[发明专利]基于无人机自主作业的空地一体化数据融合系统

权利要求书

1.基于无人机自主作业的空地一体化数据融合系统，其特征在于，所述数据融合系统包括地面信息数据库、地面信息整合模块、实时获取模块以及空地信息融合模块；

所述地面信息数据库包括巡检区域的位置信息、巡检区域的海拔信息以及基础事件统计信息；

所述地面信息整合模块包括巡检路径整合单元以及巡检参数整合单元，所述巡检路径整合单元通过巡检区域的位置信息和巡检区域的海拔信息进行整合分析得到巡检区域的巡检路径；所述巡检参数整合单元通过基础事件统计信息进行整合分析得到巡检区域的巡检参数；

所述实时获取模块用于获取巡检路径中的实时环境参数；

所述空地信息融合模块配置有空地信息融合策略，所述空地信息融合策略包括：对实时环境参数进行计算分析，得到巡检参数的调整策略；

根据巡检参数的调整策略进行飞行模式的调整；

所述巡检路径整合单元配置有平面巡检路径整合策略，所述平面巡检路径整合策略包括：首先获取巡检区域内的若干需要进行巡检的停留检测点；

将若干停留检测点进行外围连线，其中，所有的停留检测点都处于外围连线上或外围连线内；

在外围连线上选取一个停留检测点作为巡检起点；巡检起点的选取方法包括：首先分别获取外围连线上的停留检测点与其两侧相邻的停留检测点所围成的角，并设定为停留点朝向角；将停留点朝向角的方向朝向外围连线围成的区域的内部方向的停留检测点进行保留；并获取保留的若干停留点朝向角的度数中最小的角对应的停留检测点，并将该停留检测点作为巡检起点；

先对巡检起点的停留点朝向角做角平分线；并以角平分线将外围连线围成的区域划分为两个部分；

获取角平分线两侧的停留检测点的数量，将停留检测点数量较多的区域设定为第一巡检半区，将停留检测点数量较少的区域设定为第二巡检半区；并将位于角平分线上的停留检测点划分至第一巡检半区内；

先对第一巡检半区内的停留检测点进行连线；以巡检起点作为巡检路径上第一个进行巡检的点，依次连接下一个距离最近的停留检测点；当第一巡检半区的停留检测点全部被连接后，再依次连接第二巡检半区的停留检测点；最后将第二巡检半区的最后一个被连接地停留检测点与巡检起点进行连接；将所有连线组成的路径设置为平面巡检路径；

所述巡检路径整合单元还配置有高度巡检路径整合策略；所述高度巡检路径整合策略包括如下步骤：

先预设第一基础巡检离地高度，第一巡检离地高度表示无人机与对应的停留检测点之间保持的高度距离；

然后获取每个停留检测点的海拔高度，将第一基础巡检离地高度与每个停留检测点的海拔高度进行相加得到每个停留检测点的巡检高度；

每个停留检测点的巡检高度表示为无人机在该停留检测点上方巡检时保持的飞行高度；

在平面巡检路径上分别给每个停留检测点设置飞行高度，得到高度巡检路径；

所述基础事件统计信息包括停留检测点的历史事故发生次数；

所述巡检参数整合单元配置有巡检参数整合策略，所述巡检参数整合策略包括如下步骤：

根据历史事故发生次数对停留检测点进行等级划分；当历史事故发生次数大于等于第一事故次数阈值时，将该停留检测点划分为第一等级检测点；当历史事故发生次数大于等于第二事故次数阈值且小于第一事故次数阈值时，将该停留检测点划分为第二等级检测点；当历史事故发生次数小于第二事故次数阈值时，将该停留检测点划分为第三等级检测点；其中第一事故次数阈值大于第二事故次数阈值；

根据停留检测点的等级划分对无人机的巡检参数进行设定；其中无人机的巡检参数包括巡检速度以及巡检时长；对第一等级检测点设置第一检测点巡检速度和第一检测点巡检时长；对第二等级检测点设置第二检测点巡检速度和第二检测点巡检时长；对第三等级检测点设置第三检测点巡检速度和第三检测点巡检时长；

其中，第一检测点巡检速度小于第二检测点巡检速度，第二检测点巡检速度小于第三检测点巡检速度；第一检测点巡检时长大于第二检测点巡检时长，第二检测点巡检时长大于第三检测点巡检时长；

将第一检测点巡检速度、第二检测点巡检速度以及第三检测点巡检速度代入到路径移动速度计算公式中求得路径移动速度；其中路径移动速度为无人机在任意两个停留检测点之间的移动速度。