应急勘测通信方法、装置及电子设备

技术领域

本发明涉及应急通信技术领域，尤其涉及一种应急勘测通信方法、装置及电子设备。

背景技术

堰塞湖是由火山熔岩流、冰碛物或由地震活动使山体岩石崩塌下来等原因引起山崩滑坡体等堵截山谷，河谷或河床后贮水而形成的湖泊；当堰塞湖的水位不断上升时，一方面会淹没上游较低洼地带的房屋，另一方面也会引起其他的次生地质灾害。因此，当出现堰塞湖现象时，通常需要救援人员及时到达堰塞湖现场进行应急救援，并对堰塞湖现场进行救援情况和环境状况等其它信息的勘测，再将勘测结果及时发送至安全区域的指挥中心，以便于指挥中心人员基于勘测结果对堰塞湖状况进行评估并指挥决策应急救援工作。因此，将勘测堰塞湖现场所得的勘测结果及时快速地发送至指挥中心，对于指挥决策应急救援工作尤为重要。

相关技术中，可以通过含有多个无人机的无人机集群构建自组网，并由无人机集群中的无人机对堰塞湖现场进行勘测，再通过该自组网将勘测结果发送至远方的指挥中心；然而，由于无人机集群构建的自组网的网络覆盖范围有限，无人机集群中的无人机并不能及时将勘测结果准确发送至指挥中心，导致应急勘测通信的及时性和适用性均不高。

发明内容

本发明提供一种应急勘测通信方法、装置及电子设备，用以解决现有技术仅依赖无人机集群构建的自组网向指挥中心发送勘测结果所导致的应急勘测通信的及时性和适用性均不高的缺陷，能够有效提升自组网的灵活性和自组网的网络覆盖范围，确保应急救援现场的第一勘测设备每次勘测所得到的勘测结果都能够准确且及时地传送至指挥控制中心，为后续对应急救援现场进行风险判决和应急处置决策提供充分依据和可靠保障；同时也能确保整个应急勘测过程中应急救援现场和指挥控制中心之间通信的稳定性和可靠性，适用于多种不同灾情程度的应急勘测场景，提高了应急勘测通信的通用性和适用范围。

本发明提供一种应急勘测通信方法，包括：

基于应急区域的边界轮廓确定第一勘测设备的勘测作业线；

指示所述第一勘测设备按照所述勘测作业线运行时对所述应急区域的救援状况和环境状况进行实时勘测，并指示所述第一勘测设备基于与当前通信情况对应的通信链路向指挥控制中心传输勘测结果。

根据本发明提供的一种应急勘测通信方法，所述指示所述第一勘测设备基于与当前通信情况对应的通信链路向指挥控制中心传输勘测结果，包括：

指示所述第一勘测设备在与中继通信设备之间通信正常的情况下将所述勘测结果基于预先构建的无线通信主链路传输至所述指挥控制中心，并指示所述第一勘测设备在与所述中继通信设备之间通信异常的情况下将所述勘测结果基于预先构建的mesh多跳辅助通信链路传输至所述指挥控制中心。

根据本发明提供的一种应急勘测通信方法，所述mesh多跳辅助通信链路包括由勘测设备集群内所有勘测设备组成的第一mesh多跳通信链路；

所述指示所述第一勘测设备在与所述中继通信设备之间通信异常的情况下将所述勘测结果基于预先构建的mesh多跳辅助通信链路传输至所述指挥控制中心，包括：

指示所述第一勘测设备在与所述中继通信设备之间通信异常的情况下，通过所述第一mesh多跳通信链路将所述勘测结果发送至第二勘测设备，由所述第二勘测设备通过所述中继通信设备将所述勘测结果传输至所述指挥控制中心；其中，所述第一勘测设备和所述第二勘测设备均属于所述勘测设备集群。

根据本发明提供的一种应急勘测通信方法，所述mesh多跳辅助通信链路还包括由勘测设备集群和无人机集群之间组成的第二mesh多跳通信链路；

指示所述第一勘测设备基于预先构建的mesh多跳辅助通信链路向指挥控制中心传输勘测结果，包括：

指示所述第一勘测设备在确定与所述中继通信设备之间的距离超过距离阈值，或者确定所述勘测结果的数据量超过数据量阈值的情况下，将所述勘测结果转发至所述无人机集群，由所述无人机集群中的无人机通过所述第二mesh多跳通信链路和所述中继通信设备将所述勘测结果传输至所述指挥控制中心。

