一种GIS地理监控无人机自动回巢控制系统

技术领域

本发明涉及地理监控无人机技术领域，具体为一种GIS地理监控无人机自动回巢控制系统。

背景技术

无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。

与有人驾驶的飞机相比，无人机往往更适合那些太“愚钝，肮脏或危险”的任务。无人机按应用领域，可分为军用与民用。军用方面，无人机分为侦察机和靶机。民用方面，无人机+行业应用，是无人机真正的刚需；在航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等等领域的应用，大大的拓展了无人机本身的用途，发达国家也在积极扩展行业应用与发展无人机技术。

当无人机在进行巡查的过程中，通常需要工作人员在现场进行对无人机进行巡查的计划进行操作，无法做到当无人机在需要巡查的地理位置进行全天巡查。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种GIS地理监控无人机自动回巢控制系统，解决了当无人机在进行巡查的过程中，通常需要工作人员在现场进行对无人机进行巡查的计划进行操作，无法做到当无人机在需要巡查的地理位置进行全天巡查问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种GIS地理监控无人机自动回巢控制系统，所述控制系统包括：

飞行控制模块、自动换电充电模块、自动修理模块、图像采集模块、定位模块、数据收集模块、服务器终端模块和数据处理模块；

所述飞行控制模块与无人机本体信号连接，所述自动换电充电模块设置于无人机机巢的内部，所述数据收集模块与数据处理模块形成服务器终端模块，所述定位模块和图像采集模块均安装在无人机本体上，所述图像采集模块与数据收集模块和数据处理模块无线网络连接；

控制系统使用时包括以下步骤：

S1、制作机巢：对地形地貌、气候条件提前进行考察，并通过收集的资料判断设备是否适应摄区环境；是否具备空域条件，从而对机巢进行制定；

S2、巡查目的：明确巡查的目的和要求，土地变化监测或者环境质量评估；

S3、制定轨道：通过对所需要巡查的地方进行提前侦查，根据所巡查的地理位置所存在的面积进行巡查点的制定通过无人机对巡查点进行逐一飞行，从而使得无人机可以对所需巡查的地理进行全面巡查：

S4、飞行轮次：通过需要巡查的地方所需要巡查的重要性，对飞行的轮次进行制定；

S5、巡查过程：无人机巡查过程中，通过数据采集模块和图像采集模块无人机可以收集巡查区域的图像、温度、化学成分信息；

S6、飞行监控：通过定位模块，对无人机自动机巢进行实时定位；通过数据采集装置，对无人机自动机巢的飞行情况进行实时监控；

S7、数据储存：通过数据采集模块对数据进行采集，将获取的实时数据储存在服务器中，并能够对图像进行处理、分析与展示；

S8、数据分析：通过数据处理模块利用后台的大数据平台，结合实际情况与历史数据等信息，对地理的实时状态进行对比，从而对地理的状态进行效果的评估。

优选的，在复杂的飞行环境下，小型无人机更灵活安全，能够完成更加灵活的巡检任务，而中、大型无人机则在作业中灵活性、拓展性上更具优势，能够满足更加丰富的巡逻巡检需求，根据不同的地面对机巢进行选择。

优选的，所述无人机在恶劣天气和地形条件下执行任务，借助无人机机场实现无人值守，降低人员伤亡风险；在环境监测领域，无人机可以迅速定位污染源、研究生态系统变化等，无人机智能识别可以有效识别分析污染源，在能源基础设施安全领域，巡查无人机可以定期巡查输电线路、油气管道等设施，借助无人机全自动飞行系统提前发现隐患，确保安全运行。

优选的，根据所需要巡查的地理位置的复杂程度和地理面积的大小可以对无人机巡查的飞行轮次进行调整。

优选的，所述步骤S4中可以根据无人机巡查的飞行次数和飞行距离从而去选择无人机机巢是充电机场还是换电机场。

优选的，所述步骤S5中当需要对所需要巡查的地理所探查的效果不同，对数据采集模块进行更换。

优选的，所述步骤S7中支持多类型数据的记录与保存，可对无人机自动机巢、相机设备进行工作日志记录与管理。

优选的，所述步骤S3中根据实时图像和现场环境情况的变化，对无人机自动机巢进行地图更新和定位调整。

优选的，所述步骤S1中无人机自动机巢在出现故障时，可通过远程控制平台对其进行远程维修。

优选的，所述步骤S4中可根据实际场景，进行云台挂载的更换或者其他辅助设备，其他辅助设备包括爆闪灯、探照灯、自组网通信、防落水装置，以此应对实际作业的需要。

(三)有益效果

本发明提供了一种GIS地理监控无人机自动回巢控制系统。具备以下有益效果：

通过数据采集装置，对无人机自动机巢的飞行情况进行实时监控，通过数据采集模块对数据进行采集，将获取的实时数据储存在服务器中，并能够对图像进行处理、分析与展示，通过数据处理模块利用后台的大数据平台，结合实际情况与历史数据等信息，对地理的实时状态进行对比，从而对地理的状态进行效果的评估。

附图说明

图1为本发明流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种GIS地理监控无人机自动回巢控制系统，

控制系统包括：飞行控制模块、自动换电充电模块、自动修理模块、图像采集模块、定位模块、数据收集模块、服务器终端模块和数据处理模块；

飞行控制模块与无人机本体信号连接，自动换电充电模块设置于无人机机巢的内部，数据收集模块与数据处理模块形成服务器终端模块，定位模块和图像采集模块均安装在无人机本体上，图像采集模块与数据收集模块和数据处理模块无线网络连接；

