[发明专利]基于无人机的古建筑区域防雷方法及系统

权利要求书

1.一种基于无人机的古建筑区域防雷方法，其特征在于，包括：

通过多个大气电场传感器检测目标区域内的电场强度信息；

根据所述电场强度信息定位雷云位置，以及根据所述电场强度信息计算雷云电量；

根据所述雷云电量确定消雷物质释放量，以及根据雷云位置生成无人机飞行路线，包括：

根据所述消雷物质释放量计算需要的无人机数量；

遍历所述古建筑区域内各机场的可用无人机数量和消雷物质储存量；

选择可用无人机数量和消雷物质储存量满足所述消雷物质释放量，并且距离所述目标区域最近的机场作为策略实施机场；

根据所述策略实施机场所处的位置和所述雷云位置生成所述无人机飞行路线；

启用所述目标区域相邻分区域内的大气电场传感器；

通过所述大气电场传感器检测所述相邻分区域内的电场强度信息；

按照检测到的所述电场强度信息对相邻分区域进行优先级排列；

根据优先级排列顺序规划所述无人机飞行路线，使所述无人机的飞行路线在经过所述目标区域后，按照所述优先级排列顺序先后经过所述相邻分区域；

当古建筑区域内没有单个机场能够满足消雷物质释放量需求时，根据机场与雷云位置之间的距离进行顺序排列；

按照距离排列顺序发送无人机；

控制所述无人机按照所述飞行路线飞行至所述目标区域，并在所述雷云位置的上方释放消雷物质。

2.根据权利要求1所述的古建筑区域防雷方法，其特征在于，通过多个大气电场传感器检测目标区域内的电场强度信息的步骤前，所述方法还包括：

根据古建筑区域中高于预设高度值的古建筑所处位置，将古建筑区域划分成多个分区域；

获取所述古建筑区域的气象信息，以及根据所述气象信息在多个所述分区域中确定目标区域；

启用位于所述目标区域内的至少三个大气电场传感器。

3.根据权利要求1所述的古建筑区域防雷方法，其特征在于，根据所述电场强度信息定位雷云位置的步骤包括：

提取至少三个所述大气电场传感器检测到的所述电场强度信息，以及对应传感器的位置；

根据所述电场强度信息、对应传感器的位置以及预设统计模型，计算雷云与所述大气电场传感器之间的距离；

根据所述雷云与至少三个所述大气电场传感器之间的距离，定位所述雷云在所述目标区域中的空间位置。

4.根据权利要求1所述的古建筑区域防雷方法，其特征在于，根据所述电场强度信息计算雷云电量的步骤包括：

获取所述目标区域内当前气象信息，所述气象信息包括云层厚度和云层面积；

根据所述云层厚度和云层面积，确定所述雷云位置对应的雷云体积；

根据所述电场强度信息，以及所述雷云体积计算所述雷云电量。

5.根据权利要求1所述的古建筑区域防雷方法，其特征在于，控制所述无人机按照所述飞行路线飞行至所述目标区域，并在所述雷云位置的上方释放消雷物质的步骤包括：

实时获取所述无人机飞行位置的电场强度值；

对比所述飞行位置的电场强度值与电场强度阈值；

如果所述飞行位置的电场强度值大于或等于所述电场强度阈值，开启消雷物质释放开关，使所述无人机释放消雷物质。

6.根据权利要求1所述的古建筑区域防雷方法，其特征在于，所述方法还包括根据所述雷云位置生成报警指令；以及将所述报警指令发送至报警器，使所述报警器发出报警信号。

7.根据权利要求1所述的古建筑区域防雷方法，其特征在于，通过多个大气电场传感器检测目标区域内的电场强度信息的步骤还包括：

根据所述大气电场传感器内置的敏感芯片检测所述目标区域的电场强度，输出检测值；

将输出的所述检测值发送至信号处理装置，使所述信号处理装置对所述检测值分别进行I/V转换、差分放大以及A/D转换。

8.一种基于无人机的古建筑区域防雷系统，其特征在于，包括：多个大气电场传感器、数据处理装置以及多个无人机，其中，

多个所述大气电场传感器设置在古建筑区域内；所述古建筑区域内的每个分区域内设有至少三个处于不同位置的所述大气电场传感器；多个所述无人机设置在所述古建筑区域内的机场中；

所述大气电场传感器和所述无人机分别与所述数据处理装置之间建立通信连接；所述数据处理装置被进一步配置为执行以下程序步骤：

通过多个大气电场传感器检测目标区域内的电场强度信息；

根据所述电场强度信息定位雷云位置，以及根据所述电场强度信息计算雷云电量；

根据所述雷云电量确定消雷物质释放量，以及根据雷云位置生成无人机飞行路线，包括：

根据所述消雷物质释放量计算需要的无人机数量；

遍历所述古建筑区域内各机场的可用无人机数量和消雷物质储存量；

选择可用无人机数量和消雷物质储存量满足所述消雷物质释放量，并且距离所述目标区域最近的机场作为策略实施机场；

根据所述策略实施机场所处的位置和所述雷云位置生成所述无人机飞行路线；

启用所述目标区域相邻分区域内的大气电场传感器；

通过所述大气电场传感器检测所述相邻分区域内的电场强度信息；

按照检测到的所述电场强度信息对相邻分区域进行优先级排列；

根据优先级排列顺序规划所述无人机飞行路线，使所述无人机的飞行路线在经过所述目标区域后，按照所述优先级排列顺序先后经过所述相邻分区域；

当古建筑区域内没有单个机场能够满足消雷物质释放量需求时，根据机场与雷云位置之间的距离进行顺序排列；

按照距离排列顺序发送无人机；

控制所述无人机按照所述飞行路线飞行至所述目标区域，并在所述雷云位置的上方释放消雷物质。