[發明專利]基于無人機群的高層建筑火場探測方法及系統

有效

• 申請號: 202110987809.8
• 申請日: 2021-08-26
• 公開（公告）號: CN113433977B
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 李恪;姚瑤;范衠;李兵;曹峻華;游佳欣
• 申請（專利權）人: 汕頭大學
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10;G01V9/00;A62C3/02;B64C39/02;B64D5/00;H04W4/90;H04W4/024
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 葉潔勇

1.一種基于無人機群的高層建筑火場探測方法，其特征在于，包括：

運輸無人機搭載多臺偵查無人機向指定高層火場飛行，釋放偵查無人機進入高層火場內部并遠程支援偵查無人機；

偵查無人機在偵查無人機群網絡中共享感知范圍，獲取其他偵查無人機的感知范圍，根據其他偵查無人機的感知范圍向未有偵查無人機到達的未知火場方向飛行，當各個方向均有其他偵查無人機時，協作其他偵查無人機進行偵查；

接收偵查無人機群的偵查數據，對火場狀況進行分析；

所述在偵查無人機群網絡中共享感知范圍，獲取其他偵查無人機的感知范圍，根據其他偵查無人機的感知范圍向未有偵查無人機到達的未知火場方向飛行，包括：

根據預置的區域覆蓋模型確定偵查無人機的感知區域，上傳感知區域至偵查無人機群網絡；

所述區域覆蓋模型為：

其中，是感知能力函數，，是感知常數，

表示第i架無人機在t時刻的速度，是速度調節增益，表示第i架無人機的局部感知區域，h是懲罰函數，C是期望覆蓋值，q是無人機的局部感知區域內的點，表示t時刻q點的覆蓋值；

從偵查無人機群網絡獲取其他偵查無人機的感知區域，識別其他偵查無人機的偵查范圍，探測偵查無人機與火場內的周圍障礙物和/或其他偵查無人機的相對距離和相對速度，記為第二相對距離和第二相對速度；

根據所述感知區域、第二相對距離和第二相對速度，控制偵查無人機進行避障以及規劃偵查無人機與同組偵查無人機協作飛行，往其他偵查無人機未曾到達的位置飛行。

2.根據權利要求1所述的基于無人機群的高層建筑火場探測方法，其特征在于，所述搭載多臺偵查無人機向指定高層火場飛行，包括：

獲取運輸無人機的實時位置和指定高層火場位置，設定運輸無人機的飛行路線；

探測運輸無人機與飛行路線中的周圍障礙物和/或其他運輸無人機的相對距離和相對速度，記為第一相對距離和第一相對速度；

獲取所述第一相對距離和第一相對速度，控制運輸無人機進行避障以及根據避障后運輸無人機的位置重新設定運輸無人機的飛行路線。

3.根據權利要求2所述的基于無人機群的高層建筑火場探測方法，其特征在于，所述釋放偵查無人機進入高層火場內部并遠程支援偵查無人機，包括：

釋放偵查無人機進入火場內部后，停留在與高層火場高度相同的位置，分別與偵查無人機以及指揮中心通訊，向指揮中心傳達偵查無人機的偵查數據和偵查無人機的所在樓層，以及向偵查無人機傳達行動指令。

4.根據權利要求1所述的基于無人機群的高層建筑火場探測方法，其特征在于，所述協作其他偵查無人機進行偵查，包括：

采集待偵查火場中的環境信息和人類信息；

其中，所述環境信息包括溫度信息、氣體成分和/或氣體濃度，所述人類信息包括聲音信息和/或圖像信息；

通過偵查無人機群網絡向運輸無人機和/或指揮中心發送環境信息和人類信息；

獲取同組偵查無人機的位置，在當前待偵查火場區域內往同組偵查無人機未曾到達的位置飛行。

5.根據權利要求1-4任一項所述的基于無人機群的高層建筑火場探測方法，其特征在于，還包括：

在運輸無人機群網絡中共享位置，根據運輸無人機群網絡中各運輸無人機的位置向未有運輸無人機到達的火場樓層方向飛行。