一种基于多旋翼无人机的高时宽分辨率测风系统及测风方法技术方案

本发明专利技术涉及智能无人机技术领域，具体公开了一种基于多旋翼无人机的高时宽分辨率测风系统及测风方法，所述测风系统包括无人机端和控制端，所述控制端用于接收用户的输入信息，生成风速测量指令；接收并显示无人机端发送的区域图像，获取用户的触屏信号，根据所述触屏信号确定参考点和生成检测路径；接收无人机端发送的波动图，根据所述波动图生成测风报告。本发明专利技术技术方案基于区域图像中的参考点确定无人机的实际运动轨迹，将所述实际运动轨迹与参考轨迹进行比对，得到迟滞量和偏移量，根据迟滞量和偏移量生成测风报告，本发明专利技术技术方案为无人机自身功能，可以配合测风仪共同使用，提高测风准确度。提高测风准确度。提高测风准确度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多旋翼无人机的高时宽分辨率测风系统及测风方法


[0001]本专利技术涉及智能无人机
，具体是一种基于多旋翼无人机的高时宽分辨率测风系统及测风方法。

技术介绍

[0002]近年来，由于开源无人机飞行控制器及自动飞机驾驶仪的不断发展，技术已经趋于成熟，全世界数以万计的优秀人才在为开源无人机项目贡献代码。使得越来越多的普通人可以轻松进入这个领域。通常，无人机分为三类：固定翼飞机、单旋翼直升机、多旋翼直升机。在早期，固定翼飞机与直升机占有主导地位，近十年来多旋翼的理论日趋成熟，组装简单，操控灵活，渐渐成为了人们喜爱的无人机。
[0003]现有的多旋翼无人机的工作范围一般都是有限的，测风方式大都依据传感器，根据所述传感器进行风压的检测，这种方式是可以的，但他更像是一种附加功能，比如，在多旋翼无人机上安装一个现有的测速仪，即可完成这一功能，它并不是基于多旋翼无人机本身的测风功能。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于多旋翼无人机的高时宽分辨率测风系统及测风方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种基于多旋翼无人机的高时宽分辨率测风系统，所述测风系统包括：
[0007]无人机端，用于接收控制端发送的风速测量指令，根据所述风速测量指令调整旋翼状态至平衡状态；获取区域图像，并将所述区域图像向控制端发送；接收控制端发送的检测路径，基于所述检测路径生成角度调节指令；其中，所述角度调节指令的调节幅度限定在所述检测路径的方向上；实时获取区域图像，计算所述区域图像中参考点的运动轨迹，将所述运动轨迹与预设的参考轨迹进行比对，根据比对结果生成波动图，将所述波动图向控制端发送；其中，所述波动图中的坐标轴分别与检测路径平行和垂直；
[0008]控制端，用于接收用户的输入信息，根据所述输入信息生成风速测量指令，并将所述风速测量指令向无人机端发送；接收并显示无人机端发送的区域图像，基于所述区域图像获取用户的触屏信号，根据所述触屏信号确定参考点和生成检测路径，将所述参考点和所述检测路径向无人机端发送；接收无人机端发送的波动图，根据所述波动图生成测风报告。
[0009]作为本专利技术进一步的方案：所述无人机端包括：
[0010]平衡模块，用于接收控制端发送的风速测量指令，根据所述风速测量指令调整旋翼状态至平衡状态；
[0011]图像获取模块，用于获取区域图像，并将所述区域图像向控制端发送；
[0012]运动调节模块，用于接收控制端发送的检测路径，基于所述检测路径生成角度调
节指令；其中，所述角度调节指令的调节幅度限定在所述检测路径的方向上；
