[發明專利]一種基于大數據的無人機數據采集系統

在審

• 申請號: 202110037654.1
• 申請日: 2021-01-12
• 公開（公告）號: CN112882489A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 胡超;熊金燕;劉康平;于振波
• 申請（專利權）人: 深圳市慧明捷科技有限公司
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 北京市浩東律師事務所 11499
• 代理人: 李雁

1.一種基于大數據的無人機數據采集系統，其特征在于，包括攝像頭、識別單元、數據庫、分析單元、監測單元和發送單元；

所述攝像頭用于實時獲取無人機飛行狀態，并自動獲取無人機的影像信息，將影像信息傳輸至識別單元；

所述數據庫內存儲有無人機圖像數據，所述識別單元從數據庫內獲取無人機圖像數據，并將其與影像信息進行識別操作，得到狀態影像數據，并將其傳輸至分析單元；

數據庫內還存儲有無人機部件圖像數據以及對應的部件名數據，所述分析單元從數據庫內獲取無人機部件圖像數據以及對應的部件名數據，并將其與狀態影像數據進行分析操作，得到相對飛行方向數據和飛行狀態數據，并將其分別傳輸至監測單元和發送單元；

所述監測單元用于實時獲取無人機數據，并依據無人機數據對無人機進行監測判定操作，得到飛行方向數據、速度數據、經緯度數據和高度數據，并將一同傳輸至發送單元；

所述發送單元用于將飛行狀態數據、飛行方向數據、速度數據、經緯度數據和高度數據發送至控制終端。

2.根據權利要求1所述的一種基于大數據的無人機數據采集系統，其特征在于，識別操作的具體操作過程為：

步驟一：獲取影像信息，提取其內無人機的圖片數據，并將其余無人機圖像數據進行匹配，具體為：當圖片數據與無人機圖像數據匹配結果不一致時，則判定該影像信息不是無人機影像信息，生成影像錯誤信號，當圖片數據與無人機圖像數據匹配結果一致時，則判定該影像信息是無人機影像信息，生成影像正確信號；

步驟二：獲取上述步驟一中的影像錯誤信號和影像正確信號，并對其進行識別，當識別到影像錯誤信號時，則不對影像信息做步驟三中的操作，當識別到影像正確信號時，則對影像信息做步驟三中的操作；

步驟三：提取影像信息中的無人機影像，將該無人機的實時狀態標定為狀態影像數據。

3.根據權利要求1所述的一種基于大數據的無人機數據采集系統，其特征在于，分析操作的具體操作過程為：

K1：獲取狀態影像數據，并將其與無人機部件圖象數據進行匹配，具體為：將無人機部件圖像數據與狀態影像數據中的無人機影像部位進行匹配，當無人機部件圖像數據和無人機影像部位的匹配結果一致時，則提取無人機部件圖像數據對應的部件名數據，并將其標記為無人機部位數據BWi，i＝1，2，3......n1；

K2：建立一個虛擬空間直角坐標系，將狀態影像數據在虛擬空間直角坐標系中進行標記，并將無人機的每個邊角點進行坐標標記，具體為：BjDi(Xl,Yl,Zl)，j＝1,2,3......n1，i＝1，2，3......n2，l＝1,2,3......n3；

K3：依據K1中無人機部位數據和K2中的無人機的每個邊角點坐標，選取出不同時間點無人機中心部位的坐標數據，并將其標記為中心坐標點ZXl，(Xl,Yl,Zl),l＝1,2,3......n2，選取出不同時間點的無人機每個旋翼的坐標點，將其標記為旋翼坐標點XYj，(Xj,Yj,Zj),j＝1,2,3......n3，上述設定依據無人機在水平放置的情況下旋翼坐標與中心坐標點處于同一水平面；

K4：將旋翼坐標與中心坐標點進行比對計算，得到水平飛行信號、曲線飛行信、上升信號、下降信號、高位旋翼和低位旋翼；

K5：將高位旋翼和低位旋翼標定為相對飛行方向數據，并將其傳輸至監測單元，將水平飛行信號、曲線飛行信、上升信號和下降信號標定為飛行狀態數據，并將其傳輸至發送單元。

4.根據權利要求1所述的一種基于大數據的無人機數據采集系統，其特征在于，數據監測操作的具體操作過程為：

H1：獲取相對飛行方向數據內的高位旋翼和低位旋翼，并對其進行標記，監測單元依據事實地圖數據識別高位旋翼和低位旋翼具體位置數據，并依據具體位置數據標定飛行方向數據，并依據具體位置數據監測無人機所處的經緯度數據和高度數據；

H2：獲取無人機數據內的無人機飛行時間和飛行距離，從而計算出無人機的飛行速度數據，并將其標記為速度數據。

5.根據權利要求3所述的一種基于大數據的無人機數據采集系統，其特征在于，旋翼坐標與中心坐標點進行比對計算的具體過程為：

S1：當旋翼坐標與中心坐標點的Z軸坐標點相同時，則選取兩個不同時間段的旋翼坐標與中心坐標點，并對Z軸的值進行計算，具體為：

SS1：將兩個不同的時間點標記為T1和T2，選取兩個時間點對應的旋翼坐標與中心坐標點并將其標記為XY1和XY2，以及ZX1和ZX2；

SS2：分別將兩個不同時間點旋翼坐標與中心坐標點的X軸、Y軸和Z軸的值帶入到減法計算式中，從而計算出X軸、Y軸和Z軸的差值，當旋翼坐標與中心坐標點X軸和Y軸的差值小于預設閾值時，則判定該無人機處于升降運動狀態，依據Z軸的差值進行升降判斷，具體為：當Z軸差值大于零時，則判定無人機處于下降狀態，并生成下降信號，當Z軸差值小于零時，則判定無人機處于上升狀態，并生成上升信號；

S2：選取每個不同旋翼的旋翼坐標點，提取每個旋翼的Z軸值，并將其進行從大到小的排序，選取出排序后的最大Z軸值和最小Z軸值，提取對應時間點的中心坐標點，并將中心坐標點的Z軸值與旋翼坐標點最大Z軸值和最小Z軸值進行比較，具體為：當旋翼坐標點最大Z軸值和最小Z軸值與中心坐標點的Z軸值之間的差值小于等于預設閾值時，則判定飛機處于水平飛行，并生成水平飛行信號，當旋翼坐標點最大Z軸值和最小Z軸值與中心坐標點的Z軸值之間的差值大于預設閾值時，則判定飛機處于曲線飛行，并生成曲線飛行信號，且水平飛行和曲線飛行的飛行方向均為從最大Z軸值對應的旋翼和最小Z軸值對應的旋翼，并將最大Z軸值對應的旋翼標記為高位旋翼，最小Z軸值對應的旋翼標記為低位旋翼。