根据本发明提供的一种应急勘测通信方法，所述基于应急区域的边界轮廓确定第一勘测设备的勘测作业线，包括：

从所述边界轮廓中确定多个轮廓点位；

向所述边界轮廓内规划距离每个所述轮廓点位分别为预设距离值的待作业区域；

将每个所述轮廓点位分别投影至所述待作业区域的边线上，得到所述待作业区域的多个边线点位；

根据所述多个边线点位，为所述第一勘测设备规划所述勘测作业线，并得到所述勘测作业线。

根据本发明提供的一种应急勘测通信方法，在所述勘测作业线的数量为多个的情况下，所述指示所述第一勘测设备按照所述勘测作业线运行时对所述应急区域的救援状况和环境状况进行实时勘测，包括：

在所述第一勘测设备被布放至所述应急区域的情况下，指示所述第一勘测设备定位作业起始点，并基于所述作业起始点沿多个所述勘测作业线运行时对所述应急区域的救援状况和环境状况进行实时勘测；其中，所述作业起始点属于所述多个边线点位。

根据本发明提供的一种应急勘测通信方法，所述无线通信主链路是通过所述中继通信设备将指挥控制中心与勘测设备集群相连后形成的链路。

根据本发明提供的一种应急勘测通信方法，所述mesh多跳辅助通信链路是所述勘测设备集群内所有勘测设备组成的第一mesh多跳通信链路与所述中继通信信息和指挥控制中心相连后形成的链路，以及所述勘测设备集群和无人机集群之间组成的第二mesh多跳通信链路与所述中继通信信息和所述指挥控制中心相连后形成的链路。

本发明还提供一种应急勘测通信装置，包括：

作业线规划模块，用于基于应急区域的边界轮廓确定第一勘测设备的勘测作业线；

应急勘测通信模块，用于指示所述第一勘测设备按照所述勘测作业线运行时对所述应急区域的救援状况和环境状况进行实时勘测，并指示所述第一勘测设备基于与当前通信情况对应的通信链路向指挥控制中心传输勘测结果。

本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述应急勘测通信方法。

本发明提供的应急勘测通信方法、装置及电子设备，其中应急勘测通信方法，首先基于应急区域的边界轮廓确定第一勘测设备的勘测作业线，并进一步指示第一勘测设备按照勘测作业线运行时对应急区域的救援状况和环境状况进行实时勘测，并指示第一勘测设备基于与当前通信情况对应的通信链路向指挥控制中心传输勘测结果。以此通过应对不同通信情况的不同通信链路的方式有效提升了自组网的灵活性，也极大提升了自组网的网络覆盖范围，确保应急救援现场的第一勘测设备每次勘测所得到的勘测结果都能够准确且及时地传送至指挥控制中心，以此确保整个应急勘测过程中应急救援现场和指挥控制中心之间通信的稳定性和可靠性，整个应急勘测通信过程也不会受某个勘测设备断网或信号不稳定的影响，能够适用于多种不同灾情程度的应急勘测场景，为后续对应急救援现场进行风险判决和应急处置决策提供充分依据和可靠保障，从而提高了应急勘测通信的通用性和适用范围。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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。

图1是本发明提供的应急勘测通信方法的流程示意图；

图2是本发明提供的勘测设备作业线规划示意图；

图3是本发明提供的应急勘测通信装置的结构示意图；

图4是本发明提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作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。

在本发明的实施例中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。在本发明的文字描述中，字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。此外，需要说明的是，本发明中为描述的对象所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。

下面结合图1-图4描述本发明的应急勘测通信方法、装置及电子设备，其中应急勘测通信方法的执行主体为指挥控制中心，该指挥控制中心具体可以为电子设备或者服务器，此电子设备可以为个人计算机(Personal Computer，PC)、便携式设备、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备等其它电子设备；服务器可以是指一台服务器，也可以是由多台服务器构成的服务器集群、云计算中心等；进一步的，该应急勘测通信方法还可以应用于设置在电子设备或服务器中的应急勘测通信装置中，该应急勘测通信装置可以通过软件、硬件或两者的结合来实现。下面以该应急勘测通信方法的执行主体是指挥控制中心为例，对该应急勘测通信方法进行描述。

为了便于理解本发明实施例提供的应急勘测通信方法，下面，将通过下述几个示例地实施例对本发明提供的应急勘测通信方法进行详细地说明。可以理解的是，下面这几个示例地实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

参照图1，为本发明提供的应急勘测通信方法的流程示意图，如图1所示，该应急勘测通信方法包括如下步骤110和步骤120。

步骤110、基于应急区域的边界轮廓确定第一勘测设备的勘测作业线。

其中，应急区域可以为发生自然灾难或者事故灾难的区域，也即应急救援现场；例如，当**市**县发生地震、泥石流或者堰塞湖等其它灾难时，可以将该**市**县确定为应急区域；边界轮廓可以用于表征应急区域的覆盖形状，并且此覆盖形状可以为规则形状，也可以为不规则形状。此外，第一勘测设备可以为勘测设备集群中的勘测设备，勘测设备集群中的每个勘测设备均可以为地面机器人、无人车、无人艇、机器人、无人机水面无人艇或者无人机等其它设备，并且每个勘测设备均可以搭载无线网桥通信模块、mesh网络收发器模块和定位模块等其它勘测载荷。

