The invention discloses a 3-D measurement system for indoor electromagnetic distribution based on a miniature unmanned aerial vehicle. The binocular camera is installed in the indoor space, and the binocular camera's field of view covers the whole indoor space, and the binocular camera is connected with the measurement and control platform; the micro-UAV is controlled to fly in the indoor space and traverse all positions, and the space electromagnetic radiation intensity is detected by the electromagnetic signal intensity detection module and sent to the measurement and control platform; at the same time, the binocular camera shoots the micro-UAV. The light source image is sent to the measurement and control platform. The measurement and control platform calculates the position information of three-dimensional coordinates according to the image captured by binocular camera, maps with the data of spatial electromagnetic radiation intensity, and depicts the output of three-dimensional spatial electromagnetic signal intensity information through the combination of color and spatial position. The invention can easily and cheaply obtain the 3D map of electromagnetic signal intensity distribution, and the result is accurate and intuitive, and can be widely used in indoor wireless signal optimization and electromagnetic pollution assessment applications.
【技术实现步骤摘要】
一种基于微型无人机的室内电磁分布3D测量系统和方法
本专利技术涉及一种室内电磁分布测量系统和方法,尤其是涉及一种基于微型无人机的室内电磁分布3D测量系统和方法。
技术介绍
随着科技的发展,多种多样的电子产品和物联网设备使人们的变得更加丰富多彩,尤其是以智能家居为代表的物联网设备和以智能手机为代表的智能物联终端。在物联网终端趋向于无线化的时代,无线路由器扮演着不可或缺的重要角色,它对于家中的各种智能终端来说,是与外界网络连接的门户。虽然无线网络技术的发展使各种智能设备逐渐摆脱了有线网络的束缚,但是覆盖范围毕竟有限,而且在周围电磁环境较为复杂的情况下,无线信号的强度常常达不到理想的效果。影响室内无线网络质量的因素主要有以下几点:首先是路由器的摆放位置,由于目前大部分路由器采用全方位天线设计,因此对于直立摆放的天线,会形成以天线为中心的信号覆盖面,四周信号最强,天线上下效果最弱,因此为实现更大范围的无线网络覆盖,摆放无线路由器的时候需保证让信号覆盖的面积以天线为中心达到最大化覆盖面积;次之,过厚的墙体会导致无线网络信号成倍的衰减,由于无线网络信号的频率很高,因此当信号穿过墙体、玻璃以及其他物体时会造成信号的极大衰减;再者是周围无线信号的干扰,在使用WiFi的环境中,当使用微波炉、无线鼠标和键盘等无线设备时,也会对WiFi无线信号产生干扰。为达到理想的入网效果,使家中的各种无线入网设备网络质量最优化,一个最直接有效的方法就是根据室内的无线网络信号的强度分布信息来安排无线入网设备的位置。因此如何得到室内无线网络信号的强度分布信息,成为了解决室内入网设备网络质量提升和 ...
【技术保护点】
1.一种基于微型无人机的室内电磁分布3D测量系统,其特征在于:包括搭载电磁信号强度检测模块(5)和发光光源(8)的微型无人机(1)、双目摄像机(3)和测控平台(4);双目摄像机(3)安装在室内空间中,双目摄像机(3)的镜头视野覆盖完整室内空间,双目摄像机(3)和测控平台(4)连接;控制微型无人机(1)在室内空间飞行并遍历无障碍室内空间的各个位置,通过搭载在微型无人机(1)上的电磁信号强度检测模块对室内空间中各个位置的空间电磁辐射强度进行检测,并将空间电磁辐射强度数据无线发送至测控平台(4);同时双目摄像机(3)拍摄微型无人机(1)上发光光源(3)的图像并将拍摄图像发送至与双目摄像机(3)相连的测控平台(4);测控平台(4)根据双目摄像机(3)拍摄的图像计算微型无人机(1)在室内空间的三维坐标位置信息,并与同时接收到的空间电磁辐射强度数据映射,通过色彩和空间位置组合描绘三维空间电磁信号强度信息显示输出。
【技术特征摘要】
1.一种基于微型无人机的室内电磁分布3D测量系统,其特征在于:包括搭载电磁信号强度检测模块(5)和发光光源(8)的微型无人机(1)、双目摄像机(3)和测控平台(4);双目摄像机(3)安装在室内空间中,双目摄像机(3)的镜头视野覆盖完整室内空间,双目摄像机(3)和测控平台(4)连接;控制微型无人机(1)在室内空间飞行并遍历无障碍室内空间的各个位置,通过搭载在微型无人机(1)上的电磁信号强度检测模块对室内空间中各个位置的空间电磁辐射强度进行检测,并将空间电磁辐射强度数据无线发送至测控平台(4);同时双目摄像机(3)拍摄微型无人机(1)上发光光源(3)的图像并将拍摄图像发送至与双目摄像机(3)相连的测控平台(4);测控平台(4)根据双目摄像机(3)拍摄的图像计算微型无人机(1)在室内空间的三维坐标位置信息,并与同时接收到的空间电磁辐射强度数据映射,通过色彩和空间位置组合描绘三维空间电磁信号强度信息显示输出。2.根据权利要求1所述的一种基于微型无人机的室内电磁分布3D测量系统,其特征在于:所述的微型无人机(1)底部固定有刚性悬挂杆(6),刚性悬挂杆(6)下端固定安装发光光源(8),所述的微型无人机(1)顶部安装电磁信号强度检测模块(5)。3.根据权利要求1所述的一种基于微型无人机的室内电磁分布3D测量系统,其特征在于:所述的电磁信号强度检测模块(5)包括电磁辐射功率检测天线、电磁信号强度检测电路、无线收发电路和数据收发天线;电磁辐射功率检测天线依次经电磁信号强度检测电路、无线收发电路后和数据收发天线连接,电磁辐射功率检测天线接收室内空间中所在位置特定频率的空间电磁信号并发送到电磁信号强度检测电路,通过电磁信号强度检测电路检测获得空间电磁信号的空间电磁辐射强度数据,将空间电磁辐射强度数据通过无线收发电路发送到数据收发天线,由数据收发天线发送至测控平台(4)进行处理。4.根据权利要求1所述的一种基于微型无人机的室内电磁分布3D测量系统,其特征在于:所述的测控平台(4)包括数据收发模块、数据处理模块和显示输出模块;数据收发模块经数据处理模块和显示输出模块连接,数据收发模块通过有线和无线的方式分...
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