用于提供野火疏散支持的计算机系统和方法技术方案

本公开涉及用于提供野火疏散支持的计算机系统和方法。包含在提供野火疏散支持系统中的计算机系统。计算机系统用于从部署在目标区域中的无人飞行器获得(402)表示目标区域中的野火的传感器数据，获得(403)目标区域中处于危险情况的人员的当前位置，以及获得(404)目标区域中人员的期望目的地。基于传感器数据，计算机装置识别(405)对人员构成火灾相关威胁的一个或更多个危险区，并且确定(406)从当前位置延伸到期望目的地同时避开了一个或更多个危险区的至少一条疏散路径。计算机系统可以位于无人飞行器上，也可以位于与无人飞行器通信的中央计算机资源上。信的中央计算机资源上。信的中央计算机资源上。

【技术实现步骤摘要】
用于提供野火疏散支持的计算机系统和方法


[0001]本专利技术总体涉及为野火现场的人员提供疏散支持，具体涉及为此目的使用无人飞行器。

技术介绍

[0002]野火是西伯利亚、加利福尼亚和澳大利亚等地的最常见的自然灾害形式之一。具有地中海气候或在针叶林生物群落中的地区特别容易受到影响。随着气候变化的影响越来越大，预期野火将在这些地区和世界各地的其他地区更加突出。野火涉及剧烈燃烧，产生高热和大量烟雾和气体，会对财产和人身造成损害。被困在野火中的人可能自己逃脱的机会很小，因为位于野火中的人通常很难察觉野火的范围和发展。
[0003]虽然有探测和监测野火以及引导消防员进入野火的系统，但没有安全引导人员离开野火的系统。
[0004]因此，普遍需要支持被困在野火中的人员的疏散。优选地，此类疏散支持不应要求使用人员携带的无线电子设备，不仅因为无线通信可能会在野火内部或周围中断，而且因为没有无线电子设备的人员将无法获得适当的疏散支持。

