[发明专利]基于无人机的生态环境辅助监管系统

说明书

本发明提供了一种基于无人机的生态环境辅助监管系统，通过惯性导航和GPS相结合的算法，将惯性导航短距离内精度高的特点和GPS定位范围大但误差波动较低的特点相融合，实现无人机室外飞行的有效定位，并根据计算出的最优路径实现无人机的自主飞行，扩大环境检测的范围，避免了巡航过程中的监测死角；并且能够通过姿态解析计算，速度的积分以及多其他数据统合，且通过第一GPS模块的校正，实现无人机在室外的准确定位，从而为无人机巡检提供室外飞行的控制基础；同时并且能够通过不同的传感器实现以不同检测方式检测出不同类别的障碍物，避免无人机和空中障碍物碰撞，保证无人机及空中物体安全，减少损失。

技术领域

本发明涉及环境监测技术领域，更具体的说是涉及一种基于无人机的生态环境辅助监管系统。

背景技术

无人机因其可以快速、高效地进行实时监控，克服人工、视频、监测站等监管存在的数据支撑不足等问题，越来越被广泛运用于环保领域监测与防治，具有广阔的应用前景。但目前无人机应用中存在侦查范围有死角，躲避障碍物能力差等问题。

因此，如何提供一种提高躲避障碍物能力并且扩大侦查范围的基于无人机的生态环境辅助监管系统是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于无人机的生态环境辅助监管系统，不仅能够准确定位，并且可以计算出巡航的最优路线，扩大环境检测的范围，避免了巡航过程中的监测死角，同时本发明能够根据周围障碍物灵活控制无人机巡航的方向和速度，提高工作效率。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于无人机的生态环境辅助监管系统，包括定位中心、无人机操控装置、PC端操控装置和无线通信系统，所述定位中心电信连接所述PC端操控装置，且所述无人机操控装置通过所述无线通信系统电信连接所述PC端操控装置；

其中，所述无人机操控装置包括摄像机、智能避障器和无人机遥控器，且所述摄像机和所述智能避障器均电信连接所述无人机遥控器，从而所述无人机遥控器能够接收所述摄像机拍摄的生态环境图像，以便及时了解无人机所在位置的生态环境情况，同时，所述无人机遥控器接收所述智能避障器中所采集的障碍物信息，并根据所接收的障碍物信息灵活控制无人机前进的方向和速度，从而能够有效应急，避免无人机和空中障碍物碰撞，保证无人机及空中物体安全，减少损失，同时提高了工作效率；

所述PC端操控装置包括巡航定位器和实时跟踪器，且所述巡航定位器包括惯性导航系统模块、第一GPS模块和捷联惯性导航系统模块，且所述惯性导航系统模块通过所述无线通信系统电信连接所述无人机遥控器，所述捷联惯性导航系统模块的输入端电信连接所述惯性导航系统模块，并且通过所述无线通信系统电信连接所述无人机遥控器，输出端与所述第一GPS模块电信连接，从而本发明通过所述无线通信系统实现所述巡航定位器与所述无人机操控装置中的所述无人机遥控器之间的通信交互，并且本发明通过惯性导航和GPS相结合的算法，将惯性导航短距离内精度高的特点和GPS定位范围大但误差波动较低的特点相融合，实现无人机室外飞行的有效定位，并根据计算出的最优路径实现无人机的自主飞行，扩大环境检测的范围，避免了巡航过程中的监测死角，同时本发明建立捷联惯性导航系统模块，从而能够通过姿态解析计算，速度的积分以及多其他数据统合，且通过第一GPS模块的校正，实现无人机在室外的准确定位，从而为无人机巡检提供室外飞行的控制基础；

所述实时跟踪器通过所述无线通信系统电信连接所述无人机遥控器，且所述实时跟踪器远程电信连接所述定位中心，从而本发明通过所述无线通信系统实现所述实时跟踪器与所述无人机操控装置中的所述无人机遥控器之间的通信交互，并且所述实时跟踪器与所述定位中心远程电信连接，从而能够在人工与无人机距离较远的情况下，仍然可以在所述PC端操控装置中准确定位，为进一步勘查可疑点提供方便。