[發明專利]一種基于微型無人機的室內電磁分布3D測量系統和方法

在審

• 申請號: 201810917150.7
• 申請日: 2018-08-13
• 公開（公告）號: CN109218962A
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發明（設計）人: 王超;皇甫江濤
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H04W4/02
• 分類號: H04W4/02;H04W4/33;H04W24/02;H04W64/00;G01R33/10;H04B17/318;H04N13/239
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超

本發明公開了一種基于微型無人機的室內電磁分布3D測量系統和方法。雙目攝像機安裝在室內空間中，雙目攝像機的鏡頭視野覆蓋完整室內空間，雙目攝像機和測控平臺連接；控制微型無人機在室內空間飛行并遍歷各個位置，通過電磁信號強度檢測模塊對空間電磁輻射強度檢測并發送至測控平臺；同時雙目攝像機拍攝微型無人機上發光光源的圖像并發送測控平臺；測控平臺根據雙目攝像機拍攝的圖像計算三維坐標位置信息，并與空間電磁輻射強度數據映射，通過色彩和空間位置組合描繪三維空間電磁信號強度信息顯示輸出。本發明能夠便捷和低成本的獲取電磁信號強度分布3D圖，結果顯示準確、直觀，可廣泛應用于室內無線信號優化和電磁污染評估等應用場合。

技術領域

本發明涉及一種室內電磁分布測量系統和方法，尤其是涉及一種基于微型無人機的室內電磁分布3D測量系統和方法。

背景技術

隨著科技的發展，多種多樣的電子產品和物聯網設備使人們的變得更加豐富多彩，尤其是以智能家居為代表的物聯網設備和以智能手機為代表的智能物聯終端。在物聯網終端趨向于無線化的時代，無線路由器扮演著不可或缺的重要角色，它對于家中的各種智能終端來說，是與外界網絡連接的門戶。雖然無線網絡技術的發展使各種智能設備逐漸擺脫了有線網絡的束縛，但是覆蓋范圍畢竟有限，而且在周圍電磁環境較為復雜的情況下，無線信號的強度常常達不到理想的效果。

影響室內無線網絡質量的因素主要有以下幾點：首先是路由器的擺放位置，由于目前大部分路由器采用全方位天線設計，因此對于直立擺放的天線，會形成以天線為中心的信號覆蓋面，四周信號最強，天線上下效果最弱，因此為實現更大范圍的無線網絡覆蓋，擺放無線路由器的時候需保證讓信號覆蓋的面積以天線為中心達到最大化覆蓋面積；次之，過厚的墻體會導致無線網絡信號成倍的衰減，由于無線網絡信號的頻率很高，因此當信號穿過墻體、玻璃以及其他物體時會造成信號的極大衰減；再者是周圍無線信號的干擾，在使用WiFi的環境中，當使用微波爐、無線鼠標和鍵盤等無線設備時，也會對WiFi無線信號產生干擾。

為達到理想的入網效果，使家中的各種無線入網設備網絡質量最優化，一個最直接有效的方法就是根據室內的無線網絡信號的強度分布信息來安排無線入網設備的位置。因此如何得到室內無線網絡信號的強度分布信息，成為了解決室內入網設備網絡質量提升和入網優化的關鍵。

其次，隨著人們生活中各種帶有電磁輻射設備的增多，電磁輻射正日漸稱為危害人體健康的一大因素。人體生命活動中包含一系列的生物電活動，這些生物電對環境的電磁波非常敏感，例如過量地電磁輻射會直接影響兒童地骨骼和組織發育、視力下降、肝臟造血功能下降；會造成孕婦畸胎、流產等嚴重后果。如何有效地檢測和評估電磁污染程度也漸漸成為人們生活中關注的熱點。

已有的室內電磁信號強度測量方法主要是單點測量，每次只能得到室內單個空間點處的信號強度，由于室內電磁信號強度的分布是時變的，而且單點測量是較為粗略的測量，無法準確、全面、直觀地表征室內整個空間內的電磁分布情況，因此這種傳統的方法對室內無線網絡設備入網的優化以及電磁輻射強度評估所能提供的參考價值較為有限。

發明內容

針對背景技術中的不足，本發明的目的在于提供一種基于微型無人機的室內電磁分布3D測量系統和方法。

為了實現上述目的，本發明采取的技術方案是：

一、一種基于微型無人機的室內電磁分布3D測量系統：