基于自主导航无人机的烟雾远程探测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种基于自主导航无人机的烟雾远程探测系统，包括：适于探测烟雾的无人机，以及与所述无人机无线通讯的基站服务器；所述无人机包括：机载处理器模块，与该机载处理器模块相连的烟雾检测传感单元、机载导航定位模块，所述无人机还带有航拍装置，且将航拍视频发送至基站服务器；所述烟雾远程探测系统还包括：与基站服务器无线通讯的车载导航系统；该系统适于根据无人机发送的烟雾发生地区的精确位置作为目标位置引导车辆驶入该地区；所述车载导航系统包括：车载处理器模块，与该车载处理器模块相连的车载导航定位模块、数据存储模块。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种无人机，具体涉及一种基于自主导航无人机的烟雾远程探测系统。
技术介绍
传统的烟雾远程探测系统往往只能静态探测某一区域的空气污染程度，无法实现多地区测量，并且传统的烟雾远程探测系统无法对污染源进行精确定位。因此，为了解决上述技术问题，本技术提供了一种基于自主导航无人机的烟雾远程探测系统。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种基于自主导航无人机的烟雾远程探测系统，通过运用无人机实现对污染源进行探测、监控。为了解决上述技术问题，本技术提供了一种烟雾远程探测系统，包括：适于探测烟雾的无人机，以及与所述无人机无线通讯的基站服务器。进一步，所述无人机包括：机载处理器模块，与该机载处理器模块相连的烟雾检测传感单元、机载导航定位模块；当所述无人机在飞行过程中检测到烟雾时，所述机载处理器模块根据机载导航定位模块对飞机当前所在地进行定位，并将定位数据发送至基站服务器。进一步，所述机载处理器模块还适于根据基站服务器发送的该地区的风向数据，确定烟雾发生地区的方向。进一步，所述无人机的机身、机翼的表面覆有光伏薄膜电池，该光伏薄膜电池的电源输出端经充电电路与无人机机身内的蓄电池相连，蓄电池的电源输出端经驱动电路与驱动该无人机飞行的电机相连。所述无人机的机身内还设有氢燃料电池，氢燃料电池的电源输出端经驱动电路与驱动该无人机飞行的电机相连。所述无人机的机身下端均匀分布有多个弹簧或可在无人机即将坠地时快速充气的气囊，以在无人机发生坠机时，起到缓冲作用，减小对机身的损害。进一步，所述无人机还带有航拍装置，且将航拍视频发送至基站服务器；所述烟雾远程探测系统还包括：与基站服务器无线通信的车载导航系统；所述车载导航系统适于根据无人机发送的烟雾发生地区的精确位置作为目标位置引导车辆驶入该地区；所述车载导航系统包括：车载处理器模块，与该车载处理器模块相连的车载导航定位模块、数据存储模块；所述数据存储模块存储有地图数据、车型转弯半径数据；所述车载处理器模块适于根据车辆当前地点和目标位置，以及结合当前车辆的转弯半径数据规划导航路径。本技术的有益效果是：本技术所涉及的烟雾远程探测系统能够对污染源的方向进行初判，然后再进行精确定位，以准确锁定烟雾发生地区的地理位置，具有判断准确，定位精度高的优点；并且还通过航拍装置能够查看烟雾发生地区的具体情况，便于基站服务器的工作人员委派车辆，进行执法或采取相应措施（如救援、灭火等措施），还可以根据委派的车型转弯半径数据指定相应导航路径，以保证相应工作人员能够快速到达现场。附图说明下面结合附图和实施例对本技术进一步说明：图1为本技术的烟雾远程探测系统的原理框图；图2为无人机绕烟雾区域盘旋轨迹；图3为无人机在烟雾带内的俯冲轨迹；图中：无人机1、烟雾区域2、烟雾带3、烟雾发生地区4。具体实施方式现在结合附图对本技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本技术的基本结构，因此其仅显示与本技术有关的构成。实施例1如图1所示，实施例1提供了一种烟雾远程探测系统，包括：适于探测烟雾的无人机，以及与所述无人机无线通讯的基站服务器。所述无人机包括：机载处理器模块，与该机载处理器模块相连的烟雾检测传感单元、机载导航定位模块；当所述无人机在飞行过程中检测到烟雾时，所述机载处理器模块根据机载导航定位模块对飞机当前所在地进行定位，并将定位数据发送至基站服务器。其中，无人机与基站服务器可以采用2G、3G或4G无线网络，或GPRS无线通讯方式进行无线通讯，机载处理器模块可以通过多种已知无线手段（如无线射频）进行连接。