一种应用于无人集群的控制系统和无人机设备技术方案

本发明专利技术公开了一种应用于无人集群的控制系统和无人机设备，系统包括：感知模块，用于在指定波段进行扫描获取指定波段内各频段的干扰强度，并将各频段的干扰强度传输给控制平台；第一控制系统，用于根据各频段的干扰强度确定无人机的工作频段，并将工作频段发送给通信模块；第二控制系统，用于通过外部接口采集环境信息，对环境信息进行识别，以及根据识别结果指示通信模块采用工作频段进行无人集群的协同控制。通过感知模块获取周围场景的信号干扰强度，通过控制平台进行场景认知确定出无人机的工作频段，并且根据对外部接口采集的环境信息进行目标识别，根据目标识别的结果能够及时通知集群进行协同救援，从而实现对森林火灾的高效精准的救援。灾的高效精准的救援。灾的高效精准的救援。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于无人集群的控制系统和无人机设备


[0001]本专利技术涉及智能控制
，尤其涉及一种应用于无人集群的控制系统。

技术介绍

[0002]我国幅员辽阔，森林草原火灾防控任务繁重，因灭火救灾造成的专业人员伤亡时有发生，随着人工智能、无人机、无人车以及无线电通信技术的发展，为森林草原灭火救援提供了更多的技术手段。例如，使用无人集群代替人工对森林火灾进行灭火与救援，以在保证用户安全的情况下，实现对森林草原火灾的扑灭。
[0003]但是目前我国的无人集群技术尚属于早期研究阶段，无人机灭火采用以人员遥控操作为主，灭火救援面积有限，无法应对大规模森林草原火灾。无人集群采用分簇宽带自组网的通信架构，仅能进行小区域工作，救援面积有限。并且集群中每个无人机执行各项工作缺乏统一的规划设计，导致无人机的功耗大，并且无法实对火灾的精准扑灭。因此现有的无人集群无法实现对森林火灾高效精准的救援。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种应用于无人集群的控制系统和无人机设备，以实现对森林火灾的高效精准的灭火与救援。
[0005]根据本专利技术的一方面，提供了一种应用于无人集群的控制系统，包括：控制平台，与所述控制平台分别连接的通信模块、感知模块和外部接口，其中，所述控制平台包括：算力模块集、第一控制系统和第二控制系统；
[0006]感知模块，用于在指定波段进行扫描获取所述指定波段内各频段的干扰强度，并将所述各频段的干扰强度传输给所述控制平台；
[0007]所述第一控制系统，用于通过所述算力模块集中的一个或多个算力模块，根据所述各频段的干扰强度确定无人机的工作频段，并将所述工作频段发送给所述通信模块；
[0008]所述第二控制系统，用于通过所述外部接口采集环境信息，并通过所述算力模块集中的一个或多个所述算力模块，对所述环境信息进行目标识别，以及根据识别结果指示所述通信模块采用所述工作频段进行无人集群的协同控制。
[0009]根据本专利技术的另一方面，提供了一种无人机设备，无人机设备中配置有本实施方式中的应用于无人集群的控制系统。
[0010]本专利技术实施例的技术方案，通过感知模块获取周围场景的信号干扰信息，并通过控制平台进行场景认知确定出无人机的工作频段，并且根据对外部接口采集的环境信息进行目标识别，并根据目标识别的结果能够基于节点间通信交互进行信息共享与实时协同，以优化的编组配置进行高效能大区域精准灭火，可以有效提高灭火效率、降低火灾损失、减少人员伤亡。
[0011]应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本专利技术的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本专利技术的范围。本专利技术的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
[0012]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0013]图1是根据本专利技术实施例一提供的一种应用于无人集群的控制系统结构示意图；
[0014]图2是根据本专利技术实施例一提供的一种应用于无人集群的控制系统技术架构示意图；
[0015]图3是根据本专利技术实施例二提供的一种应用于无人集群的控制系统结构示意图；
[0016]图4是根据本专利技术实施例三提供的一种无人机设备的结构示意图。
具体实施方式
[0017]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通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，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0018]需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0019]实施例一