技术实现思路

[0005]专利技术目的是至少部分克服现有技术的一个或更多个限制。
[0006]另一专利技术目的是提供可以安全地引导人员(可以选择乘汽车)离开野火的技术。
[0007]再一个专利技术目的是提供能够引导任何人和所有人离开野火的技术。
[0008]这些专利技术目的中的一个或更多个，以及可能从下面的描述中出现的其他专利技术目的，至少部分地由用于提供野火疏散支持的计算机系统实现。
[0009]其他专利技术目的以及特征、方面和技术效果将从以下具体说明以及附图中出现。
附图说明
[0010]图1是包括野火的目标区域的透视图。
[0011]图2A至图2B包括野火疏散支持系统中使用的示例无人飞行器的侧视图和框图。
[0012]图3是野火疏散支持系统中使用的示例计算机系统的示意图。
[0013]图4是野火疏散支持示例方法的流程图。
[0014]图5示出了示例构形空间，其与图1中的目标区域相对应，并且是针对可用于确定疏散路径的路径规划算法定义的。
[0015]图6示出了在概率路线图算法的操作期间为目标区域生成的具有障碍物、节点和连接的构形空间的示例。
[0016]图7A至图7B例示了危险区余量的示例计算。
[0017]图8A至图8C示出了包括一个或更多个无人飞行器的野火疏散支持系统中的数据传输示例。
[0018]图9是图3中的计算机系统示例的框图。
具体实施方式
[0019]下面将参照附图更全面地描述实施方式，其中示出了一些但不是全部实施方式。实际上，本专利技术的主题可以以许多不同的形式体现，并且不应被解释为限于本文所述的实施方式；相反，提供这些实施方式是为了使本专利技术可以满足适用的法律要求。
[0020]此外，应当理解，在可能的情况下，本文描述和/或设想的任何实施方式的任何优点、特征、功能、设备和/或操作方面可以包括在本文描述和/或设想的任何其他实施方式中，和/或反之亦然。此外，除非另有明确说明，否则在可能的情况下，本文中以单数形式表示的任何术语也包括复数形式和/或反之亦然。如本文所用，“至少一个”应指“一个或更多个”，这些措辞旨在可互换。因此，术语“一(a和/或an)”应指“至少一个”或“一个或更多个”，即使本文也使用短语“一个或更多个”或“至少一个”。如本文所使用的，除非上下文由于表达语言或必要含义而另有要求，否则单词“包含”或诸如“具有”或“含有”的变型以包容意义使用，即，指定所述特征的存在，但不排除在各种实施方式中存在或添加其他特征。术语“计算”及其导数以其常规含义使用，并且可以被视为涉及执行涉及一个或更多个数学运算的计算以产生结果，例如通过使用计算机。
[0021]如本文所用，措辞“多个”、“复数”意指提供两个或多个项目，而术语“一组”意指提供一个或更多个项目。措辞“和/或”包括一个或更多个相关列出项目的任何和所有组合。
[0022]此外，应当理解，尽管本文中可以使用术语第一、第二等来描述各种元素，但这些元素不应受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元素和另一个元素。例如，第一元素可以被称为第二元素，类似地，第二元素可以被称为第一元素，而不脱离本专利技术的范围。
[0023]为简洁和/或清楚起见，可能不详细描述众所周知的功能或结构。除非另有定义，否则本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本专利技术所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0024]相似附图标记在全文代表相似要素。
[0025]在较详细地描述实施方式之前，将给出一些定义。
[0026]如本文所用，“野火”是指在可燃植被区域内发生的意外、不想要或不受控制的火灾。野火会影响农村地区和/或城市地区。野火可能包括一个或更多个“有限空间火灾”。有限空间火灾是指与其他有限空间火灾(如果存在)物理隔离的有火焰的和/或阴燃的连贯区域。
[0027]如本文所用，“无人飞行器”(UAV)是指由机载自动控制系统、地面控制系统或地面导航员控制的飞机。这种飞机也称为“无机组飞行器”或无人机。
[0028]将参照图1例示实施方式，图1描绘了在包含野火3的地理区域2(“目标区域”)中操作的多个无人机1。在所示示例中，野火3包括多个有限空间火灾F。应当理解，在程度和强度方面，野火3的性质可能随着时间的推移而变化。例如，可能会出现新的有限空间火灾F，一个有限空间火灾可能会被分割，或者两个有限空间火灾可能会合并，等等。因此，图1中的示例是对区域2造成破坏的野火3的快照。
[0029]位于野火3内或附近的任何人员都有可能因野火3产生的热量和/或气体或二次风险(如爆炸、树木坠落等)而受伤甚至死亡。图1描绘了因困在野火3中而处于危险情况的人
员的当前位置P1。如背景部分所叙述的，在这种情况下，人员通常无法完全掌握野火3的范围，也无法找到安全的出路，例如到达期望目的地P2。如本文所公开的，可以使用无人机1收集关于野火3的信息，以及可能的其他相关信息，从而使计算机系统能够为处于危险中的人员确定一条或多条疏散路径。计算机系统还可以向人员提供疏散引导，例如通过无人机1提供疏散引导。
[0030]以下提及的人员同样适用于一组人员。因此，可以为一组人员确定疏散路径，并且可以向这样的人群集体提供疏散引导。
[0031]图2A是可用于此目的的示例无人机1的侧视图，图2B是此类无人机1的示意框图。无人机1可以具有传统结构，但可以包括根据无人机1的任务定制的传感器系统(下图)。无人机1包括控制系统10，控制系统10是用于控制无人机1整体操作的电路。无人机20还包括传统推进系统11，其用于产生推力，使无人机1在空中移动。无人机还包括用于确定无人机1位置的定位系统12。在一些实施方式中，定位系统12包括全球导航卫星系统(GNSS)接收器。GNSS接收器可配置成与卫星导航系统(例如GPS、GLONASS、伽利略或北斗)通信。定位系统12还可以包括高度表。控制系统10被配置成从定位系统12接收位置数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于提供野火疏散支持的计算机系统，所述计算机系统包括：输入端(83)，所述输入端用于接收在至少一个无人飞行器(1)被部署在包含野火(3)的目标区域(2)中时由其生成的传感器数据(SD)，所述至少一个无人飞行器(1)被配置成通过使用一个或更多个传感器(15)来生成表示所述目标区域中的野火(3)的所述传感器数据(SD)，至少一个处理器(81)，所述至少一个处理器连接到所述输入端(83)，并且被配置成：获得所述目标区域(2)中处于危险情况的人员的当前位置(P1)，获得所述目标区域(2)中所述人员的期望目的地(P2)，基于所述传感器数据(SD)，识别所述目标区域(2)中的一个或更多个危险区(32、33)，所述一个或更多个危险区(32、33)对所述人员构成火灾相关威胁，以及确定从所述当前位置(P1)延伸到所述期望目的地(P2)同时避开了所述一个或更多个危险区(32、33)的至少一个疏散路径(EP)。2.根据权利要求1所述的计算机系统，其中，所述传感器数据(SD)表示所述野火(3)中的一个或更多个有限空间火灾(F)的位置和范围、以及所述一个或更多个有限空间火灾(F)的强度。3.根据权利要求1所述的计算机系统，所述计算机系统被配置成通过基于所述传感器数据(SD)检测所述人员并且确定所述人员的所述当前位置(P1)来获得所述人员的所述当前位置(P1)。4.根据权利要求1所述的计算机系统，其中，所述传感器数据(SD)表示实时图像。5.根据权利要求4所述的计算机系统，其中，所述实时图像包括红外图像。6.根据权利要求1所述的计算机系统，所述计算机系统被配置成使所述至少一个无人飞行器(1)基于所述至少一条疏散路径(EP)引导所述人员。7.根据前述权利要求中的任一项所述的计算机系统，所述计算机系统还被配置成：将所述一个或更多个危险区(32、33)中各危险区表示为路径规划算法的构形空间(30)中的障碍物(32
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、33
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)，并且运行所述路径规划算法以确定所述至少一条疏散路径(EP)。8.根据权利要求7所述的计算机系统，其中，所述一个或更多个危险区中的相应危险区(32、33)对应于所述野火(3)中的有限空间火灾(32)，或者危险材料的储存设施(33)。9.根据权利要求7所述的计算机系统，所述计算机系统被配置成以距相应危险区(32、33)的余量(D)来定义所述障碍物(32
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、33
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)，其中，所述余量(D)表示所述人员与所述相应危险区(32、33)之间的安全距离，其中，所述计算机系统(20)被配置成基于风数据或所述野火(3)的特征中的至少一项来设置所述余量(D)。10.根据权利要求9所述的计算机系统，所述计算机系统被配置成基于所述传感器数据(SD)确定所述野火(3)的所述特征。11.根据权利要求9所述的计算机系统，其中，所述特征包括传播速率、火灾强度或传播方向中的至少一项。12.根据权利要求9所述的计算机系统，所述计算机系统还被配置成：基于所述传感器数据(SD)确定所述人员的交通模式，并且基于与所述交通模式相关的屏蔽参数确定所述余量(D)。13.根据权利要求1所述的计算机系统，所述计算机系统还被配置成：基于所述传感器
数据(SD)确定所述人员的交通模式，并且基于所述交通模式确定所述至少一条疏散路径(EP)。14.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：索尼集团公司，
类型：发明
国别省市：