【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无人机，特别涉及基于无人机机场集群监测的大区域环境数据获取系统。
技术介绍
1、随着无人机技术的迅速发展，无人机已被广泛应用于各种领域，如环境监测、地理测绘、物流配送等。关于无人机机场集群监测的系统，公开号为：cn116203985a的中国专利公开了一种基于无人机集群的广域大气污染实时监测方法，主控单元增加大气污染监测模块接口，通过地面站统一调度控制无人机集群；其次，根据待监测区域遥感影像进行无人机集群协同任务分工，采用泰森多边形分割监测区域，通过地面站设置飞行计划分配给集群中每一架无人机；再次，无人机集群搭载大气污染监测仪器执行监测任务，实时回传各采样点各类别大气污染数据和位置信息；最后，通过主控单元实时插值计算，在规定时间内获取监测区域的高精度大气污染浓度分布情况。该方法利用了无人机集群多点布控和机动性强的特征，进一步增强了大气污染浓度监测结果的时效性。
2、上述专利虽然解决了当前监测站点数量少，监测精度低，覆盖范围小的问题，但林区山林广袤且地势复杂，人工巡检耗时长，且存在安全隐患；缺乏对环保巡检人员的监督管理，巡检不规范；各类环境问题缺乏有效工具进行实时监测；面对环保问题，执法人员取证难，无据可依，且易受人为阻扰；监测到的环保问题不能可视化呈现。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供基于无人机机场集群监测的大区域环境数据获取系统，无人机机场集群单元、数据获取单元和监测分析单元协同工作，共同完成大区域环境的实时监测任务，利用了无人机的高机动性和传
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、基于无人机机场集群监测的大区域环境数据获取系统，包括：
4、无人机机场集群单元，用于负责无人机的起降、充电、维护和管理，规划无人机的飞行路径和任务分配，并根据监测需求和资源状况，合理分配无人机的任务，调整飞行计划；
5、无人机机场集群单元，还用于在无人机飞行过程中，基于数据获取单元获取各无人机的路径反馈，基于反馈结果实现该无人机的避障、盘旋、悬停和飞行高度的动作控制；
6、数据获取单元，用于获取无人机搭载的传感器和设备主动回传的大区域环境数据，对所述大区域环境数据进行处理后提取目标图像数据，对目标图像数据进行图像识别，基于图像识别结果对监测的环境进行数据分类；
7、数据获取单元，还用于基于分类结果获取所述目标图像数据对应的监测范围坐标，确定监测范围内存在的环境类别并进行标记，同时，判断所述环境类别中的安全隐患；
8、监测分析单元，用于基于监测范围内存在的环境类别的分类结果将实时获取到的监测数据与历史数据进行比对，确定监测范围的环境变化，基于判断的安全隐患对历史和实时数据进行深入分析，自动识别异常情况、预测环境变化，并基于实时监测和预警结果以可视化形式呈现给用户。
9、进一步的，无人机机场集群单元，包括：
10、无人机管理模块，用于对无人机的身份ip进行管理，对各无人机进行编号，其中，每一身份ip与编号一一对应，并监控各无人机的飞行状态和性能参数，定期对无人机进行健康检查和维护管理；
11、无人机集群控制模块，用于根据监测任务和区域需求，进行无人机集群的调度和任务分配，并建立无人机集群的数据交互通道，实现无人机之间的协同工作和数据共享；
12、无人机载荷管理模块，用于根据监测任务和无人机的负载能力配置和调整无人机的载荷设备，并对载荷设备进行管理。
13、进一步的，无人机集群控制模块，具体包括：
14、对主动上传的监测任务进行读取，确定所述监测任务的目标和要求，同时，分析所述监测任务的任务区域、地形、气象的数据参数；
15、将监测任务分解为若干个子任务，根据所述子任务数量及其对应的任务区域选择无人机的数量和型号，其中，基于每架无人机的性能参数进行子任务的分配；
16、基于所述子任务建立的无人机交流区块链，同时获取各无人机的ip地址，并基于所述ip地址通过无人机交流区块链构建数据交互通道；
17、无人机集群中的每架无人机基于所述数据交互通道实时获取其他无人机的位置、状态和任务进展数据；
18、在任务执行过程中，无人机基于获取到的实时数据进行自主调整或进行人工干预调整，包括飞行路线和任务执行计划的变更。
19、进一步的，所述无人机集群控制模块，还包括：
