基于北斗导航定位的无人机调查森林火情的统计系统技术方案

本发明专利技术涉及基于北斗导航定位的无人机调查森林火情的统计系统，属于北斗导航定位应用技术领域。北斗卫星在森林火灾区域上方的高空中运行，无人机在低空中围绕森林火灾区域的边缘飞行。安装在森林火灾区域的四周的不同方向地点的山岗上固定式基准站、树桩上固定式基准站甲、树桩上固定式基准站乙、空地上固定式基准站组成林区多基准站增强系统。多基准站增强技术的核心是差分定位。基准站发送改正数，通过消除或削弱卫星导航定位的误差，来提高卫星定位的精度。北斗卫星导航定位和无人机调查森林火情获取的数据相结合，使森林防火指挥中心能够精准统计林区中森林火灾区域的位置和着火的面积。

A statistical system for the investigation of forest fire based on the Beidou navigation and positioning

The invention relates to a statistical system for the investigation of forest fire based on the Beidou navigation and positioning of the UAV, which belongs to the technology field of the Beidou navigation and positioning application. The Beidou satellite operates above the forest fire area, and the unmanned aerial vehicles are flying around the edge of the forest fire area in the low air. The fixed reference stations, fixed reference stations on the stump, fixed reference stations on the stump and fixed reference stations on the ground should be installed in different directions around the forest fire area. The core of the multi datum station enhancement technology is the differential positioning. The reference station sends the correction number to improve the accuracy of the satellite positioning by eliminating or weakening the error of the satellite navigation and positioning. The combination of Beidou satellite navigation and UAV survey and forest fire acquisition data enables the forest fire control center to accurately count the location of forest fires and the area of fire.

