基准定位信息，并根据所述基准定位信息修正其余各所述定位信息；
28、当所述吻合度小于所述预设值时，以所述位置信息作为所述基准定位信息；
29、输出与所述基准定位信息或修正后的所述定位信息相对应所述测绘数据。
30、可选的：所述智能测绘方法还包括下列步骤：
31、基于所述功率信息确定静水船速，再根据各所述无人船的所述静水船速与所述船速信息分别计算水速信息；
32、基于两所述第一无人船的所述水速信息判断河道表层形态；若两所述水速信息相等，则所述河道表层形态为直道型；若两所述水速信息不相等，则所述河道表层形态为弯道型，且向所述水速信息较小的一侧弯曲；
33、基于所述第一无人船和所述第二无人船的所述水速信息判断河道横断面形态；若两者所述水速信息相等，则所述河道横断面形态为矩形河道；若两者所述水速信息不相等，则所述河道横断面形态为抛物线型河道；
34、基于所述河道表层形态和所述河道横断面形态验证所述测绘数据。
35、第三方面，本技术提供一种电子设备，采用如下的技术方案：
36、一种电子设备，包括：
37、至少一个处理器；
38、存储器；至少一个应用程序，其中至少一个应用程序被存储在存储器中并被配置为由至少一个处理器执行，所述至少一个应用程序配置用于：执行上述智能测绘方法。
39、第四方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，采用如下的技术方案：
40、一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由处理器加载并执行以实现上述智能测绘方法。
41、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
42、1.通过多个无人船协同工作，不仅提高了空间位置定位的准确性，还增强了智能测绘的自主性和数据处理能力，为水域环境的精准测绘提供了新的解决方案；
43、2.各无人船通过智能化的调整功率大小调整无人船的速度，从而始终保持垂直于河岸的等距队列进行测绘作业，以便相互校正定位信息，降低定位精度受到干扰的影响；
44、3.根据记录的航向信息和船速信息，由起点定位信息为原点，计算对应时间无人船的位置信息作为基准定位信息，从而对测绘结果进行修正实现高精度测绘；
45、4.由大致判断的河道表层形态和河道横断面形态对测绘结果进行验证，可对其中有出入的部分进行标记，方便工作人员进行核实与修正，进一步提高测绘结果的可靠性与智能性。
1.一种基于空间位置的无人船智能测绘系统，其特征在于,所述无人船（1）包括两个第一无人船（11）和至少一个第二无人船（12），两所述第一无人船（11）分别沿目标河段两岸边缘设置，所述第二无人船（12）等距设置于两所述第一无人船（11）之间；所述智能测绘系统包括：
2.根据权利要求1所述的无人船智能测绘系统，其特征在于，所述处理模块（5）：
3.根据权利要求1所述的无人船智能测绘系统，其特征在于：所述智能测绘系统还包括水速估算模块（7），用于根据所述功率信息确定静水船速，再根据各所述无人船（1）的所述静水船速与所述船速信息分别计算水速信息。
4.根据权利要求3所述的无人船智能测绘系统，其特征在于：所述智能测绘系统还包括形态判断模块（8），用于根据两所述第一无人船（11）的所述水速信息判断河道表层形态；若两所述水速信息相等，则所述河道表层形态为直道型；若两所述水速信息不相等，则所述河道表层形态为弯道型，且向所述水速信息较小的一侧弯曲。
5.根据权利要求4所述的无人船智能测绘系统，其特征在于，所述形态判断模块（8）还用于：根据所述第一无人船（11）和所述第二无人船（12）的所述水速信息判断河道横断面形态；若两者所述水速信息相等，则所述河道横断面形态为矩形河道；若两者所述水速信息不相等，则所述河道横断面形态为抛物线型河道。
6.根据权利要求5所述的无人船智能测绘系统，其特征在于：所述智能测绘系统还包括验证模块（9），用于根据所述河道表层形态和所述河道横断面形态验证所述测绘数据。
7.一种基于空间位置的无人船的智能测绘方法，其特征在于，所述无人船包括两个第一无人船和至少一个第二无人船，两所述第一无人船分别沿目标河段两岸边缘设置，所述第二无人船等距设置于两所述第一无人船之间；所述智能测绘方法具体包括下列步骤：
8.根据权利要求7所述的智能测绘方法，其特征在于，所述智能测绘方法还包括下列步骤：
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由处理器加载并执行以实现权利要求7和8任一项所述的智能测绘方法。
