[发明专利]一种利用无人机进行空间照度监测的系统及方法

说明书

实时空间照度监测在农村和城市均有着广泛的应用需求，它不仅仅可以帮助人们了解一段区域的照度分布形成基本的照度数据库，也可以根据该数据库中的信息进行农作物播种规划，或者进行城市光照设计。本发明使用无人机、云端服务器与信息处理单元和人工智能算法构成一个完整的照度测量系统，通过采用加速度传感器和角速度传感器对无人机进行定位利用照度测量装置实现照度的测量利用云端服务器与信息处理单元实现对无人机的操作控制并采用人工智能算法处理无人机测量到的照度数据以得到该空间区域内的照度分布三维地图，使实现某空间区域的照度测量更加灵活、简便。

技术领域

本发明涉及通信技术和照度监测技术应用到物联网领域，尤其涉及一种利用无人机进行空间照度监测的系统及方法。

背景技术

无人驾驶飞机简称“无人机”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，无人机按应用领域，可分为军用无人机与民用无人机。近年来，无人机技术在军用领域和民用领域均得到了广泛应用。

光照是整个地球系统的重要能源之一，更是大多数植物进行光合作用不可或缺的重要因素之一。根据植物学理论，只有一定强度的光照刺激，才能引起植物有效的光合作用。适宜的光照强度可以促进光合作用顺利进行，为植物生长提供足够的物质和能量。

目前，现存的照度测量方法只可实现定点监测，覆盖面小且取得的数据具有片面性，无法准确反映该空间区域下每一点的光照强度情况。若想监测某一空间区域内的光照强度情况则需布置大量的照度计以取得每一点的光照强度数据且需要手动处理各点的光照强度数据才能得到该空间区域内的光照强度情况，但此种测量方法需要大量的基础设备支撑，在人力、物力方面耗费较大。

因此，本发明提供了一种利用无人机进行空间照度监测的系统及方法，结合无人机平台，利用加速度传感器和角速度传感器对无人机进行定位，利用照度测量装置实现照度的测量，利用云端服务器与信息处理单元实现对无人机的操作控制并采用人工智能算法处理无人机测量到的照度数据以得到该空间区域内的照度分布三维地图，使实现某空间区域的照度测量更加灵活、简便，且通过人工智能算法得到的某空间区域的照度分布三维地图能更加直观地反应出某空间区域的光照情况，便于对该空间区域的光照情况进行下一步的评估。

发明内容

本发明提出了一种利用无人机进行空间照度监测的系统及方法，以解决上述背景技术中的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种利用无人机进行空间照度监测的系统，结合无人机的平台，使得空间照度监测系统有着灵活和覆盖面广的特性。

所述空间照度监测系统包括云端服务器与信息处理单元(101)、无人机(102)、人工智能算法(103)，其中，所述无人机(102)包括处理器(201)、照度测量装置(202)、无线电收发器(203)、存储器(204)、加速度传感器(205)、角速度传感器(206)和无人机驱动设备(207)。为了降低成本，在该系统中仅仅使用成本较低的加速度传感器(205)和角速度传感器(206)进行无人机位置的标定。

更具体地，所述云端服务器与信息处理单元(101)用于向无人机(102)下达指令、处理无人机(102)发送的请求及接收无人机(102)测量到的照度数据，所述无人机(102)作为载体运输工具，承担整个空间照度监测系统，

更具体地，所述云端服务器与信息处理单元(101)用来规划一个或多个所述无人机(102)的飞行路径，同时接收一个或多个所述无人机(102)上传的实时照度监测信息，以及一个或多个所述无人机(102)上传的加速度和角速度信息，依靠人工智能算法(103)处理上述实时照度监测信息，并完成加速度传感和角速度传感信息的数据融合。

更具体地，所述无人机(102)，作为照度测量装置(202)的运输载体，可实现照度测量并能够形成实时照度监测数据P(t)，同时还具有测量自身的飞行加速度随时间的变化角速度随时间的变化的功能，其中，和是两个三维矢量，即