【技术实现步骤摘要】
基于北斗导航定位的无人机调查森林火情的统计系统
本专利技术涉及基于北斗导航定位的无人机调查森林火情的统计系统，属于北斗导航定位应用

技术介绍
目前，由于大部分森林处于偏僻地区，而且树林茂密，林区通信和交通不便，给调查森林火情和及时灭火造成许多的困难。森林中着火处的位置的确定和森林火灾区域的面积的大小直接关系到灭火的速度和效果。中国北斗卫星导航系统需要增加用户，扩大应用范围。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供基于北斗导航定位的无人机调查森林火情的统计系统。中国北斗卫星导航系统已经具备了区域内米级、分米级、厘米级的实时动态定位功能，而且具有导航通信相结合的服务特色。中国北斗卫星导航系统攻克了星载原子钟、高精度星地时间比对、监测接收机和用户终端等多项关键技术，能为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具短报文通信能力。北斗三号导航卫星所配备的铷原子钟，其稳定度达到E—14量级，‘这相当于300万年只有1秒误差’，稳定度直接关系到北斗导航卫星的定位、测速和授时功能的精度。中国北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成。在森林火灾区域上方的高空中有北斗卫星在运行，无人机围绕森林火灾区域的边缘在低空中飞行。目前，中国大部分林区的基准站网建设、即地面段建设十分薄弱，本专利技术的主要创造性在于：充分利用森林中的枯树桩、锯断的活树桩或粗树枝以及设置的人造阻燃树桩，在树桩的顶面上安装固定式基准站，抬高固定式基准站与地面之间的距离，提高接收卫星信号的通信能力，以树桩上固定式基准站为主体，结合在林中空地上安装空地上固定式基准站、在林区的山岗上安装山岗上固定式基准站，由树桩上固定式基准站甲、树桩上固定式基准站乙，空地上固定式基准站和山岗上固定式基准站作为建设林区的基准站网络的设施和基础。林区中的树桩上固定式基准站甲、树桩上固定式基准站乙、空地上固定式基准站和山岗上固定式基准站组成多基准站增强系统，基准站发送改正数，通过消除或削弱影响定位精度的误差，来提高卫星定位的精度。多基准站增强技术的核心是差分定位，无人机上的北斗卫星定位终端甲和森林防火指挥中心里的北斗卫星定位终端乙作为用户段接收改正数信息并用差分定位技术对其测量结果进行改正，以获得森林火灾区域的精准定位结果，结合无人机上的红外探测器对火情的侦探，光电吊舱中的摄像机对森林火灾区域的摄像，通过无线电通信设备，将森林火灾区域精准定位等信息输入森林防火指挥中心，森林防火指挥中心里的北斗卫星定位终端乙和电子计算机乙获得高精度定位的森林火灾区域和火灾面积大小，为精准灭火提供了依据。为了解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：由北斗卫星1、无人机2、无线通信设备甲3、无线通信天线甲4、导电线5、锂离子电池6、无人驾驶装置7、北斗卫星定位终端甲8、红外探测器9、光电吊舱10、电子计算机甲11、山岗上固定式基准站13、树桩上固定式基准站甲15、树桩上固定式基准站乙17、空地上固定式基准站19、无线通信天线乙22、无线通信设备乙23、北斗卫星定位终端乙24、电子计算机乙25、森林防火指挥中心26共同组成；在森林火灾区域21上方的高空中有北斗卫星1在运行，无人机2在低空中围绕森林火灾区域21的边缘在飞行，在森林火灾区域21内有燃烧的枯树枝20，在森林火灾区域21的左方的山岗12上安装山岗上固定式基准站13，在森林火灾区域21的后方的树桩甲14上安装树桩上固定式基准站甲15，在森林火灾区域21的前方的树桩乙16上安装树桩上固定式基准站乙17，在森林火灾区域21的右方的林中空地18上安装空地上固定式基准站19，在无人机2内的前部安装无人驾驶装置7，在无人驾驶装置7的下方安装北斗卫星定位终端甲8，在无人机2内的中部安装锂离子电池6，在锂离子电池6的下方安装电子计算机甲11，在无人机2内的后部安装无线通信设备甲3，在无线通信设备甲3的上面安装无线通信天线甲4，在无人机2的底面上的外部安装光电吊舱10，在光电吊舱10的前方的底面上安装红外探测器9，在林区设置森林防火指挥中心26，在森林防火指挥中心26内安装电子计算机乙25，在电子计算机乙25的上面安装无线通信设备乙23，在无线通信设备乙23内安装北斗卫星定位终端乙24，在无线通信设备乙23的上面安装无线通信天线乙22；北斗卫星1通过无线电波与山岗12上的山岗上固定式基准站13互通信息，北斗卫星1通过无线电波与树桩上固定式基准站甲15互通信息，北斗卫星1通过无线电波与树桩上固定式基准站乙17互通信息，北斗卫星1通过无线电波与空地上固定式基准站19互通信息，山岗上固定式基准站13通过无线电波与北斗卫星定位终端甲8互通信息，树桩上固定式基准站甲15通过无线电波与北斗卫星定位终端甲8互通信息，树桩上固定式基准站乙17通过无线电波与北斗卫星定位终端甲8互通信息，空地上固定式基准站19通过无线电波与北斗卫星定位终端甲8互通信息，山岗上固定式基准站13通过无线电波与北斗卫星定位终端乙24互通信息，树桩上固定式基准站甲15通过无线电波与北斗卫星定位终端乙24互通信息，树桩上固定式基准站乙17通过无线电波与北斗卫星定位终端乙24互通信息，空地上固定式基准站19通过无线电波与北斗卫星定位终端乙24互通信息，无线通信天线甲4通过无线电波与无线通信天线乙22互通信息，在无人机2内：锂离子电池6通过导电线5与无人驾驶装置7连接，锂离子电池6通过导电线5与北斗卫星定位终端甲8连接，锂离子电池6通过导电线5与电子计算机甲11连接，锂离子电池6通过导电线5与无线通信设备甲3连接，无线通信设备甲3通过内置导电线与无线通信天线甲4连接，无人驾驶装置7通过导电线5与北斗卫星定位终端甲8连接，北斗卫星定位终端甲8通过导电线5与电子计算机甲11连接，电子计算机甲11通过导电线5与无线通信设备甲3连接，电子计算机甲11通过导电线5与红外探测器9连接，电子计算机甲11通过导电线5与光电吊舱10连接，在森林防火指挥中心26内：电子计算机乙25通过导电线5与北斗卫星定位终端乙24连接，北斗卫星定位终端乙24通过导电线5无线通信天线乙22连接，电子计算机乙25通过内置导电线与无线通信设备乙23连接，无线通信设备乙23通过内置导电线与无线通信天线乙22连接。