应急救援专用侦察无人机、系统及其应急救援方法技术方案

本申请公开了应急救援专用侦察无人机、系统及其应急救援方法，其中人在回路操控无人机的方法，将第一视角无人机飞行和基于路径信息的无人机自主驾驶结合，实现了远程侦察。在整个侦察过程中，操作人员并不是直接操控无人机，无人机实际上一直在飞控的控制下在自主飞行，并且应急救援专用侦察无人机系统，应用了人在回路的操控方法，能够在重大事故现场如火灾现场、危险化学品爆炸现场、地震现场等环境恶劣，发生变化较大的区域具有较好的侦察效果，从而及时完成救援。

Special reconnaissance UAV, system and emergency rescue method for emergency rescue

【技术实现步骤摘要】
应急救援专用侦察无人机、系统及其应急救援方法
本申请涉及无人机领域，具体地，涉及应急救援专用侦察无人机、系统及其应急救援方法。
技术介绍
近年来，无人机越来越多的应用于应急救援方面，但传统的应急救援无人机系统有着较大的局限性。手动操控无人机有第一视角和第三视角两种操作方式，第一视角操作方式难度较大，需要操作人员具备一定的专业水平；第三视角操作方式要求人和无人机保持较近距离，在一些危险现场无法使用。自主航路飞行应急救援无人机需要多个特征物体辅助定位，但在危险品爆炸现场、火灾现场等环境，事故前后现场的变化较大，不易于提供准确的特征物体。因此，如何操控无人机在危险环境下进行应急救援侦察作业并保证操作人员人身安全，是本领域技术人员目前急需解决的问题。
技术实现思路
本申请的目的在于提供应急救援专用侦察无人机、系统及其应急救援方法，应用了人在回路的操控方法，能够在重大事故现场如火灾现场、危险化学品爆炸现场、地震现场等环境恶劣，发生变化较大的区域进行侦察作业。为达到上述目的，本申请提供了一种应急救援专用侦察无人机，包括：无人机本体和固定于无人机本体下方的侦察装置；侦察装置包括：云台以及具有两个摄像头的机载摄像机；云台固定安装在无人机本体上，机载摄像机安装于云台上，用于拍摄图片或视频。如上的，其中，云台包括第一自由度平台、第二自由度平台和第三自由度平台；其中第一自由度平台通过旋转轴与无人机本体转动连接，使第一自由度平台具有按照三维坐标的z轴进行转动的云台第一自由度；第一自由度平台通过旋转轴与第二自由度平台转动连接，使第二自由度平台具有按照三维坐标的x轴进行转动的第二自由度；第二自由度平台通过旋转轴与第三自由度平台转动连接，使第三自由度平台具有按照三维坐标的y轴转动的第三自由度。如上的，其中，云台第一自由度的转动角度为0-180°；云台第二自由度的转动角度为0-130°；云台第三自由度的转动角度为0-180°。如上的，其中，机载摄像机的两个摄像头均固定安装在云台的具有第三自由度的第三自由度平台上。一种应急救援专用侦察无人机系统，包括：车载地面站系统和上述的应急救援专用侦察无人机，车载地面站系统与应急救援专用侦察无人机通信连接。如上的，其中，车载地面站包括地面站主机、遥控设备、用于显示图片或视频的主显示屏和用于显示路径的副显示屏；地面站主机与无人机本体通信连接；遥控设备与地面站主机通信连接，用于显示图片或视频的主显示屏和用于显示路径的副显示屏分别与地面站主机和遥控设备通信连接。如上的，其中，地面站主机、遥控设备以及主显示屏和副显示屏均为车载设备，遥控设备与地面站主机通信连接。如上的，其中，无人机本机上安装有通讯设备，其中通信设备包括有线通信设备和无线通信设备；无线通信设备与车载地面站系统通信连接，以接收车载地面站系统发送的路径规划信息和指令，或者向车载地面站系统发送无人机飞行过程中的实时数据、姿态数据和当前经纬度数据信息；有线通信设备与无线通信设备和机载摄像机连接，将机载摄像机拍摄的视频发送至无线通信设备，无线通信设备将拍摄的视频或图片发送至车载地面站系统，以显示在车载地面站系统的主显示屏上。如上的，其中，无人机本体还具有控制器，控制器分别与无线通信设备和云台通信连接。一种应急救援方法，应用于上述的应急救援专用侦察无人机系统，包括如下步骤：应急救援专用侦察无人机系统启动后，控制器自动控制无人机本体起飞；判断无线通讯设备是否接收到遥控设备作出的路径规划信息；若接收到路径规划信息，控制器控制无人机本体开始跟踪飞行；在无人机本体飞行过程中，控制器控制无人机本体上固定安装的机载摄像机的某一摄像头拍摄图片或视频；将拍摄的图片或视频通过通讯设备发送至车载地面站系统，并显示在车载地面站系统的主显示屏上；根据无线通讯设备接收的调整后的路径规划信息，控制无人机本体继续飞行；根据调整后的路径规划信息飞行过程中，待到达目标位置后通过控制器控制无人机本体下方固定安装的侦察装置进行侦察；待完成飞行任务后，控制无人机本体悬停或返回。相对于上述
技术介绍
，本专利技术提供的应急救援专用侦察无人机、系统及其应急救援方法，能够保证操作人员在侦察时的人身安全，同时控制无人机本体进行远距离侦察，较大程度节约了人力、财力、物力，降低救援成本。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是根据本申请实施例提供的应急救援专用侦察无人机系统的示意图；图2是根据本申请实施例提供的侦察装置的立体图；图3是根据本申请实施例提供的应用应急救援专用侦察无人机系统的应急救援方法的流程图。具体实施方式下面结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。请参阅图1，图1是本申请实施例提供的应急救援专用侦察无人机系统的示意图。本申请提供了一种应急救援专用侦察无人机，如图1所示，包括无人机本体100和侦察装置120。请参见图2为本申请实施例提供的侦察装置120的立体图。侦察装置120固定安装在无人机本体100的下方，优选安装在无人机本体100的底盘上。其中侦察装置120包括：云台、机载摄像机122。其中云台121固定安装在无人机本体100上，优选地通过旋转轴安装在无人机本体100的下方。进一步地，云台优选为具有三自由度的云台，云台水平旋转角度应大于180°，垂直旋转角度应大于80°，水平旋转速度应大于5°/s，垂直旋转速度应大于3°/s。具体地，云台包括第一自由度平台121、第二自由度平台122和第三自由度平台123，其中第一自由度平台121通过旋转轴与无人机本体100转动连接，使第一自由度平台121具有按照三维坐标的z轴进行转动的云台第一自由度；第一自由度平台121通过旋转轴与第二自由度平台122转动连接，使第二自由度平台122具有按照三维坐标的x轴进行转动的云台第二自由度；第二自由度平台122通过旋转轴与第三自由度平台123转动连接，使第三自由度平台123具有按照三维坐标的y轴转动的云台第三自由度。优选地，云台第一自由度的转动角度为0-180°；云台第二自由度的转动角度为0-130°；云台第三自由度的转动角度为0-180°。机载摄像机124固定安装在云台的具有第三自由度123的第三平台上，以通过无人机本体100携带其飞行从而对无人机本体100飞行过程中所能观测的方位进行视频图像的拍摄。优选的，机载摄像机124包括2个摄像头，分别为低空高清摄像头和热成像摄像头。请继本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应急救援专用侦察无人机，其特征在于，包括：无人机本体和固定于无人机本体下方的侦察装置；/n侦察装置包括：云台以及具有两个摄像头的机载摄像机；/n云台固定安装在无人机本体上，机载摄像机安装于云台上，用于拍摄图片或视频。/n

