一种基于LS-SVM控制的风抗无人机追溯突发气体污染源方法技术

本发明专利技术公开了一种基于LS‑SVM控制的风抗无人机追溯突发气体污染源的方法。本发明专利技术旨在克服现有技术存在不足，提出了一种倾斜漏斗轨迹的移动飞行追溯污染源的方法，使用LS‑SVM对无人机进行倾斜漏斗轨迹跟踪控制，并考虑了风干扰因素。本发明专利技术在对未知污染源进行追溯时，由于考虑到气体污染与风干扰直接的特殊关系，无人机在成功追溯到污染源之后停留十分钟进行拍照、采样，之后初始化飞行数据，再次循环进行污染源追溯，提高对污染源定位的准确性与抗干扰能力。本发明专利技术能对污染源进行及时有效的追溯，并对污染源处进行及时的采样与拍照取证，便于环境监管、治理人员开展后续补救工作，防止污染源扩大，同时也为之后的污染定责提供有力证据。

【技术实现步骤摘要】
一种基于LS-SVM控制的风抗无人机追溯突发气体污染源方法
本专利技术属于自动控制轨迹跟踪
，具体涉及一种在存在风扰动情况下，无人机对污染源进行排查的方法。
技术介绍
改革开放后，国内大批工业企业迅速发展起来，气体污染排放定责问题，已经成为许多地区主要关注的环保问题之一。传统的大气监测方法大多为定点监测采样、人工采样等，再将采样得到的大气数据信息传输至实验室进行数据分析。考虑到气体污染情况的突发性，不能预测其发生地点，因此更不可能提前在污染源处安装监测装置，定点监测采样显然不能及时采集气体污染源处实时、具体、准确的数据情况。同样的，人工采样方式，考虑到交通不利、污染源处安全等不利因素，在人工获取气体污染源处采样信息时，同样不能做到实时、具体、准确的监测。不能及时获取突发气体污染地区的信息，使得工作人员很难在短时间内获得污染的准确情况，包括污染具体类型、污染源地点等，这就造成了工作人员不能对突发污染事件制定及时的应急措施，造成一定程度的污染扩大。四旋翼无人机，是近年来发展迅速的一项技术，其结构相对简单，行动灵活，价格合理。它可以克服交通、部分地形造成的不利情况，也可克服有毒气体、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于LS‑SVM控制的风抗无人机追溯突发气体污染源方法，其特征是所述方法包括如下步骤：(1)控制无人机飞入污染区域；(2)确定无人机飞行轨迹的顶点A点、B点、D点、C点和中点E，其中A点、B点、D点、C点在同一平面中，形成正方形的顶点，使得距离AB＝BC＝DC＝AD，中点E在该正方形对角线交叉点处，记录E点位置、AB点距离和该平面与水平面的夹角θ，且将A点、B点、D点、C点处初始污染气体浓度均设置为零，记录最高点浓度为零；(3)控制无人机按照倾斜漏斗形飞行轨迹E→A→B→D→C→E飞行，依次测量A点、B点、D点、C点污染气体浓度，无人机完成一次倾斜漏斗形飞行之后，悬停于E点处；(4)比...

【技术特征摘要】
1.一种基于LS-SVM控制的风抗无人机追溯突发气体污染源方法，其特征是所述方法包括如下步骤：(1)控制无人机飞入污染区域；(2)确定无人机飞行轨迹的顶点A点、B点、D点、C点和中点E，其中A点、B点、D点、C点在同一平面中，形成正方形的顶点，使得距离AB＝BC＝DC＝AD，中点E在该正方形对角线交叉点处，记录E点位置、AB点距离和该平面与水平面的夹角θ，且将A点、B点、D点、C点处初始污染气体浓度均设置为零，记录最高点浓度为零；(3)控制无人机按照倾斜漏斗形飞行轨迹E→A→B→D→C→E飞行，依次测量A点、B点、D点、C点污染气体浓度，无人机完成一次倾斜漏斗形飞行之后，悬停于E点处；(4)比较四个顶点污染气体浓度，确定污染气体最高点，将该最高点浓度与记录的最高点浓度进行比较，若该最高点浓度大于或等于记录的最高点浓度则将该最高点浓度记录为新的最高点浓度并进行步骤(5)，若该最高点浓度低于记录的最高点浓度则进行步骤(6)；(5)以从E点到污染气体浓度最高点的方向为下一次飞行方向，飞行AC长度距离，到达新的E点，记录新E点位置，通过将原顶点A点、B点、D点、C点在本次飞行方向上平移长度AC确定新的顶点A点、B点、D点、C点，重复步骤(3)至(4)；(6)使无人机返回记录的E点，检查θ是否小于预设角度，若否，减小飞行平面与水平面的夹角θ，根据AB点距离和飞行平面与水平面的夹角确定新的顶点A点、B点、D点、C点，重复步骤(3)至(4)；若θ小于预设角度，进入步骤(7)；(7)以从E点到污染气体浓度最高点为下一次飞行方向，飞行AC长度距离，到达新的E点，记录新E点位置，通过将原顶点A点、B点、D点、C点在本次飞行方向上平移长度AC确定新的顶点A点、B点、D点、C点；(8)控制无人机按照轨迹E→A→B→D→C→E飞行，依次测量A点、B点、D点、C点污染气体浓度，无人机完成一次倾斜漏斗形飞行之后，悬停于E点处；(9)比较四个顶点污染气体浓度，确定污染气体最高点，将该最高点浓度与记录的最高点浓度进行比较，若该最高点浓度大于或等于记录的最高点浓度则将该最高点浓度记录为新的最高点浓度并进行步骤(7)，若该最高点浓度低于记录的最高点浓度则进行步骤(10)；(10)使无人机返回记录的...

【专利技术属性】
技术研发人员：温雨柔，楼旭阳，崔宝同，吴炜，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32