一种用于燃爆灾害预警及处理的旋翼无人机集群系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种用于燃爆灾害预警及处理的旋翼无人机集群系统，包括：无人机集群、地面回收平台、数据交互中心。其中旋翼无人机均包括：PCDuino、飞控系统、北斗+GPS定位模块、5G网络通信模块等；巡查型无人机携带红外传感器及可燃气体探测器，其体型较小续航时间长；探测型无人机可携带成像雷达、光学相机、高光谱成像仪等信息感知设备。巡查状态下，当其中一架巡查型无人机发现异常情况后，通过5G网络通信模块向服务器发出信号，由服务器向距离最近的探测型无人机群发出方位信息，使探测型无人机飞行至异常地区进行探测分析。该系统具有自动化程度高，工作运行稳定持续时间长，信息获取及时等优点。获取及时等优点。获取及时等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种用于燃爆灾害预警及处理的旋翼无人机集群系统


[0001]本技术涉及无人机领域，具体涉及一种用于燃爆灾害预警及处理的旋翼无人机集群系统。

技术介绍

[0002]无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。与有人驾驶飞机相比，无人机往往更适合那些危险的任务。近年来，随着无人机技术的成熟，其以低成本、高灵活性和安全性等特点广泛的应用在航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄等多个领域。
[0003]随着工业的发展，燃爆灾害给人民生命财产安全带来巨大隐患，其具有时间突发性、场面局面非可控等特点，传统技术手段难以有效保障灾害的预警以及灾害现场信息及时、准确获取。而小型无人机遥具有起降灵活、机动快速、成本低的特点，能够在恶劣条件下执行任务。因此，小型无人机是解决燃爆灾害预警以及燃爆灾害现场信息获取的有效技术手段。
[0004]目前，无人机虽然被广泛的应用到预警、救灾中，但是仍以单独工作，需要人为被动进行，工作能力受到制约，对于燃爆灾害的预警不够及时，因此，将不同功能的无人机机群与保障系统整合成为一个系统，将大大提高对于燃爆灾害的预警、信息获取能力。

技术实现思路

[0005]鉴于此，本技术的目的在于提供一种用于燃爆灾害预警及处理的旋翼无人机集群系统，以解决在爆燃灾害的预警及信息获取不及时的问题，通过巡查型无人机群发现异常情况后，向待命与地面回收平台的探测型无人机群发出方位信息，使探测型无人机飞行至异常地区进行探测分析，依据分析结果进行预警及现场信息获取。
[0006]一种用于燃爆灾害预警及处理的旋翼无人机集群系统，包括：巡查型无人机群、探测型无人机群、地面回收平台、数据交互中心；所述巡查型无人机群、探测型无人机群均由旋翼无人机组成，所述旋翼无人机均包括：PCDuino、飞控系统、北斗+GPS定位模块、5G网络通信模块、锂电池、无线充电模块；
[0007]所述巡查型无人机群发现异常情况后，通过5G网络通信模块向数据交互中心发出信号，由数据交互中心向距离最近的探测型无人机群发出方位信息，使探测型无人机群飞行至异常地区进行探测分析，若确认危险探测型无人机群将向数据交互中心发出报警信息，并继续原地探测，为救援人员提供现场实时数据。
[0008]作为改进，所述巡查型无人机体型较小，续航时间长，除本体外仅携带单一功能传感器；探测型无人机体型较大，还携带信息感知设备。
[0009]作为改进，所述单一功能传感器包括：红外传感器和可燃气体探测器。
[0010]作为改进，所述信息感知设备包括：成像雷达、光学复合成像传感器、高灵敏度高光谱成像仪。
[0011]作为改进，所述地面回收平台包括降落平台、无线充电模块、MCU主控模块、储能电池、平台北斗+GPS定位模块、5G网络通信模块、太阳能充电模块、超声波测距模块，该平台采用太阳能、电网供电并对无人机进行无线充电。
[0012]作为改进，所述数据交互中心包括中央处理器、5G基站、无人机群控制模块、遥测信息处理器；所述数据交互中心用于对无人机飞行、指令执行进行控制，并对传回数据进行整合处理。
[0013]本技术的有益效果是：
[0014]通过将不同功能的无人机机群与保障系统整合成为一个系统，提升了在复杂条件下无人机的工作效率，大大提高了对于燃爆灾害的预警、信息获取能力，为灾情处理提供最新的信息。与现阶段燃爆灾害无人机预警技术相比，该系统具有自动化程度高，工作运行稳定持续时间长，信息获取及时等优点。
附图说明
[0015]为了使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术作优选的详细描述，其中：
[0016]图1为本技术用于燃爆灾害预警及处理的旋翼无人机集群系统的整体结构示意图；
[0017]图2为本技术用于燃爆灾害预警及处理的旋翼无人机集群系统的无人机内部模块连接示意图；
[0018]图3为本技术用于燃爆灾害预警及处理的旋翼无人机集群系统的地面回收平台布局示意图；
[0019]图4为本技术用于燃爆灾害预警及处理的旋翼无人机集群系统的地面回收平台模块连接示意图；
[0020]图5为本技术用于燃爆灾害预警及处理的旋翼无人机集群系统的数据交互中心模块连接示意图。
[0021]图6为本技术用于燃爆灾害预警及处理的旋翼无人机集群系统的充电流程示意图。
[0022]其中，1
‑
监测场地，2
‑
地面回收平台，3
‑
探测型无人机1分钟内可到达的范围。
具体实施方式
[0023]以下通过特定的具体实例说明本技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本技术的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本技术的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0024]其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本
技术的限制；为了更好地说明本技术的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
[0025]本技术实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本专利技术的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利技术的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0026]具体实施例1
[0027]本实施例提供了一种燃爆灾害预警及处理的旋翼无人机集群系统如图1所示。包括巡查型无人机群、探测型无人机群、地面回收平台、数据交互中心；巡查型无人机群、探测型无人机群和地面回收平台均于数据交互中心相连，其中机群与地面回收平台可直接进行数据传输；以上相连及数据传输均由5G通信完成。
[0028]具体实施例2
[0029]如图2所示，并结合图1，无人机包括：PCDuino、飞控系统、北斗+GPS定位模块、5G网络通信模块、锂电池、无线充电模块、红外传感器、红外传感器、可燃气体探测器等特殊功能传感器；无人机充电方式为高功率无线充电，由地面回收平台无线充电模块为其进行无线充电；巡查型无人机体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于燃爆灾害预警及处理的旋翼无人机集群系统，其特征在于，包括：巡查型无人机群、探测型无人机群、地面回收平台、数据交互中心；所述巡查型无人机群、探测型无人机群均由旋翼无人机组成，所述旋翼无人机均包括：PCDuino、飞控系统、北斗+GPS定位模块、5G网络通信模块、锂电池、无线充电模块；所述巡查型无人机群发现异常情况后，通过5G网络通信模块向数据交互中心发出信号，由数据交互中心向距离最近的探测型无人机群发出方位信息，使探测型无人机群飞行至异常地区进行探测分析，若确认危险探测型无人机群将向数据交互中心发出报警信息，并继续原地探测，为救援人员提供现场实时数据。2.根据权利要求1所述的一种用于燃爆灾害预警及处理的旋翼无人机集群系统，其特征在于，所述巡查型无人机体型较小，续航时间长，除本体外仅携带单一功能传感器；探测型无人机体型较大，还携带信息感知设备。3.根据权利要求2所述的一种用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘旭东，王仕发，唐盛楠，余川，陈翔宇，高华静，赵欣欣，
申请(专利权)人：重庆三峡学院，
类型：新型
国别省市：