[0013]波动图生成模块，用于实时获取区域图像，计算所述区域图像中参考点的运动轨迹，将所述运动轨迹与预设的参考轨迹进行比对，根据比对结果生成波动图，将所述波动图向控制端发送；其中，所述波动图中的坐标轴分别与检测路径平行和垂直。
[0014]作为本专利技术进一步的方案：所述控制端包括：
[0015]指令发送模块，用于接收用户的输入信息，根据所述输入信息生成风速测量指令，并将所述风速测量指令向无人机端发送；
[0016]路径接收模块，用于接收并显示无人机端发送的区域图像，基于所述区域图像获取用户的触屏信号，根据所述触屏信号确定参考点和生成检测路径，将所述参考点和所述检测路径向无人机端发送；
[0017]报告生成模块，用于接收无人机端发送的波动图，根据所述波动图生成测风报告。
[0018]作为本专利技术进一步的方案：所述路径接收模块包括：
[0019]端口开放单元，用于接收并显示无人机端发送的区域图像，开放信息输入端口，获取用户的触屏信号；
[0020]检测点确定单元，用于检测所述触屏信号的种类，当所述触屏信号为点信号时，在所述区域图像中确定检测点，当所述触屏信号为线段信号时，在所述区域图像中生成检测路径；
[0021]参考点确定单元，用于根据所述检测点对所述区域图像进行轮廓识别，根据轮廓识别结果确定参考点；
[0022]数据传输单元，用于将所述参考点和所述检测路径向无人机端发送。
[0023]作为本专利技术进一步的方案：所述检测点确定单元包括：
[0024]参数读取子单元，用于获取用户输入的手势动作的图像轮廓以及用户在控制端上各检测点的停留时间；
[0025]比对子单元，用于比对所述停留时间与预设的时间阈值，当所述停留时间达到所述时间阈值时，生成取样点，基于所述取样点生成线段；判断线段与所述图像轮廓是否重合，若所述线段与所述图像轮廓重合，则将所述线段确定为检测路径；
[0026]复位子单元，用于当所述停留时间小于所述时间阈值时，复位输入端口，并生成提示信息。
[0027]作为本专利技术进一步的方案：所述波动图生成模块包括：
[0028]定位单元，用于实时获取含有捕捉时间的区域图像，在所述区域图像中定位参考点；
[0029]排序单元，用于根据所述捕捉时间对所述区域图像进行排序，并对排序后的区域图像进行背景虚化，得到参考点的运动轨迹；
[0030]向量生成单元，用于将所述运动轨迹与预设的参考轨迹进行比对，得到基于时间点的迟滞向量和偏移向量；其中，所述迟滞距离的方向与检测路径平行，偏移距离的方向与检测路径垂直；
[0031]处理执行单元，用于根据所述基于时间点的迟滞向量和偏移向量生成波动图，将所述波动图向控制端发送。
[0032]作为本专利技术进一步的方案：所述报告生成模块包括：
[0033]数据提取单元，用于接收无人机端发送的波动图，根据所述波动图提取基于时间点的迟滞向量和偏移向量；
[0034]风向参数计算单元，用于根据所述迟滞向量确定检测路径方向上的风向参数，根据所述偏移向量确定检测路径垂直方向上的风向参数；
[0035]向量运算单元，用于对所述检测路径方向上的风向参数和所述检测路径垂直方向上的风向参数进行向量运算，生成基于时间点的测风报告。
[0036]本专利技术技术方案还提供了一种基于多旋翼无人机的高时宽分辨率测风方法，所述测风方法应用于控制端，所述测风方法包括：
[0037]接收用户的输入信息，根据所述输入信息生成风速测量指令，并将所述风速测量指令向无人机端发送；
[0038]接收并显示无人机端发送的区域图像，基于所述区域图像获取用户的触屏信号，根据所述触屏信号确定参考点和生成检测路径，将所述参考点和所述检测路径向无人机端发送；
[0039]接收无人机端发送的波动图，根据所述波动图生成测风报告。
