无人机集群数据采集方法技术

本发明专利技术公开了无人机集群数据采集方法，包括地面基站平台，所述地面基站平台的电性输出一端连接有航线规划单元，且地面基站平台与航线规划单元的电性输出一端连接有数据传输模块，所述数据传输模块的电性输出另一端连接有无人机一～N，且无人机一～N的电性输出一端连接有巡航定位单元，所述无人机一～N的电性输出另外一端设置有数据采集单元，所述巡航定位单元的电性输出端与数据采集单元的电性输出端连接有通讯模块。超声波传感模块是为了尽可能的保证无人机一～N在低高空飞行过程中可以起到相应的超声避障作用，假设前方是一个定点障碍，例如高树时，在达到相对应航线避让的同时也会将此点上传至地面基站平台终端。时也会将此点上传至地面基站平台终端。时也会将此点上传至地面基站平台终端。

【技术实现步骤摘要】
无人机集群数据采集方法


[0001]本专利技术涉及无人机集群
，具体为无人机集群数据采集方法。

技术介绍

[0002]集群概念最早源于生物学研究，自然界中的生物通过个体自主决策和个体间的信息交互，使整个群体具有自组织性、协作性、稳定性及环境适应性，受此启发，无人机研究者尝试通过模拟自然界中的鸽群避障、雁群编队等生物群体智能行为，用一个“智能大脑”将多个无人机连接起来组成无人机集群，无人机集群系统是包括无人机集群、地面控制站、集群通信系统、集群控制软件等组成的可完成特殊任务的复杂系统。无人机集群由地面控制系统控制或机载自主控制系统控制，可以完成各种复杂的任务，在大面积测绘、农业植保、飞行表演等民用领域，以及协同侦察、协同打击等军用领域有着广泛应用。
[0003]市场上的无人机集群在使用中，大多都是架设摄像装置使其可以进行跟随式拍摄的效果，以此达到相关数据采集的目的，然而在无人机集群在空中飞行进行实点考察或相应执行任务时，不光要进行相应的实物视频上的采集，还要对周边环境亦或是飞行数据都要进行相应的监测和采集作业，并且当无人机集群在执行巡逻任务时，例如在拍摄到烟雾、林火等现象时，也最好能达到智能化的定位和拍摄等数据采集并在第一时间上传基地终端，以给予基地人员警示，从而形成相关数据的多样化采集，为此，我们提出无人机集群数据采集方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供无人机集群数据采集方法，以解决上述
技术介绍
中提出的大多都是架设摄像装置使其可以进行跟随式拍摄的效果，以此达到相关数据采集的目的，然而在无人机集群在空中飞行进行实点考察或相应执行任务时，不光要进行相应的实物视频上的采集，还要对周边环境亦或是飞行数据都要进行相应的监测和采集作业，并且当无人机集群在执行巡逻任务时，例如在拍摄到烟雾、林火等现象时，也最好能达到智能化的定位和拍摄等数据采集并在第一时间上传基地终端，以给予基地人员警示，从而形成相关数据的多样化采集的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：无人机集群数据采集方法，包括地面基站平台，所述地面基站平台的电性输出一端连接有航线规划单元，且地面基站平台与航线规划单元的电性输出一端连接有数据传输模块，所述数据传输模块的电性输出另一端连接有无人机一～N，且无人机一～N的电性输出一端连接有巡航定位单元，所述无人机一～N的电性输出另外一端设置有数据采集单元，所述巡航定位单元的电性输出端与数据采集单元的电性输出端连接有通讯模块，且通讯模块的电性输出末端连接有地面基站平台。
[0006]进一步的，所述航线规划单元包括预设航线高度、预设返航航线、预设飞行任务和预设飞行速度，所述预设航线高度、预设返航航线、预设飞行任务与预设飞行速度四者需同步设置，并且在设置完毕后需将预设步骤上传至数据传输模块，所述数据传输模块与无人
机一～N之间逐一为电性输出连接。
[0007]进一步的，所述巡航定位单元包括惯性传感单元和GPS定位模块。
[0008]进一步的，所述所述惯性传感单元与GPS定位模块均与通讯模块之间为电性连接。
[0009]进一步的，所述惯性传感单元包括三轴加速度传感模块、三轴地磁传感模块、空气传感模块和气压传感模块，所述三轴加速度传感模块、三轴地磁传感模块、空气传感模块与气压传感模块四者之间构成串联电性结构。
[0010]进一步的，所述数据采集单元包括超声波传感模块、环境采集模块、飞行数据采集模块和视频摄像单元。
[0011]进一步的，所述超声波传感模块、环境采集模块、飞行数据采集模块与视频摄像单元和通讯模块之间为电性连接。
[0012]进一步的，所述超声波传感模块、环境采集模块、飞行数据采集模块与视频摄像单元四者与通讯模块之间四者之间构成串联电性结构。
