[發(fā)明專利]一種基于多機(jī)協(xié)同的林業(yè)信息智能監(jiān)測系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110009660.6
• 申請日: 2021-01-05
• 公開（公告）號: CN112817331A
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡春鶴;張軍國;李恒寶;柴壘
• 申請（專利權(quán)）人: 北京林業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10;G05D1/00;G01D21/02
• 代理公司: 北京酷愛智慧知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11514
• 代理人: 周俊

1.一種基于多機(jī)協(xié)同的林業(yè)信息智能監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述林業(yè)信息智能監(jiān)測系統(tǒng)包括：無人機(jī)集群任務(wù)分配模塊、多航跡協(xié)同規(guī)劃模塊、航跡在線重規(guī)劃模塊、林區(qū)信息獲取模塊以及林區(qū)資源分析及可視化模塊；其中，

所述無人機(jī)集群任務(wù)分配模塊，用于基于監(jiān)測需求對無人機(jī)集群進(jìn)行合理的任務(wù)分配；

所述多航跡協(xié)同規(guī)劃模塊，用于基于航行任務(wù)對無人機(jī)集群進(jìn)行多航跡規(guī)劃；

所述航跡在線重規(guī)劃模塊，用于依據(jù)臨時(shí)突發(fā)情況，對無人機(jī)集群的勘測路線進(jìn)行二次動態(tài)規(guī)劃；

所述林區(qū)信息獲取模塊，用于基于無人機(jī)集群攜帶的感知設(shè)備對監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的林區(qū)信息進(jìn)行動態(tài)獲取；

所述林區(qū)資源分析及可視化模塊，用于對無人機(jī)集群獲取到的林區(qū)圖像進(jìn)行處理分析，從而得到林區(qū)資源信息并進(jìn)行可視化展示。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述無人機(jī)集群包括多個(gè)單無人機(jī)構(gòu)成的集群，所述單無人機(jī)包括電源管理模塊、GPS模塊、動作部件、姿態(tài)解析模塊、數(shù)據(jù)采集模塊和預(yù)留接口。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述林業(yè)信息智能監(jiān)測系統(tǒng)還包括無人機(jī)集群控制系統(tǒng)，所述無人機(jī)集群控制系統(tǒng)用于對所有單無人機(jī)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃管理，并對所有單無人機(jī)的狀態(tài)信息進(jìn)行監(jiān)測；

其中，所述狀態(tài)信息包括所有單無人機(jī)的電量狀態(tài)信息、位置及軌跡信息、姿態(tài)信息以及傳感器實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述多航跡規(guī)劃滿足預(yù)定義的最小的任務(wù)代價(jià)及最優(yōu)化的飛行航線。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述多航跡規(guī)劃包括初始航跡規(guī)劃和航跡軌跡優(yōu)化；

所述航跡軌跡優(yōu)化是指對所述初始航跡進(jìn)行平滑處理，以滿足無人機(jī)最大轉(zhuǎn)角約束。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述航跡在線重規(guī)劃模塊包括：

采集單元，用于采集并更新環(huán)境信息的改變和無人機(jī)當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)；

調(diào)整單元，用于通過采集單元采集的環(huán)境信息的改變和無人機(jī)當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)，對全局航跡中失效的部分進(jìn)行重新規(guī)劃，調(diào)整已有飛行航跡。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述感知設(shè)備，用于獲取高分辨率、大比例尺的無人機(jī)遙感圖像；其包括雷達(dá)系統(tǒng)、單反相機(jī)、紅外相機(jī)、多光譜相機(jī)、高光譜相機(jī)中的至少一種。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述林區(qū)信息獲取模塊還用于集成待監(jiān)測林區(qū)地面配置的林區(qū)信息采集設(shè)備；

所述林區(qū)信息采集設(shè)備是環(huán)境信息感知設(shè)備的林間機(jī)器人構(gòu)成的一個(gè)地空一體化的林區(qū)信息監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，用于獲取林區(qū)原始狀態(tài)信息，為林區(qū)資源分析及可視化模塊提供具體的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)；

其中，所述環(huán)境信息感知設(shè)備包括：光照強(qiáng)度傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、紅外觸發(fā)相機(jī)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述林區(qū)資源分析及可視化模塊，包括圖像處理單元；

所述圖像處理單元，用于基于無人機(jī)遙感圖像，利用數(shù)字影像處理系統(tǒng)，對拍攝圖像進(jìn)行拼接還原，進(jìn)而分析得到相關(guān)林區(qū)資源信息。