红外探测器9的种类按工作原理可分为微波红外探测器、超声波红外探测器、激光红外探测器。山岗上固定式基准站13、树桩上固定式基准站甲15、树桩上固定式基准站乙17和空地上固定式基准站19组成多基准站增强技术与系统，通过消除或削弱卫星导航定位的误差来提高北斗卫星导航定位的精度。根据基准站发送的信息内容可将差分定位分为位置差分、伪距差分、载波相位差分三类，基于北斗的多星导航，分别提供相应的米级、分米级、厘米级的高精度定位的位置服务。锂离子电池6是磷酸铁锂锂离子电池或钴酸锂锂离子电池。光电吊舱10内的摄像机是CCD摄像机或CMOS摄像机。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：①实现了在林区高精度定位森林火灾区域的位置，为森林防火指挥中心精准派出灭火力量赶赴现场灭火提供了依据。②结合无人机围绕森林火灾区域边缘飞行数圈获得的信息和数据，在电子计算机甲和电子计算机乙中可以计算出森林火灾区域的面积大小，消灭本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于北斗导航定位的无人机调查森林火情的统计系统，其特征是，由北斗卫星（1）、无人机（2）、无线通信设备甲（3）、无线通信天线甲（4）、导电线（5）、锂离子电池（6）、无人驾驶装置（7）、北斗卫星定位终端甲（8）、红外探测器（9）、光电吊舱（10）、电子计算机甲（11）、山岗上固定式基准站（13）、树桩上固定式基准站甲（15）、树桩上固定式基准站乙（17）、空地上固定式基准站（19）、无线通信天线乙（22）、无线通信设备乙（23）、北斗卫星定位终端乙（24）、电子计算机乙（25）、森林防火指挥中心（26）共同组成；在森林火灾区域（21）上方的高空中有北斗卫星（1）在运行，无人机（2）在低空中围绕森林火灾区域（21）的边缘在飞行，在森林火灾区域（21）内有燃烧的枯树枝（20），在森林火灾区域（21）的左方的山岗（12）上安装山岗上固定式基准站（13），在森林火灾区域（21）的后方的树桩甲（14）上安装树桩上固定式基准站甲（15），在森林火灾区域（21）的前方的树桩乙（16）上安装树桩上固定式基准站乙（17），在森林火灾区域（21）的右方的林中空地（18）上安装空地上固定式基准站（19），在无人机（2）内的前部安装无人驾驶装置（7），在无人驾驶装置（7）的下方安装北斗卫星定位终端甲（8），在无人机（2）内的中部安装锂离子电池（6），在锂离子电池（6）的下方安装电子计算机甲（11），在无人机（2）内的后部安装无线通信设备甲（3），在无线通信设备甲（3）的上面安装无线通信天线甲（4），在无人机（2）的底面上的外部安装光电吊舱（10），在光电吊舱（10）的前方的底面上安装红外探测器（9），在林区设置森林防火指挥中心（26），在森林防火指挥中心（26）内安装电子计算机乙（25），在电子计算机乙（25）的上面安装无线通信设备乙（23），在无线通信设备乙（23）内安装北斗卫星定位终端乙（24），在无线通信设备乙（23）的上面安装无线通信天线乙（22）；北斗卫星（1）通过无线电波与山岗（12）上的山岗上固定式基准站（13）互通信息，北斗卫星（1）通过无线电波与树桩上固定式基准站甲（15）互通信息，北斗卫星（1）通过无线电波与树桩上固定式基准站乙（17）互通信息，北斗卫星（1）通过无线电波与空地上固定式基准站（19）互通信息，山岗上固定式基准站（13）通过无线电波与北斗卫星定位终端甲（8）互通信息，树桩上固定式基准站甲（15）通过无线电波与北斗卫星定位终端甲（8）互通信息，树桩上固定式基准站乙（17）通过无线电波与北斗卫星定位终端甲（8）互通信息，空地上固定式基准站（19）通过无线电波与北斗卫星定位终端甲（8）互通信息，山岗上固定式基准站（13）通过无线电波与北斗卫星定位终端乙（24）互通信息，树桩上固定式基准站甲（15）通过无线电波与北斗卫星定位终端乙（24）互通信息，树桩上固定式基准站乙（17）通过无线电波与北斗卫星定位终端乙（24）互通信息，空地上固定式基准站（19）通过无线电波与北斗卫星定位终端乙（24）互通信息，无线通信天线甲（4）通过无线电波与无线通信天线乙（22）互通信息，在无人机（2）内：锂离子电池（6）通过导电线（5）与无人驾驶装置（7）连接，锂离子电池（6）通过导电线（5）与北斗卫星定位终端甲（8）连接，锂离子电池（6）通过导电线（5）与电子计算机甲（11）连接，锂离子电池（6）通过导电线（5）与无线通信设备甲（3）连接，无线通信设备甲（3）通过内置导电线与无线通信天线甲（4）连接，无人驾驶装置（7）通过导电线（5）与北斗卫星定位终端甲（8）连接，北斗卫星定位终端甲（8）通过导电线（5）与电子计算机甲（11）连接，电子计算机甲（11）通过导电线（5）与无线通信设备甲（3）连接，电子计算机甲（11）通过导电线（5）与红外探测器（9）连接，电子计算机甲（11）通过导电线（5）与光电吊舱（10）连接，在森林防火指挥中心（26）内：电子计算机乙（25）通过导电线（5）与北斗卫星定位终端乙（24）连接，北斗卫星定位终端乙（24）通过导电线（5）无线通信天线乙（22）连接，电子计算机乙（25）通过内置导电线与无线通信设备乙（23）连接，无线通信设备乙（23）通过内置导电线与无线通信天线乙（22）连接。...

