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龙图腾网获悉中国测绘科学研究院申请的专利基于无人机技术的水深测量装置及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118936428B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-05发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411241157.3，技术领域涉及：G01C13/00；该发明授权基于无人机技术的水深测量装置及方法是由刘正军;王留召;杨建兴;张赓;马强;刘博文;朱红贤设计研发完成，并于2024-09-05向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于无人机技术的水深测量装置及方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于无人机技术的水深测量装置及方法，包括测深锤、测量绳、浮标、摆动阻尼器、测深控制模块和无人机平台，所述测深锤设置在测量绳下端，所述测量绳的上端设置在浮标底部，所述测深控制模块设置在无人机平台底部，所述测深控制模块底部与浮标的顶部通过牵引绳连接；所述摆动阻尼器系于测量绳上；所述无人机平台配备高精度GNSS定位系统、姿态稳定装置和飞行控制模块，所述测深控制模块包括主控模块、GNSSIMU模块、拉力传感器、时间同步模块、数据记录模块和脱线装置。本发明通过无人机技术的引入，构建无人机吊挂测深锤测深系统，实现高效、精确、安全的水深测量，具有操作简便、测量精度高、适应性强等优点。

本发明授权基于无人机技术的水深测量装置及方法在权利要求书中公布了：1.一种基于无人机技术的水深测量装置，其特征在于，包括测深锤、测量绳、浮标、摆动阻尼器、测深控制模块和无人机平台，所述测深锤设置在测量绳下端，所述测量绳的上端设置在浮标底部，所述测深控制模块设置在无人机平台底部，所述测深控制模块底部与浮标的顶部通过牵引绳连接；所述摆动阻尼器系于测量绳上，用于降低无人机运动和环境因素引起的测深锤摆动幅度及回稳时间； 所述无人机平台配备高精度GNSS定位系统、姿态稳定装置和飞行控制模块，姿态稳定装置与高精度GNSS定位系统确保无人机飞行过程中的稳定性和精确性，飞行控制模块负责无人机的飞行轨迹规划和稳定控制；每当无人机到达一个航点时，悬停几秒钟，使吊挂的测深锤保持稳定，监测并分析拉力传感器的数据；如果检测到拉力值低于预设的阈值，将判断可能出现的异常情况，出现异常时将立即中止任务，指示无人机返航；否则，控制无人机油门开始下降过程，下降过程中持续分析拉力数据，判断测深锤是否已经触底；当拉力达到设定的阈值时，认为测深锤触底，并停止无人机的进一步下降；下降过程中，监控无人机的高度并确保不会低于预定的水面以上高度，以避免触碰到水面；在确定测深锤已经触底后，无人机悬停片刻以稳定位置，然后开始上升，直至返回到预设的飞行高度； 所述测深控制模块包括主控模块、GNSSIMU模块、拉力传感器、时间同步模块、数据记录模块和脱线装置，所述主控模块分别与GNSSIMU模块、拉力传感器、数据记录模块、脱线装置和无人机平台连接，所述时间同步模块分别与主控模块、GNSSIMU模块和拉力传感器连接，所述GNSSIMU模块与高精度GNSS定位系统连接；所述脱线装置设置在牵引绳附近，当测量锤被水下物体卡住时，根据拉力数据判断测量锤出现意外并对牵引绳进行脱线处理； 所述GNSSIMU模块利用岸基GNSS地面基站，将无人机获取的GNSS和IMU原始数据进行差分和组合导航计算，获得高精度载体运动轨迹和姿态；所述主控模块对测深锤入水时因浮力导致的拉力数据突变和触底时拉力数据归零时刻的拉力传感器测量拉力数据进行滤波处理，计算得到水底高程点和水深数据，同时将获得测锤触水和触底时间通过时间同步模块转换为同一时间基准，最后根据水深测量数据生成水下地形成果； 所述主控模块计算得到水底高程点和水深数据的过程为： 设测量绳的缆绳系留基点位置P与GNSS天线相位中心坐标偏移为Δx,Δy,Δz，测深锤下端到系留基点位置P的距离为h，并设当测深锤触水时或触底时GNSS天线相位中心在WGS84空间直角坐标系的坐标为x0,y0,z0,GNSSIMU模块测得的载体坐标系姿态测量值为R,P,H，系留基点位置P在WGS84空间直角坐标系中的坐标X0,Y0,Z0为： 式中，为惯性平台坐标系到当地水平参考坐标系转换矩阵， 为当地水平参考坐标系到WGS84空间直角坐标系的转换矩阵，B和L分别为纬度和经度； 测深锤触水时或触底时的高程点在WGS84空间直角坐标系中的坐标X1,Y1,Z1为： 由于无人机水深测量时自上向下做垂直运动，此时测量的水深值H为测深锤触水时高程与测深锤触底时高程之差： H＝Z触水时-Z触底时3 对其它测点进行连续测量，获得所有测点的得到水底高程点和水深数据。

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