[0040]作为本专利技术进一步的方案：所述接收并显示无人机端发送的区域图像，基于所述区域图像获取用户的触屏信号，根据所述触屏信号确定参考点和生成检测路径，将所述参考点和所述检测路径向无人机端发送的步骤包括：
[0041]接收并显示无人机端发送的区域图像，开放信息输入端口，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多旋翼无人机的高时宽分辨率测风系统，其特征在于，所述测风系统包括：无人机端，用于接收控制端发送的风速测量指令，根据所述风速测量指令调整旋翼状态至平衡状态；获取区域图像，并将所述区域图像向控制端发送；接收控制端发送的检测路径，基于所述检测路径生成角度调节指令；其中，所述角度调节指令的调节幅度限定在所述检测路径的方向上；实时获取区域图像，计算所述区域图像中参考点的运动轨迹，将所述运动轨迹与预设的参考轨迹进行比对，根据比对结果生成波动图，将所述波动图向控制端发送；其中，所述波动图中的坐标轴分别与检测路径平行和垂直；控制端，用于接收用户的输入信息，根据所述输入信息生成风速测量指令，并将所述风速测量指令向无人机端发送；接收并显示无人机端发送的区域图像，基于所述区域图像获取用户的触屏信号，根据所述触屏信号确定参考点和生成检测路径，将所述参考点和所述检测路径向无人机端发送；接收无人机端发送的波动图，根据所述波动图生成测风报告。2.根据权利要求1所述的基于多旋翼无人机的高时宽分辨率测风系统，其特征在于，所述无人机端包括：平衡模块，用于接收控制端发送的风速测量指令，根据所述风速测量指令调整旋翼状态至平衡状态；图像获取模块，用于获取区域图像，并将所述区域图像向控制端发送；运动调节模块，用于接收控制端发送的检测路径，基于所述检测路径生成角度调节指令；其中，所述角度调节指令的调节幅度限定在所述检测路径的方向上；波动图生成模块，用于实时获取区域图像，计算所述区域图像中参考点的运动轨迹，将所述运动轨迹与预设的参考轨迹进行比对，根据比对结果生成波动图，将所述波动图向控制端发送；其中，所述波动图中的坐标轴分别与检测路径平行和垂直。3.根据权利要求1所述的基于多旋翼无人机的高时宽分辨率测风系统，其特征在于，所述控制端包括：指令发送模块，用于接收用户的输入信息，根据所述输入信息生成风速测量指令，并将所述风速测量指令向无人机端发送；路径接收模块，用于接收并显示无人机端发送的区域图像，基于所述区域图像获取用户的触屏信号，根据所述触屏信号确定参考点和生成检测路径，将所述参考点和所述检测路径向无人机端发送；报告生成模块，用于接收无人机端发送的波动图，根据所述波动图生成测风报告。4.根据权利要求3所述的基于多旋翼无人机的高时宽分辨率测风系统，其特征在于，所述路径接收模块包括：端口开放单元，用于接收并显示无人机端发送的区域图像，开放信息输入端口，获取用户的触屏信号；检测点确定单元，用于检测所述触屏信号的种类，当所述触屏信号为点信号时，在所述区域图像中确定检测点，当所述触屏信号为线段信号时，在所述区域图像中生成检测路径；参考点确定单元，用于根据所述检测点对所述区域图像进行轮廓识别，根据轮廓识别结果确定参考点；数据传输单元，用于将所述参考点和所述检测路径向无人机端发送。5.根据权利要求4所述的基于多旋翼无人机的高时宽分辨率测风系统，其特征在于，所
述检测点确定单元包括：参数读取子单元，用于获取用户输入的手势动作的图像轮廓以及用户在控制端上各检测点的停留时间；比对子单元，用于比对所述停留时间与预设的时间阈值，当...

【专利技术属性】
技术研发人员：白帆，黄多林，谭亮辉，王和昌，吴爱炼，郭增辉，雷延武，马成军，何振昌，
申请(专利权)人：国家电投集团广西灵川风电有限公司，
类型：发明
国别省市：