20、获取所述无人机所在监测区域的天气数据，确定所述天气数据对无人机上的载荷设备的监测范围的影响；
21、将所述天气数据输入至大区域环境三维模型中进行模拟推演，确定所述无人机在执行飞行计划时安全飞行分值，基于所述安全飞行分值对所述飞行计划进行调整。
22、进一步的，数据获取单元，包括：
23、数据传输与处理模块，用于基于无人机的载荷设备主动上传的数据进行处理、分析和储存，确定无人机的监测范围内的大区域环境图像数据；
24、可视化建模模块，用于基于获取到的大区域环境图像数据建立大区域环境三维模型，并将实时获取到的环境数据反映在大区域环境三维模型上，展示该区域的环境变化；
25、数据展示模块，用于根据处理后的数据转换各类参数生成大区域环境数据报表，以图表、曲线的方式展示大区域环境数据的动态变化。
26、进一步的，数据传输与处理模块进行处理、分析和储存，还包括对大区域环境图像数据内的安全隐患进行识别，具体包括：
27、获取各类环境图像特征，并基于所述环境图像特征确定环境分类标识，同时，将所述环境分类标识输入预设神经网络中进行学习，确定所述环境分类标识的分类表达；
28、基于所述环境分类标识的分类表达构建大区域环境分类模型，同时，将获取到的大区域环境图像数据输入至所述大区域环境分类模型中进行分类，获取多个子环境分类数据；
29、对所述子环境分类数据进行安全隐患特征点提取，得到子环境分类数据中的安全隐患特征点提取结果，基于安全隐患特征点提取结果获取对应的大区域环境图像数据段；
30、确定所述大区域环境图像数据段的监控范围，确定安全隐患的位置数据，基于所述安全隐患的位置数据回传至所述无人机集群所在控制终端，所述无人机集群所在控制终端控制无人机进行该位置的排查。
31、进一步的，监测分析单元，包括：
32、数据比对模块，用于在数据库中提取与实时获取到的监测数据一致的历史数据，基于所述历史数据与实时监测数据进行比对，分析环境变化趋势；
33、实时预测模块，用于基于环境变化趋势利用预测算法对监测范围内的各类环境进行实时预测，获得实时预测结果；
34、预警模块，用于获取安全隐患识别结果，基于实时预测结果与安全隐患识别结果进行关联，确定异常情况并发出对应的预警信息；
35、决策模块，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于无人机机场集群监测的大区域环境数据获取系统，其特征在于：包括：
2.如权利要求1所述的基于无人机机场集群监测的大区域环境数据获取系统，其特征在于：无人机机场集群单元，包括：
3.如权利要求2所述的基于无人机机场集群监测的大区域环境数据获取系统，其特征在于：无人机集群控制模块，具体包括：
4.如权利要求3所述的基于无人机机场集群监测的大区域环境数据获取系统，其特征在于：所述无人机集群控制模块，还包括：
5.如权利要求4所述的基于无人机机场集群监测的大区域环境数据获取系统，其特征在于：数据获取单元，包括：
6.如权利要求5所述的基于无人机机场集群监测的大区域环境数据获取系统，其特征在于：数据传输与处理模块进行处理、分析和储存，还包括对大区域环境图像数据内的安全隐患进行识别，具体包括：
7.如权利要求6所述的基于无人机机场集群监测的大区域环境数据获取系统，其特征在于：监测分析单元，包括：
8.如权利要求7所述的基于无人机机场集群监测的大区域环境数据获取系统，其特征在于：所述预警模块确定异常情况并
...【技术特征摘要】
1.基于无人机机场集群监测的大区域环境数据获取系统，其特征在于：包括：
2.如权利要求1所述的基于无人机机场集群监测的大区域环境数据获取系统，其特征在于：无人机机场集群单元，包括：
3.如权利要求2所述的基于无人机机场集群监测的大区域环境数据获取系统，其特征在于：无人机集群控制模块，具体包括：
4.如权利要求3所述的基于无人机机场集群监测的大区域环境数据获取系统，其特征在于：所述无人机集群控制模块，还包括：
5.如权利要求4所述的基于无人机机场集群监测的大区域...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜绍林，
申请(专利权)人：安徽靓马信息科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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