【技术特征摘要】
1.基于北斗导航定位的无人机调查森林火情的统计系统，其特征是，由北斗卫星（1）、无人机（2）、无线通信设备甲（3）、无线通信天线甲（4）、导电线（5）、锂离子电池（6）、无人驾驶装置（7）、北斗卫星定位终端甲（8）、红外探测器（9）、光电吊舱（10）、电子计算机甲（11）、山岗上固定式基准站（13）、树桩上固定式基准站甲（15）、树桩上固定式基准站乙（17）、空地上固定式基准站（19）、无线通信天线乙（22）、无线通信设备乙（23）、北斗卫星定位终端乙（24）、电子计算机乙（25）、森林防火指挥中心（26）共同组成；在森林火灾区域（21）上方的高空中有北斗卫星（1）在运行，无人机（2）在低空中围绕森林火灾区域（21）的边缘在飞行，在森林火灾区域（21）内有燃烧的枯树枝（20），在森林火灾区域（21）的左方的山岗（12）上安装山岗上固定式基准站（13），在森林火灾区域（21）的后方的树桩甲（14）上安装树桩上固定式基准站甲（15），在森林火灾区域（21）的前方的树桩乙（16）上安装树桩上固定式基准站乙（17），在森林火灾区域（21）的右方的林中空地（18）上安装空地上固定式基准站（19），在无人机（2）内的前部安装无人驾驶装置（7），在无人驾驶装置（7）的下方安装北斗卫星定位终端甲（8），在无人机（2）内的中部安装锂离子电池（6），在锂离子电池（6）的下方安装电子计算机甲（11），在无人机（2）内的后部安装无线通信设备甲（3），在无线通信设备甲（3）的上面安装无线通信天线甲（4），在无人机（2）的底面上的外部安装光电吊舱（10），在光电吊舱（10）的前方的底面上安装红外探测器（9），在林区设置森林防火指挥中心（26），在森林防火指挥中心（26）内安装电子计算机乙（25），在电子计算机乙（25）的上面安装无线通信设备乙（23），在无线通信设备乙（23）内安装北斗卫星定位终端乙（24），在无线通信设备乙（23）的上面安装无线通信天线乙（22）；北斗卫星（1）通过无线电波与山岗（12）上的山岗上固定式基准站（13）互通信息，北斗卫星（1）通过无线电波与树桩上固定式基准站甲（15）互通信息，北斗卫星（1）通过无线电波与树桩上固定式基准站乙（17）互通信息，北斗卫星（1）通过无线电波与空地上固定式基准站（19）互通信息，山岗上固定式基准站（13）通过无线电波与北斗卫星定位终端甲（8）互通信息，树桩上固定式基准站甲（15）通过无线电波与北斗卫星定位终端甲（8）互通信息，树桩上固定式基准站乙（17）通过无线电波与北斗卫星定位终端甲（8）互通信息，空地上固定式基准站（19）通过无线电波与北斗卫星定位终端甲（8）互通...

【专利技术属性】
技术研发人员：林华，
申请(专利权)人：无锡同春新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32