[發明專利]基于無人機的大氣數據分布二維可視化動態展示方法及系統

在審

• 申請號: 201710575339.8
• 申請日: 2017-07-14
• 公開（公告）號: CN107422397A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 李琪;梅兆瑞;曽建棠;蔣抒彤
• 申請（專利權）人: 廣東慧航無人機科技有限公司;深圳市可飛科技有限公司
• 主分類號: G01W1/00
• 分類號: G01W1/00
• 代理公司: 深圳市中原力和專利商標事務所(普通合伙)44289
• 代理人: 肖文超

技術領域

本發明涉及場景中的大氣數據分布可視化技術領域，尤其涉及一種應用無人機移動平臺檢測大氣數據分布的可視化方法及系統。

背景技術

傳統的大氣數據監測通常采用采集待監測位置的大氣樣品進行實驗室分析，這樣的監測方式無法快速、準確、全面地進行大氣數據分布的監測，并且無法準確確定監測位置的地理位置信息。

在大氣污染嚴重的監測區域更不適宜監測人員靠近。因此，尋求能夠代替人進行現場監測的監測方式成為必然趨勢。

無人機具有低成本、低損耗、可重復使用且風險小等諸多優勢，采用無人機進行現場大氣數據分布監測可使操作人員遠離污染，提高監測效率。

因此，研發一種基于無人機的大氣數據分布監測系統及方法是本領域亟待解決的問題。

發明內容

本發明的目的是克服上述技術問題，提供一種基于無人機的大氣數據分布二維可視化動態展示方法。

同時本發明還提供一種實現上述基于無人機的大氣數據分布二維可視化動態展示方法的展示系統。

一種基于無人機的大氣數據分布二維可視化動態展示方法，包括如下步驟：

步驟S1，選定監測區域，通過衛星獲取監測區域視圖；

步驟S2，于所述監測區域視圖設定相互垂直的第一維方向和第二維方向，并沿平行于第一維方向和第二維方向均勻分割所述監測區域視圖，形成具格柵的監視區域視圖；

步驟S3，提供無人機于所述監測區域移動，所述無人機包括定位模塊、大氣數據檢測模塊及數據發射模塊，所述定位模塊獲取所述無人機的地理位置信息，所述大氣數據檢測模塊監測對應所述地理位置信息的大氣數據分布信息，獲得具地理位置信息的大氣數據分布信息，所述數據發射模塊發射所述具地理位置信息的大氣數據分布信息；

步驟S4，提供地面站，所述地面站包括數據接收模塊、數據分析模塊及顯示器，所述數據接收模塊接收來自所述數據發射模塊的大氣數據分布信息，所述數據分析模塊對接收到的大氣數據分布信息進行分析，所述顯示器以格柵為單位實時顯示經所述數據分析模塊分析后的大氣數據分布信息。

優選的，所述監視區域視圖分割后形成多個均勻連續分布的格柵，每一格柵對應一地理位置范圍。

優選的，所述地理位置信息是長寬為設定值的矩形平面區域。

優選的，所述地理位置信息是長寬均為10米的正方形區域。

優選的，沿所述無人機移動方向，所述大氣數據檢測模塊依次監測對應格柵區域的大氣數據分布信息，依次獲得所經過格柵區域的大氣數據分布信息，且所述大氣數據分布信息與所述格柵的地理位置區域相對應。

優選的，所述地面站包括存儲器，所述存儲器預存各類大氣數據分布信息標準區間，所述存儲器接收來自所述數據接收模塊的實際大氣數據分布信息，并與預存的各類大氣數據分布信息區間值相比較，同時把比較結果反饋至所述數據分析模塊。

優選的，設定所述各類大氣數據分布信息標準區間值對應可見光的不同色相值，所述格柵的所在地理區域的實際大氣數據分布信息對應不同的色相值，進而獲得二維彩色大氣數據分布圖。

優選的，所述大氣數據檢測模塊是電化學傳感器。

一種基于無人機的大氣數據分布二維可視化動態展示系統，包括無人機及地面站，所述無人機包括大氣數據檢測模塊、定位模塊及數據發射模塊，所述無人機在選定的監測區域內移動，所述定位模塊記錄所述無人機的地理位置信息，所述大氣數據檢測模塊實時監測所述無人機當前位置所在區域的實際大氣數據分布信息，并傳送至所述數據發射模塊；所述地面站包括數據接收模塊、數據分析模塊和顯示器，所述數據接收模塊接收所述無人機的地理位置信息和對應的實際大氣數據分布信息，所述數據分析模塊對所述具有地理位置信息的大氣數據分布信息分析，并在所述顯示器上以格柵為單位顯示大氣數據分布二維可視化示意圖。

優選的，所述地面站還包括儲存器，所述儲存器預存各類大氣數據分布信息標準區間值，每一標準區間值對應的不同的可見光色相值，所述地面站對應將接收的大氣數據分布信息對應轉換為色相值，獲得二維大氣數據分布色相圖。

與相關技術相比，本發明提供的基于無人機的大氣數據分布二維可視化動態展示系統中，采用格柵化方式，對每一格柵對應提供一大氣數據分布信息，且根據不同格柵的尺寸可以對應調整所述大氣數據分布的分辨率。

其次，在本發明的近地面站中，設置存儲器，使得所述大氣數據分布標準區間值與所述色相值相匹配，將不可見的大氣數據轉換為可見的二維彩色圖，直觀呈現所待監測區域的大氣數據分布，提高可視化程度。