[0013]进一步的，所述视频摄像单元包括可编程三维精确定位摄像模块和热成像传感模块。
[0014]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0015]1.本专利技术，地面基站平台一般是由遥控器、电脑、视频显示器，电源系统，电台等设备组成，一般简单的来说就是一台电脑，一个电台，一个遥控，电脑上装有控制飞机的软件，人员可通过航线规划工具上航线规划单元规划飞机飞行的路线以及相关的预设航线高度、预设返航航线、预设飞行任务和预设飞行速度等，随后会通过数据传输模块将任务数据进行编译并传达至无人机一～N的飞控系统中，以方便人员在突发状况或特定情况下进行修改航行方向或返航命令等相关操作，当然地面基站平台与数据传输模块直属电性连接，人员如有操作命令，可直接输入进行控制无人机集群即可。
[0016]2.本专利技术，三轴加速度传感模块与三轴地磁传感模块中所涉及的三轴分别是左右方向、前后方向以及垂直方向，其中三轴加速度传感模块可以测量无人机一～N在飞行过程中三个轴的加速度，而三轴地磁传感模块则是用来感知地磁的，类似于指南针，无人机一～N可通过它得知自身的飞机机头的朝向，配合着航线规划单元所涉及的航线点以及飞控系统，可达到自我纠正，找到任务位置或航终点位置，同时空气传感模块装配在无人机一～N的机翼上，可通过计算迎风气压与静止气压的压差来计算当前的空气流速，以此来判断是否继续飞行，且气压传感模块的设置则是通过测量不同位置的气压，计算压差获得到当前的高度，它在飞机中起到的作用就是感知飞机倾斜姿态的变化，当飞机产生变化时其相应位置的传感模块会将变故代码传达至飞控内部的单片机，单片机负责运算，根据飞机当前的数据，计算出一个补偿方向，补偿角，然后将这个补偿数据编译成电子信号，传输给舵机或电机，电机或舵机在去执行命令，完成补偿动作，然后传感器感知到飞机平稳了，将实时数据再次给单片机，单片机会停止补偿信号，这就形成了一个循环，而GPS定位模块则是通过解算来自多颗卫星的数据包，以及时间信号，可以清楚的计算出自己与每一颗卫星的距离，使用三角向量关系计算出自己所在的位置，上述两者相配合，以达到巡航定位的有益效果。
[0017]3.本专利技术，超声波传感模块是为了尽可能的保证无人机一～N在低高空飞行过程中可以起到相应的超声避障作用，假设前方是一个定点障碍，例如高树时，在达到相对应航
线避让的同时也会将此点上传至地面基站平台终端，便于人员对此位置进行标对添加，以免下次飞行出现问题，环境采集模块则是对当前高度区域的周边环境例如温湿度、有无危害气体等进行监测，并实时通过通讯模块进行上传，同时飞行数据采集模块则是集无人机飞行状态监测和各种地面测试测量、故障诊断功能于一体的自动测试系统，而视频摄像单元内涵括的可编程三维精确定位摄像模块可达到智能化(如林火识别、烟尘识别、穿越警戒线等智能行为识别)等，也可配合着GIS地理信息系统来辅助GPS定位模块达到二次测算位置定位的作用，并且可编程三维精确定位摄像系统可以自行适应较为恶劣的自然环境，而在无人机一～N还配对了热成像传感模块，使其无人机一～N在夜晚能够起到辅助数据采集的效果，本无人机集群采集方法多样，监测范围较广，便于地面基站平台人员对相对航线领域和范围了解的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.无人机集群数据采集方法，包括地面基站平台，所述地面基站平台的电性输出一端连接有航线规划单元，且地面基站平台与航线规划单元的电性输出一端连接有数据传输模块，所述数据传输模块的电性输出另一端连接有无人机一～N，且无人机一～N的电性输出一端连接有巡航定位单元，所述无人机一～N的电性输出另外一端设置有数据采集单元，所述巡航定位单元的电性输出端与数据采集单元的电性输出端连接有通讯模块，且通讯模块的电性输出末端连接有地面基站平台。2.根据权利要求1所述的无人机集群数据采集方法，其特征在于：所述航线规划单元包括预设航线高度、预设返航航线、预设飞行任务和预设飞行速度，所述预设航线高度、预设返航航线、预设飞行任务与预设飞行速度四者需同步设置，并且在设置完毕后需将预设步骤上传至数据传输模块，所述数据传输模块与无人机一～N之间逐一为电性输出连接。3.根据权利要求1所述的无人机集群数据采集方法，其特征在于：所述巡航定位单元包括惯性传感单元和GPS定位模块。4.根据权利要求3所述的无人机集群数据采集方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈小伟，路鹏，任文韬，陈鑫，
申请(专利权)人：北京捷翔天地信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：