[0020]图1为本专利技术实施例一提供的一种应用于无人集群的控制系统结构示意图，本实施例可适用于无人集群中对森林火灾进行灭火与救援的情况。如图1所示，该系统包括：控制平台10，与控制平台10分别连接的通信模块20、感知模块30和外部接口40，其中，控制平台10包括算力模块集、第一控制系统和第二控制系统；
[0021]感知模块20，用于在指定波段进行扫描获取指定波段内各频段的干扰强度，并将各频段的干扰强度传输给控制平台10；
[0022]第一控制系统，用于通过算力模块集中的一个或多个算力模块，根据各频段的干扰强度确定无人机的工作频段，并将工作频段发送给通信模块20；
[0023]第二控制系统，用于通过外部接口40采集环境信息，并通过算力模块集中的一个或多个算力模块，对环境信息进行目标识别，以及根据识别结果指示通信模块采用工作频段进行无人集群的协同控制。
[0024]具体的是说，本实施方式中通过设置包含控制平台、通信模块和感知模块等结构的系统，可以实现集通信、感知、计算处理和控制于一体的无人集群。并且本实施方式中的通信模块和感知模块具体可以采用软件无线电(Software Defined Radio，SDR)芯片，作为
无线频谱感知信道分析和干扰分析的处理单元，当然，本实施方式中仅是举例说明，而并不对通信模块和感知模块所采用的芯片的具体类型进行限定。
[0025]具体的说，本实施方式的算力模块集具体可以采用系统级芯片(System on Chip，SOC)，并且算力模块集中所包含的算力模块具体可以包括CPU获NPU，其中，CPU支持通用算力，NPU支持AI算力，当然，本实施方式中仅是举例说明，而并不对算力模块的具体类型进行限定。另外，本实施方式中的第一控制系统具体可以是非实时系统，第二控制系统可以是实时系统，而算力模块集应用于无人机中的微内核统一操作系统，CPU主要支持微内核统一操作系统中的非实时系统和实时系统，NPU主要支持微内核统一操作系统中的非实时操作系统。另外，本实施方式中的实时系统和非实时系统所对应的无人机应用是不相同的，实时系统主要用于灭火弹控制、飞行控制和集群协调等对实时性要求比较高的应用；而非实时系统则主要用于场景认知、目标识别和决策规划等对实时性要求比较低的应用。当然，本实施方式中仅是举例说明，而并不对实时系统和非实时系统所对应的无人机的具体应用类型进行限定。
[0026]值得一提的是，本实施方式中的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于无人集群的控制系统，其特征在于，包括：控制平台，与所述控制平台分别连接的通信模块、感知模块和外部接口，其中，所述控制平台包括：算力模块集、第一控制系统和第二控制系统；感知模块，用于在指定波段进行扫描获取所述指定波段内各频段的干扰强度，并将所述各频段的干扰强度传输给所述控制平台；所述第一控制系统，用于通过所述算力模块集中的一个或多个算力模块，根据所述各频段的干扰强度确定无人机的工作频段，并将所述工作频段发送给所述通信模块；所述第二控制系统，用于通过所述外部接口采集环境信息，并通过所述算力模块集中的一个或多个所述算力模块，对所述环境信息进行目标识别，以及根据识别结果指示所述通信模块采用所述工作频段进行无人集群的协同控制。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述感知模块包括：簇内感知模块和簇间感知模块；所述簇内感知模块，用于对无人机的簇内自组网所匹配的C波段进行扫描获取C波段内各频段的干扰强度，并将所述C波段内各频段的干扰强度传输给所述第一控制系统；所述簇间感知模块，用于对无人机的簇间自组网所匹配的L波段进行扫描，获取L波段内各频段的干扰强度，并将所述L波段内各频段的干扰强度传输给所述第一控制系统；其中，所述C波段内各频段的频率高于所述L波段内各频段的频率。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一控制系统，用于对接收的所述各频段的干扰强度进行深度学习，并对所述各频段的干扰强度进行场景认知处理后与阈值进行对比，根据对比结果确定无人机的工作频段。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第一控制系统用于，当确定所述C波段内各频段的干扰强度小于第一预设阈值时，则保持无人机在簇内自组网当前的工作频段不变；当确定所...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏岩，曾子安，
申请(专利权)人：北京东土军悦科技有限公司，
类型：发明
国别省市：