[發明專利]一種基于無人機的森林防火滅火方法及其無人機

有效

• 申請號: 202110721600.7
• 申請日: 2021-06-28
• 公開（公告）號: CN113559438B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 蘇穎
• 申請（專利權）人: 中交遙感載荷（江蘇）科技有限公司
• 主分類號: A62C3/02
• 分類號: A62C3/02;A62C37/00
• 代理公司: 無錫松禾知識產權代理事務所(普通合伙) 32316
• 代理人: 朱亮淞

1.一種基于無人機的森林防火滅火方法，其特征在于：任務區域覆蓋規劃包括以下步驟：

第一步驟，派遣巡飛無人機繞森林邊界飛行一周，記錄飛行軌跡和飛行行程；

第二步驟，通過巡飛無人機飛行軌跡自動生成森林輪廓圖，通過飛行行程計算森林面積；

第三步驟，通過將生成的森林輪廓圖放置于網格坐標中，自動將森林分為面積相近的若干區域，相鄰所述區域之間存在重疊的部分；

各個所述區域內派遣巡飛無人機巡查火情，且各個區域內對應配備無人機派遣點和火情無人機編隊，區域火情巡查包括以下步驟：

第一步驟，巡飛無人機按區域形狀規劃飛行軌跡，并按所述軌跡進行循環往復飛行巡查；

第二步驟，巡飛無人機通過攝像機環繞監視以機身為圓心的圓形范圍內的火情，若發現火情，則進行下一步驟，否則待低電量提醒后啟動返航程序；

第三步驟，巡飛無人機通過GPS系統確定火情位置并記錄位置信息，通過攝像機記錄火勢大小，并記錄火勢范圍信息；

第四步驟，巡飛無人機通過通訊將所述火情位置信息和火勢范圍信息發往對應區域無人機派遣點，并通知派遣火情無人機編隊；

第五步驟，巡飛無人機在火情點周圍盤旋，并向對應區域無人機派遣點發送實時火情信息；

所述無人機派遣點派遣火情無人機編隊進行防火滅火，包括以下步驟：

第一步驟，接收所述火情位置信息和火勢范圍信息；

第二步驟，根據所述火情位置信息和火勢范圍信息派遣火情無人機的種類和數量，組成火情無人機編隊；

第三步驟，所述火情無人機編隊飛至火情點，通過攝像機記錄火勢，并通過主機對火情無人機編隊進行組合式方陣編排；

第四步驟，以組合式方陣進行防火滅火；

第五步驟，通過攝像機實時記錄火勢，主機根據火勢變化改變方陣編排；

所述火情無人機環繞所述火情點形成包圍式方陣，所述火情無人機包括噴水無人機和干粉無人機，所述噴水無人機和所述干粉無人機間隔排列設置，相鄰所述噴水無人機和所述干粉無人機的噴射范圍交叉重疊；所述包圍式方陣根據火勢衰減情況向中心聚攏；

如果火勢有向一側蔓延趨勢，所述火勢蔓延反方向一側的火情無人機(a)迅速從火情點兩側飛至火勢蔓延一側，并穿插進火勢蔓延一側的火情無人機(b)的方陣中，重新排列形成長條式方陣；如果火勢有火焰尖端從空中向外席卷蔓延的趨勢，部分所述噴水無人機上升至一定高度排列成圍合式方陣，并以傾斜角度朝向火焰尖端噴射水霧，下方所述火情無人機重新調整間距并維持包圍式方陣，且以傾斜角度朝向火焰根部同時噴射水霧和干粉，整體形成上下雙層包圍式方陣。

2.根據權利要求1所述的一種基于無人機的森林防火滅火方法，其特征在于：遇到較大險情，火情無人機派遣包括以下步驟：

第一步驟，接收所述火情位置信息和火勢范圍信息，確定為較大險情；

第二步驟，派遣該區域所有火情無人機，同時通過通訊通知其他區域無人機派遣點派遣火情無人機增援；

第三步驟，不同區域的火情無人機之間通過通訊系統相互聯系，根據火勢重新調整方陣的編排；

各區域火情無人機單獨形成小隊，以長條式方陣沿火勢邊界線設置，不同區域的火情無人機小隊位于不同方向的火勢邊界線上，整體形成包圍式方陣；或不同區域的火情無人機小隊分布于豎直方向上的不同高度處，最低端的火情無人機小隊(c)圍繞火勢邊界線成圍合式方陣，其他區域的火情無人機小隊(f)向上依次向火情中心點聚攏成圍合式方陣，整體形成立體空間上的錐形圍合式方陣，且最頂端的一組火情無人機小隊(d)采用投擲水彈的方法。

3.根據權利要求1所述的一種基于無人機的森林防火滅火方法，其特征在于：所述火情無人機編隊中的無人機都配備有對應的替補無人機，所述替補無人機通過編寫與所述火情無人機編隊中對應無人機相同的算法程序，當所述火情無人機編隊中有無人機損壞時，所述替補無人機立刻啟動相應算法程序，填補空位。