一种基于无人机的高速公路绿化带养护系统和调度方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于无人机的高速公路绿化带养护系统，包括无人机、补给车和调度系统三个部分，其中调度系统包括无人机调度系统、补给车调度系统和调度中心，方法为调度中心收到高速公路绿化带养护需求，根据养护需求计算初始养护方案，并发送养护方案给所指派的无人机调度系统和补给车调度系统；无人机调度系统和补给车调度系统指派无人机组与补给车到达养护路段，释放无人机组对指定绿化带进行养护，补给车同步跟随无人机组前行；同时调度系统监控无人机组和补给车的实时状态，实时调整无人机组养护方案和补给车前进速度；调度中心实时监控、计算当前养护方案的可行性，并对突发状况计算应急养护方案。

A maintenance system and scheduling method of Expressway Green Belt Based on UAV

【技术实现步骤摘要】
一种基于无人机的高速公路绿化带养护系统和调度方法
本专利技术涉及农业智能灌溉和无人机技术交叉领域，特别涉及一种基于无人机的高速公路绿化带养护系统和调度方法。
技术介绍
驾车行驶在高速公路是城际交通中的重要方式，而沿途的绿化带是必不可少的一道风景线。绿化带不仅具有分隔交通，保障安全的功能，还能在视觉上消除司机疲劳。但由于高速公路远离乡镇和城市，绿化带不能及时进行养护会出现枯萎的情况。目前，高速公路的养护方案主要有两种：其一，由汽车喷淋的形式对绿化带进行养护；因为养护汽车需要占用最左侧快速车道，且以极慢的速度前进，容易造成交通阻塞或因后车紧急变道带来的安全隐患；其二，在绿化带内预铺设有喷淋头，需要养护时由工人打开阀门实现养护；而这种养护方式不仅需要预先规划，还会耗费大量成本。尤其是在远离乡镇和城市的偏远地区，会加剧绿化带建设的难度。由此得出，以上两种绿化带养护方法并不能机动的、安全的、有效的对绿化带进行养护，所以提出了一种基于无人机的高速公路绿化带养护系统和调度方法。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于克服现有技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于无人机的高速公路绿化带养护系统，包括无人机组、补给车及调度系统，其特征在于：/n所述无人机组由数个无人机组成，每个无人机上设置有飞行控制系统、无线通信子系统、动力子系统、能源子系统和养护液喷洒子系统；/n所述补给车包括路线规划系统、无线通信子系统、补给子系统；/n所述调度系统包括无人机调度系统、补给车调度系统和调度中心三部分，所述调度中心通过无人机调度系统和补给车调度系统分别对无人机组和补给车进行调度控制。/n

【技术特征摘要】
1.基于无人机的高速公路绿化带养护系统，包括无人机组、补给车及调度系统，其特征在于：
所述无人机组由数个无人机组成，每个无人机上设置有飞行控制系统、无线通信子系统、动力子系统、能源子系统和养护液喷洒子系统；
所述补给车包括路线规划系统、无线通信子系统、补给子系统；
所述调度系统包括无人机调度系统、补给车调度系统和调度中心三部分，所述调度中心通过无人机调度系统和补给车调度系统分别对无人机组和补给车进行调度控制。


2.根据权利要求1所述的基于无人机的高速公路绿化带养护系统，其特征在于：所述无人机上，飞行控制系统，用于控制无人机以适当的姿态按照指定航线飞行；无线通信子系统，用于与调度系统进行实时、远距离的稳定通信；动力子系统实现无人机的飞行；能源子系统提供无人机上各个系统运行所需的电力；养护液喷洒子系统，用于进行养护液的喷洒、补给及剩余药液报警。


3.根据权利要求1所述的基于无人机的高速公路绿化带养护系统，其特征在于：所述补给车上，路线规划系统，用于给补给车驾驶员提示合适的导航方案以在指定路径行进；无线通信子系统，用于与调度系统进行实时、远距离的稳定通信；补给子系统，与无人机上的能源子系统和养护液喷洒子系统配合工作，用于对无人机组进行电量及养护液的补给。


4.根据权利要求1所述的基于无人机的高速公路绿化带养护系统，其特征在于：所述调度中心包括通用计算机、无线通信模块和养护方案计算模块；通用计算机，用于运行养护方案计算模块；养护方案计算模块根据实际需要养护的绿化带范围，结合无人机组和补给车信息，以及实时交通信息，制定初始的养护方案；无线通信模块，用于与无人机组和补给车建立实时、远距离的通信连接。


5.根据权利要求1所述的基于无人机的高速公路绿化带养护系统，其特征在于：所述无人机调度系统安装在补给车上，与无人机通过无线链路进行通信，实时监控无人机状态并向无人机下达充电、补充养护液、调整队形和返回补给车的指令；
所述补给车调度系统安装在补给车上，根据从无人机调度系统获取的当前无人机组前进速度，从调度中心获取的当前路段前方实时交通信息，计算可行速度，向补给车司机发出加速、减速、保持当前速度或变道等建议。


6.基于无人机的高速公路绿化带养护调度方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1，调度中心收到高速公路绿化带养护需求，根据养护需求、当前可用无人机、补给车和实时交通信息计算初始养护方案，并发送养护方案给所指派的无人机组和补给车所在的无人机调度系统和补给车调度系统；
步骤2，无人机组与补给车根据初始养护方案到达养护路段，释放无人机组对指定绿化带按照指定养护方案进行养护，补给车行驶在应急车道并按照养护方案同步跟随无人机组前行；
步骤3，无人机组调度系统与补给车调度系统监控无人机组和补给车的实时状态，实时调整无人机组养护路线、机组队形、无人机前进速度、充电方案、养护液补充方案和补给车前进速度，并将实时养护方案发送给调度中心；
步骤4，调度中心实时监控养护范围内交通信息，计算当前养护方案的可行性，并对突发状况计算应急养护方案。


7.根据权利要求6所述的基于无人机的高速公路绿化带养护调度方法，其特征在于：步骤1中，所述绿化带养护需求包括养护绿化...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡承曦，黄海平，朱洁，吴敏，汪文明，袁霄翔，杨一帆，高志凯，
申请(专利权)人：南京邮电大学，南京邮电大学盐城大数据研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32