[发明专利]基于自主导航无人机的烟雾远程探测系统及其探测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无人机，具体涉及一种基于自主导航无人机的烟雾远程探测系统及其探测方法。

背景技术

传统的烟雾远程探测系统往往只能静态探测某一区域的空气污染程度，无法实现多地区测量，并且传统的烟雾远程探测系统无法对污染源进行精确定位。

因此，为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于自主导航无人机的烟雾远程探测系统及其探测方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于自主导航无人机的烟雾远程探测系统及其探测方法，通过运用无人机实现对污染源进行探测、监控。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种烟雾远程探测系统，包括：适于探测烟雾的无人机，以及与所述无人机无线通讯的基站服务器。

进一步，所述无人机包括：机载处理器模块，与该机载处理器模块相连的烟雾检测传感单元、机载导航定位模块；当所述无人机在飞行过程中检测到烟雾时，所述机载处理器模块根据机载导航定位模块对飞机当前所在地进行定位，并将定位数据发送至基站服务器。

进一步，所述机载处理器模块还适于根据基站服务器发送的该地区的风向数据，确定烟雾发生地区的方向。

进一步，当无人机检测到烟雾后，所述机载处理器模块控制无人机绕烟雾区域盘旋，以锁定当前烟雾区域；并在锁定烟雾区域后，无人机进入烟雾区，且向下俯冲，同时调整飞行姿态使无人机始终在烟雾带中飞近烟雾发生地区，即当无人机在俯冲过程中，若烟雾检测传感单元检测到无人机脱离烟雾带时，修正飞行姿态，以使无人机保持在烟雾带中，逐渐飞近烟雾发生地区，当无人机到达一定高度后，对烟雾发生地区进行锁定，并把烟雾发生地区的精确位置发送给基站服务器。

进一步，所述无人机还带有航拍装置，且将航拍视频发送至基站服务器；所述烟雾远程探测系统还包括：与基站服务器无线通信的车载导航系统；所述车载导航系统适于根据无人机发送的烟雾发生地区的精确位置作为目标位置引导车辆驶入该地区；所述车载导航系统包括：车载处理器模块，与该车载处理器模块相连的车载导航定位模块、数据存储模块；所述数据存储模块存储有地图数据、车型转弯半径数据；所述车载处理器模块适于根据车辆当前地点和目标位置，以及结合当前车辆的转弯半径数据规划导航路径。

进一步，所述车载处理器模块适于预先计算出车辆当前地点和目标位置之间的若干条初步规划导航路径；并在各初步规划导航路径中查找相应弯道路段，且根据本车型所对应的转弯半径数据筛选各弯道路段，即获得适合本车型的弯道路段所对应的规划导航路径。

进一步，从车型转弯半径数据中获取本车型所对应的最小转弯半径r；所述处理器适于将最小转弯半径r与各弯道路段的弯道半径R相比较，筛选出弯道半径R大于等于最小转弯半径r的弯道路段，并根据各筛选后的弯道路段及车辆当前地点和目标位置重新规划导航路径。

进一步，所述车载处理器模块还适于将获得的弯道路段的实时路况进行分级，即分为畅通、缓行、拥挤、拥堵四种级别，且将四种级别作为相应的权重对弯道半径R进行修正；即R1=R*(1-kx)；式中，R1为修正后的弯道半径，k为权重系数，以分别表示畅通、缓行、拥挤、拥堵四种级别，x为弯道修正系数，取0<x<1。

进一步，所述车载处理器模块还与车后轮转向系统相连；当车辆在进入弯道后，车载处理器模块根据从地图上获得的该弯道路段及结合当前车速，在前轮转向的基础上，自动调整后轮的转向角度，即车辆在转向时，实现后轮前束。

又一方面，为了解决上述同样的技术问题，本发明还提供了一种烟雾远程探测方法，通过无人机探测烟雾区域，并将探测数据发送至基站服务器。

所述无人机的机身、机翼的表面覆有光伏薄膜电池，该光伏薄膜电池的电源输出端经充电电路与无人机机身内的蓄电池相连，蓄电池的电源输出端经驱动电路与驱动该无人机飞行的电机相连。

所述无人机的机身内还设有氢燃料电池，氢燃料电池的电源输出端经驱动电路与驱动该无人机飞行的电机相连。

所述无人机的机身下端均匀分布有多个弹簧或可在无人机即将坠地时快速充气的气囊，以在无人机发生坠机时，起到缓冲作用，减小对机身的损害。

进一步，所述无人机包括：机载处理器模块，与该机载处理器模块相连的烟雾检测传感单元、机载导航定位模块；

当所述无人机在飞行过程中检测到烟雾时，所述机载处理器模块根据机载导航定位模块对飞机当前所在地进行定位，并将定位数据发送至基站服务器；