无人机与基站服务器之间还可经卫星通讯系统进行无线通讯。其中，烟雾检测传感单元包括且不限于PM2.5检测传感器、PM10检测传感器、烟雾传感器等。所述机载处理器模块还适于根据基站服务器发送的该地区的风向数据，确定烟雾发生地区的方向。其中，飞机的高度数据可以通过气压法或GPS法来获得。如图2和图3所示，当无人机检测到烟雾时，所述机载处理器模块控制无人机绕烟雾区域盘旋（逐渐缩小盘旋范围）以锁定当前烟雾区域，并在锁定烟雾区域后，无人机进入烟雾区，且向下俯冲，同时调整飞行姿态使无人机始终在烟雾带中飞近烟雾发生地区，即当无人机在俯冲过程中，若烟雾检测传感单元检测到无人机脱离烟雾带时，修正飞行姿态，以使无人机保持在烟雾带中（具体实施时，可通过采用拍摄的视频、图片以及烟雾传感器来实时判断），逐渐飞近烟雾发生地区，当无人机到达一定高度后，对烟雾发生地区进行锁定，并把烟雾发生地区的精确位置发送给基站服务器。所述飞行姿态的调整可以通过与机载处理器模块相连的陀螺仪来实现。其中，锁定的方法可以采用机载热传感器对目标进行锁定，或者通过航拍装置人工锁定，也可以采用图像处理（或通过人工远程对视频、图片的实时观察）对目标进行自行锁定；获得烟雾发生地区的精确位置的方法包括且不限于：当无人机锁定烟雾发生地区（建筑物、工地等场所）后，飞至烟雾发生地区正上空，记录当前无人机的位置作为所述烟雾发生地区的精确位置发送给基站服务器。通过无人机在烟雾带接近烟雾发生地区的方法来获得烟雾发生地区的精确位置，有效的避免在雾霾发生时，无人机在高空无法准确定位烟雾发生地区的问题。所述无人机还带有航拍装置，且将航拍视频发送至基站服务器；所述烟雾远程探测系统还包括：与基站服务器无线通信的车载导航系统；所述车载导航系统适于根据无人机发送的烟雾发生地区的精确位置作为目标位置引导车辆驶入该地区；所述车载导航系统包括：车载处理器模块，与该车载处理器模块相连的车载导航定位模块、数据存储模块；所述数据存储模块存储有地图数据、车型转弯半径数据；所述车载处理器模块适于根据车辆当前地点和目标位置，以及结合当前车辆的转弯半径数据规划导航路径。通过所述航拍装置，在基站服务器的工作人员可以清楚的查看烟雾发生的原因，或是工厂污染，或是火灾，或是焚烧垃圾，以便于委派相应的车辆进行处理，例如消防车、救护车、或相应执法车辆。通过所述车载导航系统能够快速将委派车辆驶至现场。所述机载、车载处理器模块例如采用嵌入式芯片，所述车载处理器模块还与触摸屏相连，以便于进行相应输入操作和显示。以上述依据本技术的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项技术技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项技术的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于自主导航无人机的烟雾远程探测系统，其特征在于，包括：适于探测烟雾的无人机，以及与所述无人机无线通讯的基站服务器；所述无人机包括：机载处理器模块，与该机载处理器模块相连的烟雾检测传感单元、机载导航定位模块，所述无人机还带有航拍装置，且将航拍视频发送至基站服务器；所述烟雾远程探测系统还包括：与基站服务器无线通讯的车载导航系统；所述车载导航系统适于根据无人机发送的烟雾发生地区的精确位置作为目标位置引导车辆驶入该地区；所述车载导航系统包括：车载处理器模块，与该车载处理器模块相连的车载导航定位模块、数据存储模块；所述数据存储模块存储有地图数据、车型转弯半径数据；所述车载处理器模块适于根据车辆当前地点和目标位置，以及结合当前车辆的转弯半径数据规划导航路径。

【技术特征摘要】
1.一种基于自主导航无人机的烟雾远程探测系统，其特征在于，包括：适于探测烟雾的无人机，以及与所述无人机无线通讯的基站服务器；
所述无人机包括：机载处理器模块，与该机载处理器模块相连的烟雾检测传感单元、机载导航定位模块，所述无人机还带有航拍装置，且将航拍视频发送至基站服务器；
所述烟雾远程探测系统还包括：与基站服务器无线通讯的车载导航系统；
所述车载导航系统适于根据无人机发送的烟雾发生地区的精确位置作为目标位置引导车辆驶入该地区；
所述车载导航系统包括：车载处理器模块，与该车载处理器模块相连的车载导航定位模块、数据存储模块；
所述数据存储模块存储有地图数据、车型转弯半径数据；

【专利技术属性】
技术研发人员：陈勇，
申请(专利权)人：淮阴师范学院，
类型：新型
国别省市：江苏;32