[发明专利]一种野外地面生态环境监测数据捕获方法及系统

权利要求书

1.一种野外地面生态环境监测数据捕获方法，其特征在于，包括步骤：

S100、根据地面生态环境中设置的地面数据采集发送器位置设定无人机数据平台的飞返路线，并在地面数据采集发送器的无线信号辐射区域设置无人机数据平台的空中悬停状态；

S200、在无人机数据平台空中悬停在地面数据采集发射器的无线信号辐射区域内自动建立无线通信连接，将地面数据采集发射器内存储的生态环境监测数据下载至无人机数据平台的数据存储模块中；

S300、所述无人机数据平台沿所述飞返路线返回将数据存储模块存储的数据自动上载至数据终端；

在S100中，设定无人机数据平台的飞返路线具体包括预先设置无人机数据平台的拟悬停路线、悬停地点顺序以及悬停时间；

其中，地面数据采集发送器通过无线通信模块构建无线信号辐射区域的信号辐射高度、信号辐射端面宽度以及叠加GPS打点技术在无线信号辐射区域上设定的虚拟方向极点，相邻两个所述地面数据采集发送器之间的无人机数据平台的飞返路线由相邻两个无线信号符合区域之间的虚拟方向极点连接形成；

相邻两个无线信号符合区域之间的虚拟方向极点连接形成无人机数据平台的飞返路线的具体方法包括：

S101、以依次连接的所有无线信号辐射区域的原点为中心构建设定无人机数据平台的初始飞返路线；

S102、利用无人机数据平台的机载飞行状态传感器获取无人机数据平台在外力作用的航向角、气动力、气动力矩和俯仰力矩的状态参量，计算无人机数据平台在初始飞返路线下的偏航量，通过偏航量获得当前目标无线信号辐射区域的原点连接的单元蛇形航线，以及此时单元蛇形航线经过的进入虚拟方向极点；

S103、通过进入虚拟方向极点和原点的对位关系获取单元蛇形航线的退出虚拟方向极点，连接进入虚拟方向极点和退出虚拟方向极点确定无人机数据平台在无线信号辐射区域的拟悬停路线，并通过当前无线信号辐射区域的退出虚拟方向极点与下一个无线信号辐射区域的原点连接，形成无人机数据平台基于当前无线信号辐射区域的初始飞返路线，直至完成所有无线信号辐射区域内的飞行；

S104、根据拟悬停路线和设定的能够完成数据传输的悬停时间，计算无人机数据平台在拟悬停路线上的飞行速度，使无人机数据平台与地面数据采集发射器完成数据传输。

2.根据权利要求1所述的一种野外地面生态环境监测数据捕获方法，其特征在于，在S102中，通过叠加GPS打点技术在无线信号辐射区域上设定的虚拟方向极点环形等间距分布在无线信号辐射区域的信号辐射端面的外环线上，以无线信号辐射区域的原点为中心对称的两个虚拟方向极点作为进入虚拟方向极点或退出虚拟方向极点，且进入虚拟方向极点和退出虚拟方向极点之间的距离为无人机数据平台在初始飞返路线下的最大偏航量。

3.根据权利要求2所述的一种野外地面生态环境监测数据捕获方法，其特征在于，在S102中，根据通过进入虚拟方向极点和退出虚拟方向极点连线的中垂线上的虚拟方向极点位置为基于单元蛇形航线的最大偏航量与无人机数据平台的实际偏航量来构建多条构架航线。

4.根据权利要求3所述的一种野外地面生态环境监测数据捕获方法，其特征在于，其中，构架航线与单元蛇形航线的进入虚拟方向极点或退出虚拟方向极点共点。

5.根据权利要求1所述的一种野外地面生态环境监测数据捕获方法，其特征在于，在S200中，在无人机数据平台根据设定的时间长度内完成生态环境监测数据的上载后，自动断开连接，按照单位蛇形航线或多条构架航线飞往下一个地面数据采集发射器的无线信号辐射区域。

6.根据权利要求4所述的一种野外地面生态环境监测数据捕获方法，其特征在于，其中，在无人机数据平台进入当前无线信号辐射区域的进入虚拟方向极点时，无人机数据平台与地面数据采集发射器自动握手连接和数据传输；

在无人机数据平台进入当前无线信号辐射区域的退出虚拟方向极点时，无人机数据平台与地面数据采集发射器自动断开连接。