控制系统使用时包括以下步骤：

S1、制作机巢：对地形地貌、气候条件提前进行考察，并通过收集的资料判断设备是否适应摄区环境；是否具备空域条件，从而对机巢进行制定；

S2、巡查目的：明确巡查的目的和要求，土地变化监测或者环境质量评估；

S3、制定轨道：通过对所需要巡查的地方进行提前侦查，根据所巡查的地理位置所存在的面积进行巡查点的制定通过无人机对巡查点进行逐一飞行，从而使得无人机可以对所需巡查的地理进行全面巡查：

S4、飞行轮次：通过需要巡查的地方所需要巡查的重要性，对飞行的轮次进行制定；

S5、巡查过程：无人机巡查过程中，通过数据采集模块和图像采集模块无人机可以收集巡查区域的图像、温度、化学成分信息；

S6、飞行监控：通过定位模块，对无人机自动机巢进行实时定位；通过数据采集装置，对无人机自动机巢的飞行情况进行实时监控；

S7、数据储存：通过数据采集模块对数据进行采集，将获取的实时数据储存在服务器中，并能够对图像进行处理、分析与展示；

S8、数据分析：通过数据处理模块利用后台的大数据平台，结合实际情况与历史数据等信息，对地理的实时状态进行对比，从而对地理的状态进行效果的评估。

工作时，对地形地貌、气候条件提前进行考察，并通过收集的资料判断设备是否适应摄区环境；是否具备空域条件，从而对机巢进行制定，明确巡查的目的和要求，并通过需要巡查的地方所需要巡查的重要性，对飞行的轮次进行制定，在无人机巡查过程中，通过数据采集模块和图像采集模块无人机可以收集巡查区域的图像、温度、化学成分信息，通过定位模块，对无人机自动机巢进行实时定位；通过数据采集装置，对无人机自动机巢的飞行情况进行实时监控，通过数据采集模块对数据进行采集，将获取的实时数据储存在服务器中，并能够对图像进行处理、分析与展示，通过数据处理模块利用后台的大数据平台，结合实际情况与历史数据等信息，对地理的实时状态进行对比，从而对地理的状态进行效果的评估。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：在复杂的飞行环境下，小型无人机更灵活安全，能够完成更加灵活的巡检任务，而中、大型无人机则在作业中灵活性、拓展性上更具优势，能够满足更加丰富的巡逻巡检需求，根据不同的地面对机巢进行选择。

工作时，可以根据所探测的地面进行无人机的选择。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：无人机在恶劣天气和地形条件下执行任务，借助无人机机场实现无人值守，降低人员伤亡风险；在环境监测领域，无人机可以迅速定位污染源、研究生态系统变化等，无人机智能识别可以有效识别分析污染源，在能源基础设施安全领域，巡查无人机可以定期巡查输电线路、油气管道等设施，借助无人机全自动飞行系统提前发现隐患，确保安全运行。

工作时，通过不同的无人机即可对所需要巡查的问题进行巡查检测。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：根据所需要巡查的地理位置的复杂程度和地理面积的大小可以对无人机巡查的飞行轮次进行调整。

工作时，当地理位置较小时可以对飞行轮次进行降低，当所需要巡查的地理位置天气有所异常时，即可制定无人机多次巡查计划。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：步骤S4中可以根据无人机巡查的飞行次数和飞行距离从而去选择无人机机巢是充电机场还是换电机场。

工作时，当飞行次数低于4次时，通过充电机场即可完成对无人机的充电从而可以定时对所需巡查的地方进行巡查，当飞行巡查次数过多时即可使用换电机场对无人机进行换电。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：步骤S5中当需要对所需要巡查的地理所探查的效果不同，对数据采集模块进行更换。

工作时，根据所探查的目的不懂，可以对数据采集模块进行更换从而达到对不同目的的巡查。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：步骤S7中支持多类型数据的记录与保存，可对无人机自动机巢、相机设备进行工作日志记录与管理。

工作时，通过多类型数据进行记录和保存，当其中一个进行数据保存时出现异常，也可通过其他类型数据保存进行重新对比。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：步骤S3中根据实时图像和现场环境情况的变化，对无人机自动机巢进行地图更新和定位调整。

工作时，当现场环境有障碍物或者其他阻力时，可以对无人机的进行飞行轨迹的改变。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：步骤S1中无人机自动机巢在出现故障时，可通过远程控制平台对其进行远程维修。

工作时，当无人机在进行巡查的过程中出现故障时，通过无人机机巢内部即可对其进行远程维修。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：步骤S4中可根据实际场景，进行云台挂载的更换或者其他辅助设备，其他辅助设备包括爆闪灯、探照灯、自组网通信、防落水装置，以此应对实际作业的需要。

工作时，通过无人机进行辅助设备的更换可以对无人机起到保护。

综上，该GIS地理监控无人机自动回巢控制系统，对地形地貌、气候条件提前进行考察，并通过收集的资料判断设备是否适应摄区环境；是否具备空域条件，从而对机巢进行制定，明确巡查的目的和要求，并通过需要巡查的地方所需要巡查的重要性，对飞行的轮次进行制定，在无人机巡查过程中，通过数据采集模块和图像采集模块无人机可以收集巡查区域的图像、温度、化学成分信息，通过定位模块，对无人机自动机巢进行实时定位；通过数据采集装置，对无人机自动机巢的飞行情况进行实时监控，通过数据采集模块对数据进行采集，将获取的实时数据储存在服务器中，并能够对图像进行处理、分析与展示，通过数据处理模块利用后台的大数据平台，结合实际情况与历史数据等信息，对地理的实时状态进行对比，从而对地理的状态进行效果的评估。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。