[发明专利]消防专用无人机、系统及其消防方法

说明书

本申请公开了消防专用无人机、系统及其消防方法，其中人在回路操控无人机的方法，将第一视角无人机飞行和基于路径信息的无人机自主驾驶结合，实现了远程灭火作业。在整个灭火作业过程中，操作人员并不是直接操控无人机，无人机实际上一直在飞控的控制下在自主飞行，并且消防专用的无人机系统，应用了人在回路的操控方法，能够在重大事故现场如火灾现场、危险化学品爆炸现场、地震现场等环境恶劣，发生变化较大的区域进行灭火作业。

技术领域

本申请涉及无人机领域，具体地，涉及消防专用无人机、系统及其消防方法。

背景技术

近年来，无人机越来越多的应用于消防方面，但传统的消防无人机系统有着较大的局限性。手动操控无人机有第一视角和第三视角两种操作方式，第一视角操作方式难度较大，需要操作人员具备一定的专业水平；第三视角操作方式要求人和无人机保持较近距离，在一些危险现场无法使用。自主航路飞行消防无人机需要多个特征物体辅助定位，但在危险品爆炸现场、火灾现场等环境，事故前后现场的变化较大，不易于提供准确的特征物体。

因此，如何操控无人机在危险环境下进行消防作业并保证操作人员人身安全，是本领域技术人员目前急需解决的问题。

发明内容

本申请的目的在于提供消防专用无人机、系统及其消防方法，应用了人在回路的操控方法，能够在重大事故现场如火灾现场、危险化学品爆炸现场、地震现场等环境恶劣，发生变化较大的区域进行灭火作业。

为达到上述目的，本申请提供了一种消防专用的无人机，包括：无人机本体、云台、机载摄像机、固定于无人机本体下方的灭火装置；云台固定安装在无人机本体上，机载摄像机安装于云台上，用于拍摄图片或视频；灭火装置包括：消防干粉罐、软管、喷头以及罐体固定架；消防干粉罐活动连接在罐体固定架上，通过罐体固定架放置于无人机下方；消防干粉罐与喷头之间通过软管连接，消防干粉罐中的阀门打开后，干粉通过软管到达喷头出射。

如上的，其中，云台具有云台第一自由度、云台第二自由度和云台第三自由度；其中云台第一自由度按照三维坐标的y轴进行转动，转动角度为0-180°；云台第二自由度按照三维坐标的x轴进行转动，转动角度为0-130°；云台第三自由度按照三维坐标的z轴转动，转动角度为0-180°。

如上的，其中，机载摄像机固定安装在云台的具有第三自由度的平台上。

如上的，其中，罐体固定架朝向无人机底盘方向上有多个螺丝孔，螺丝穿过多个螺丝孔实现罐体固定架与无人机的固定连接。

如上的，其中，喷头与云台固定连接，当云台旋转时，带动喷头进行旋转，喷头与机载摄像机的方向一致。

一种消防专用的无人机系统，包括：车载地面站系统和上述任一项的消防专用的无人机，车载地面站系统与消防专用的无人机通信连接。

如上的，其中，车载地面站包括地面站主机、遥控设备、用于显示图片或视频的主显示屏和用于显示路径的副显示屏；并且地面站主机、遥控设备以及主显示屏和副显示屏均为车载设备，地面站主机与无人机本体通信连接，遥控设备与地面站主机通信连接。

如上的，其中，无人机本机上安装有通讯设备，其中通信设备包括有线通信设备和无线通信设备；无线通信设备与车载地面站系统通信连接，以接收车载地面站系统发送的路径规划信息和指令，或者向车载地面站系统发送无人机飞行过程中的实时数据、姿态数据和当前经纬度数据信息；有线通信设备与无线通信设备和机载摄像机连接，将机载摄像机拍摄的视频发送至无线通信设备，无线通信设备将拍摄的视频或图片发送至车载地面站系统，以显示在车载地面站系统的主显示屏上。

如上的，其中，无人机本体还具有控制器，控制器与无线通信设备通信连接，控制器与云台有线连接。