[发明专利]一种基于无人机的大气污染源追踪方法及无人机系统

权利要求书

1.一种基于无人机的大气污染源追踪方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一、令无人机以固定点为圆心按圆形轨迹飞行多次，每次飞行半径大于上一次飞行半径，并记录圆形轨迹上空气中污染气体的含量变化，确定每个圆形轨迹上污染气体含量最高的位置；

步骤二、将每个圆形轨迹上污染气体含量最高的位置按顺序连接，进行线性拟合，得到污染源方向线，进而确定次轮前进方向；

步骤三、无人机沿次轮前进方向飞行次轮前进距离至另一固定点，所述次轮前进距离为固定值；

步骤四、以无人机沿次轮前进方向到达的固定点为圆心，重复步骤一、步骤二和步骤三，直至某一轮飞行中得到的次轮前进方向与上一轮飞行中得到的次轮前进方向的延长线相交于一点，则使无人机沿该轮飞行中得到的次轮前进方向飞行1/N次轮前进距离，并重复步骤一和步骤二，N为固定值且大于等于2；

步骤五、步骤四后每一轮无人机沿次轮前进方向飞行的距离都为上一轮飞行距离的1/N，直至沿次轮前进方向飞行的距离小于设定值时，最后一轮飞行轨迹的圆心即为污染源位置。

2.根据权利要求1所述的一种基于无人机的大气污染源追踪方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一、令无人机以固定点为圆心按圆形轨迹飞行多次，每次飞行半径为上一次飞行半径的2倍，并记录圆形轨迹上空气中污染气体的含量变化，确定每个圆形轨迹上污染气体含量最高的位置，将该位置依次记为污染点A、污染点B、污染点C……；

步骤二、将污染点A、污染点B、污染点C……位置按顺序连接，进行线性拟合，得到污染源方向线，将所述污染源方向线指向远离步骤一中固定点的方向定为次轮前进方向；

步骤三、无人机沿次轮前进方向飞行次轮前进距离至另一固定点，所述次轮前进距离为固定值；

步骤四、以步骤三中无人机到达的固定点为圆心，重复步骤一、步骤二和步骤三，直至某一轮飞行中得到的次轮前进方向与上一轮飞行中得到的次轮前进方向的延长线相交于一点，则使无人机沿该轮飞行中得到的次轮前进方向飞行1/2次轮前进距离，并重复步骤一和步骤二；

步骤五、步骤四后每一轮无人机沿次轮前进方向飞行的距离都为上一轮飞行距离的1/2，直至沿次轮前进方向飞行的距离小于20米，则最后一轮飞行轨迹的圆心即为污染源位置。

3.根据权利要求2所述的一种基于无人机的大气污染源追踪方法，其特征在于：所述步骤三及后续步骤中的次轮前进方向的获得步骤为：

a、以无人机飞行轨迹的圆心为原点，建立平面坐标系；

b、获得污染点A、污染点B、污染点C……的平面坐标(x,y)_i，i为污染点标记；

c、将平面坐标(x,y)_i使用最小二乘法进行线性拟合，获得线性公式；

d、将得到的线性公式绘制在a中的平面坐标系上，得到污染源方向线，过原点作污染源方向线的垂线，该垂线将无人机飞行轨迹分为两部分，以其中含有污染点较多的部分所在的方向为污染源方向线的正向延伸方向，该正向延伸方向即为次轮前进方向。