[发明专利]无人船与无人机协同控制监控方法、装置及系统

说明书

本发明涉及无人船与无人机协同控制监控方法、装置及系统，所述方法包括：地面站向无人机和无人船发送工作模式指令；若所述工作模式指令为跟随指令，则使所述无人机跟随所述无人船飞行；若所述工作模式指令为第一任务指令，则使所述无人船沿预定轨迹自动航行，所述无人机根据所述地面站的控制飞行；若所述工作模式指令为第二任务指令，则使所述无人船静止，所述无人机根据所述地面站的控制飞行；若所述工作模式指令为航行指令，则使所述无人船搭载所述无人机航行；若所述工作模式指令为降落控制指令，则使所述无人机降落在所述无人船上。本发明的多种工作模式，可实现在水域监控过程中对无人机和无人船的协同控制。

技术领域

本发明涉及无人船与无人机协同控制监控方法、装置及系统。

背景技术

我国江河湖泊资源丰富，内河监管水域点多、线多、面广，实际监管很难到位，对更安全高效的水面监控设备需求迫切。结合2016年年底中央通过、印发的《关于全面推行河长制的意见》，标志着河长制已经从2008年应对无锡蓝藻爆发水污染的应急之策，上升为国家政策。“河长制”管理需求之下涌现了许多便于河长监管的水面监控系统。

现有水面监控系统有河湖视频监控系统。通过在河道两侧均匀的架设摄像头和采集辅助组件(照明灯和单片机)，通过对河面全方位视频监控获得河面信息。它的优点在与可以对水面进行全时刻、全方位的监控，但是所架设摄像头众多且固定，视频信息量众多繁杂，监控人员不能及时从中获取有效信息。

随着无人船和无人机相关技术的发展，将无人船和无人机结合起来用于内河湖泊监管可克服河湖视频监控系统存在的问题。目前的无人船无人机协作方案主要有两种。第一种是采用无人船载控制系统作为控制中心，无人机配有机载协调系统，无人船的船载控制系统和无人机的机载控制设备通过混合通讯系统交换数据，混合通讯系统采用内部总线和通讯板卡统一控制无人船及无人机协同工作。其核心控制方案在于无人船作为控制主体，对无人船无人机收集环境监测信息进行分析后发布控制指令控制无人船无人机航行姿态。其不足在于，系统通讯仅为无人船无人机双向通讯，系统控制对无人船的船载控制系统要求高，一旦船载控制系统出现错误，系统失控可能性高。且整个系统自主性高，人为可控度低，在实际应用场景中不便于人为操控。

第二种是采用岸端控制系统作为控制中心，协同云控制系统根据岸机控制系统所发布的目标任务以及接收到的无人船与无人机的状态信息，来调度无人机配合无人船按照规划航线完成任务。其协同云控制系统分为主云控制器和分云控制器，主云控制器将接收到的目标任务进行分割，统筹协调分云控制器执行分任务。其主要航行姿态计算和控制指令发布由协同云控制系统完成，可靠性高。但由于无人船与无人机的航行姿态只由协同云控制系统控制，每次信息传递和位姿调整需一定时间，对应急性突发状况的反映能力不足。同时，协同云控制系统设计用于多无人船编队、无人机视野辅助协同控制，每时刻接收信息量大，数据运算量大，且目标任务繁杂。因此要通过主云控制器将目标任务分割，统筹分云控制器执行任务。该技术方案不完全适用于单一无人船与无人机协同控制监控系统上。

发明内容

本公开提供一种无人船与无人机协同控制监控方法、装置及系统，用于实现对无人船和无人机的协同控制，减轻了无人船和无人机的计算任务，及时预警安全事故的发生。

根据本公开实施例的一方面，提供一种无人船与无人机协同控制监控方法，包括：

地面站向无人机和无人船发送工作模式指令，所述地面站用于控制所述无人船和所述无人机；

若所述工作模式指令为跟随指令，则使所述无人机跟随所述无人船飞行，其中跟随方法包括：

所述地面站获取所述无人机拍摄的图像；

检测预定时长内是否能从所述图像中提取到位于所述无人船上的定位标识；

若在所述预定时长内提取到所述定位标识，则向无人机发送跟随控制指令集，使无人机跟随所述定位标识飞行；