【技术特征摘要】
1.一种应急救援专用侦察无人机，其特征在于，包括：无人机本体和固定于无人机本体下方的侦察装置；
侦察装置包括：云台以及具有两个摄像头的机载摄像机；
云台固定安装在无人机本体上，机载摄像机安装于云台上，用于拍摄图片或视频。


2.如权利要求1所述的应急救援专用侦察无人机，其特征在于，云台包括第一自由度平台、第二自由度平台和第三自由度平台；
其中第一自由度平台通过旋转轴与无人机本体转动连接，使第一自由度平台具有按照三维坐标的z轴进行转动的云台第一自由度；
第一自由度平台通过旋转轴与第二自由度平台转动连接，使第二自由度平台具有按照三维坐标的x轴进行转动的第二自由度；
第二自由度平台通过旋转轴与第三自由度平台转动连接，使第三自由度平台具有按照三维坐标的y轴转动的第三自由度。


3.如权利要求2所述的应急救援专用侦察无人机，其特征在于，云台第一自由的动角度为0-180°；云台第二自由度的转动角度为0-130°；云台第三自由度的转动角度为0-180°。


4.如权利要求2所述的应急救援专用侦察无人机，其特征在于，机载摄像机的两个摄像头均固定安装在云台的具有第三自由度的第三自由度平台上。


5.一种应急救援专用侦察无人机系统，其特征在于，包括：车载地面站系统和权利要求1-4任一项所述的应急救援专用侦察无人机，车载地面站系统与应急救援专用侦察无人机通信连接。


6.如权利要求5所述的应急救援专用侦察无人机系统，其特征在于，车载地面站包括地面站主机、遥控设备、用于显示图片或视频的主显示屏和用于显示路径的副显示屏；
地面站主机与无人机本体通信连接；遥控设备与地面站主机通信连接，用于显示图片或视频的主显示屏和用于显示路径的副显示屏都与地面站主机通信连接。

【专利技术属性】
技术研发人员：李一波，张森悦，于鉴麟，董鼎光，龚鹏，
申请(专利权)人：淮安航空产业研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32