[發明專利]基于自主導航無人機的煙霧遠程探測系統及其探測方法

在審

• 申請號: 201610096740.9
• 申請日: 2016-02-22
• 公開（公告）號: CN105675822A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發明（設計）人: 吳紅平
• 申請（專利權）人: 吳紅平
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種煙霧遠程探測系統，其特征在于，包括：適于探測煙霧的無人機，以及與所述無人機無線通訊的基站服務器；所述無人機的機身、機翼的表面覆有光伏薄膜電池，該光伏薄膜電池的電源輸出端經充電電路與無人機機身內的蓄電池相連。

2.根據權利要求1所述的煙霧遠程探測系統，其特征在于，所述無人機包括：機載處理器模塊，與該機載處理器模塊相連的煙霧檢測傳感單元、機載導航定位模塊；

當所述無人機在飛行過程中檢測到煙霧時，所述機載處理器模塊根據機載導航定位模塊對飛機當前所在地進行定位，并將定位數據發送至基站服務器；以及

所述機載處理器模塊還適于根據基站服務器發送的該地區的風向數據，確定煙霧發生地區的方向。

3.根據權利要求2所述的煙霧遠程探測系統，其特征在于，當無人機檢測到煙霧后，所述機載處理器模塊控制無人機繞煙霧區域盤旋，以鎖定當前煙霧區域；

并在鎖定煙霧區域后，無人機進入煙霧區，且向下俯沖，同時調整飛行姿態使無人機始終在煙霧帶中飛近煙霧發生地區，對煙霧發生地區進行鎖定，并把煙霧發生地區的精確位置發送給基站服務器。

4.根據權利要求3所述的煙霧遠程探測系統，其特征在于，所述無人機還帶有航拍裝置，且將航拍視頻發送至基站服務器；

所述煙霧遠程探測系統還包括：與基站服務器無線通訊的車載導航系統；

所述車載導航系統適于根據無人機發送的煙霧發生地區的精確位置作為目標位置引導車輛駛入該地區；

所述車載導航系統包括：車載處理器模塊，與該車載處理器模塊相連的車載導航定位模塊、數據存儲模塊；

所述數據存儲模塊存儲有地圖數據、車型轉彎半徑數據；

所述車載處理器模塊適于根據車輛當前地點和目標位置，以及結合當前車輛的轉彎半徑數據規劃導航路徑。

5.根據權利要求4所述的煙霧遠程探測系統，其特征在于，所述車載處理器模塊適于預先計算出車輛當前地點和目標位置之間的若干條初步規劃導航路徑；

并在各初步規劃導航路徑中查找相應彎道路段，且根據本車型所對應的轉彎半徑數據篩選各彎道路段，即獲得適合本車型的彎道路段所對應的規劃導航路徑；

從車型轉彎半徑數據中獲取本車型所對應的最小轉彎半徑r；

所述處理器適于將最小轉彎半徑r與各彎道路段的彎道半徑R相比較，篩選出彎道半徑R大于等于最小轉彎半徑r的彎道路段，并根據各篩選后的彎道路段及車輛當前地點和目標位置重新規劃導航路徑。

6.根據權利要求5所述的煙霧遠程探測系統，其特征在于，所述車載處理器模塊還適于將獲得的彎道路段的實時路況進行分級，即分為暢通、緩行、擁擠、擁堵四種級別，且將四種級別作為相應的權重對彎道半徑R進行修正；即R1=R*(1-kx)；

式中，R1為修正后的彎道半徑，k為權重系數，以分別表示暢通、緩行、擁擠、擁堵四種級別，x為彎道修正系數，取0<x<1。

7.根據權利要求6所述的煙霧遠程探測系統，其特征在于，所述車載處理器模塊還與車后輪轉向系統相連；

當車輛在進入彎道后，車載處理器模塊根據從地圖上獲得的該彎道路段及結合當前車速，在前輪轉向的基礎上，自動調整后輪的轉向角度，即車輛在轉向時，實現后輪前束。

8.一種煙霧遠程探測方法，其特征在于，通過無人機探測煙霧區域，并將探測數據發送至基站服務器。

9.根據權利要求8所述的煙霧遠程探測方法，其特征在于，

所述無人機包括：機載處理器模塊，與該機載處理器模塊相連的煙霧檢測傳感單元、機載導航定位模塊；

當所述無人機在飛行過程中檢測到煙霧時，所述機載處理器模塊根據機載導航定位模塊對飛機當前所在地進行定位，并將定位數據發送至基站服務器；

所述機載處理器模塊還適于根據基站服務器發送的該地區的風向數據，確定煙霧發生地區的方向；

當無人機檢測到煙霧后，所述機載處理器模塊控制無人機繞煙霧區域盤旋，以鎖定當前煙霧區域；并在鎖定煙霧區域后，無人機進入煙霧區，且向下俯沖，同時調整飛行姿態使無人機始終在煙霧帶中飛近煙霧發生地區，對煙霧發生地區進行鎖定，并把煙霧發生地區的精確位置發送給基站服務器。

10.根據權利要求9所述的煙霧遠程探測方法，其特征在于，

所述無人機還帶有航拍裝置，且將航拍視頻發送至基站服務器；以及所述煙霧遠程探測系統還包括：與基站服務器無線通信的車載導航系統；

所述車載導航系統適于根據無人機發送的煙霧發生地區的精確位置作為目標位置引導車輛駛入該地區；

所述車載導航系統包括：車載處理器模塊，與該車載處理器模塊相連的車載導航定位模塊、數據存儲模塊；

所述數據存儲模塊存儲有地圖數據、車型轉彎半徑數據；

所述車載處理器模塊適于根據車輛當前地點和目標位置，以及結合當前車輛的轉彎半徑數據規劃導航路徑；

所述車載處理器模塊適于預先計算出車輛當前地點和目標位置之間的若干條初步規劃導航路徑；

并在各初步規劃導航路徑中查找相應彎道路段，且根據本車型所對應的轉彎半徑數據篩選各彎道路段，即獲得適合本車型的彎道路段所對應的規劃導航路徑；

從車型轉彎半徑數據中獲取本車型所對應的最小轉彎半徑r；

所述處理器適于將最小轉彎半徑r與各彎道路段的彎道半徑R相比較，篩選出彎道半徑R大于等于最小轉彎半徑r的彎道路段，并根據各篩選后的彎道路段及車輛當前地點和目標位置重新規劃導航路徑；

所述車載處理器模塊還適于將獲得的彎道路段的實時路況進行分級，即分為暢通、緩行、擁擠、擁堵四種級別，且將四種級別作為相應的權重對彎道半徑R進行修正；即R1=R*(1-kx)；

式中，R1為修正后的彎道半徑，k為權重系數，以分別表示暢通、緩行、擁擠、擁堵四種級別，x為彎道修正系數，取0<x<1；

所述車載處理器模塊還與車后輪轉向系統相連；

當車輛在進入彎道后，車載處理器模塊根據從地圖上獲得的該彎道路段及結合當前車速，在前輪轉向的基礎上，自動調整后輪的轉向角度，即車輛在轉向時，實現后輪前束。