在步骤110中，应急区域的边界轮廓的确定方式，可以通过控制搭载定位模块的地面机器人沿应急区域行驶，接收地面机器人在行驶过程中传输的所有定位信息，并基于该所有定位信息确定应急区域的边界轮廓。或者，也可以通过控制无人机对应急区域进行拍摄并对传输的应急区域图像进行图像处理的方式，确定应急区域的边界轮廓。或者，还可以基于预先存储的历史卫星地图数据确定应急区域，或者，还可以基于预先存储的历史卫星地图数据确定应急区域的大致范围，再控制无人机搭载智能航测模块(如高清摄像机+激光点云雷达)对应急区域进行数据采集，然后使用智能影像拼接技术对数据采集结果进行影像拼接，一个架次即可得到高精度点云数据和高质量影像数据，并基于无人机传输的高精度点云数据，对高质量影像数据中的应急区域进行真实地形地貌和整体真实环境的复原，从而确定应急区域的边界轮廓。

示例性的，当应急区域为堰塞湖时，基于堰塞湖的高精度点云数据，对高质量影像数据中的堰塞湖进行真实地形地貌复原，以便于标识出堰塞湖的水域范围(如水边线或者水岸分界线)和该水域范围涉及的相关坐标信息(如水边线的坐标信息或水岸分界线的坐标信息)，并据此确定堰塞湖的边界轮廓。

指挥控制中心可以根据应急区域的边界轮廓，利用曲线拟合积分或梯形积分确定出应急区域的面积，基于该面积确定第一勘测设备勘测作业线。例如，可以根据应急区域的边界轮廓所表征的覆盖形状确定可布放第一勘测设备的多个航行起点，并根据多个航行起点中两两航行起点之间的连线，确定第一勘测设备的勘测作业线。

示例性的，当应急区域为堰塞湖时，可以根据堰塞湖的边界轮廓所表征的覆盖形状确定可布放第一勘测设备的多个航行起点，同时确定覆盖形状的中心位置，并在穿过该中心位置的湖岸连线中确定最长连线或者最短连线，然后以该最长连线或者最短连线为基准，确定多个勘测作业线，每个勘测作业线分别包括两个航行起点，且每个勘测作业线均与最长连线或最短连线平行。

示例性的，当应急区域为堰塞湖时，可以根据堰塞湖的水域面积，结合第一勘测设备的航线速度及勘测所需时间确定第一勘测设备的勘测作业线所需的时间确定无人船的航线间距；或者，可以根据预先存储的水域面积-勘测作业线之间的映射关系，确定第一勘测设备的勘测作业线。其中，水域面积-勘测作业线之间的映射关系可以根据历史堰塞湖的勘测作业线建立，也可以通过勘测人员的专业经验确定。此处不作具体限定。

步骤120、指示第一勘测设备按照勘测作业线运行时对应急区域的救援状况和环境状况进行实时勘测，并指示第一勘测设备基于与当前通信情况对应的通信链路向指挥控制中心传输勘测结果。

其中，指挥控制中心可以设置于应急区域之外的安全区域，用于对中继通信设备传输的勘测结果进行数据分析并指挥决策。当前通信状况可以包括指挥控制中心与第一勘测设备之间通信正常，以及指挥控制中心与第一勘测设备之间通信通信异常，并且通信正常时对应的通信链路具体可以为基于无线网桥和中继通信技术预先构建的通信链路，通信异常时对应的通信链路具体可以为基于mesh多跳、无线网桥和中继通信技术预先构建的通信链路。

在步骤120中，第一勘测设备按照勘测作业线运行过程中，可以实时对应急区域的救援状况和环境状况进行勘测，同时指挥控制中心可以实时获取与应急区域之间的当前通信状况，例如预设时长内未接收到勘测结果时说明当前通信状况异常，预设时长内接收到勘测结果时说明当前通信状况正常，此时可以基于并将每次所得勘测结果通过与当前通信情况对应的通信链路实时传输至指挥控制中心，以此使得指挥控制中心可以基于勘测结果做出指挥决策。例如，在堰塞湖应急场景中，可以根据包括堰塞湖容量和堰塞湖入口流量的勘测结果评估堰塞湖的溢坝时间，以便于对堰塞湖进行风险判别和应急处置决策。

本发明提供的应急勘测通信方法，首先基于应急区域的边界轮廓确定第一勘测设备的勘测作业线，并进一步指示第一勘测设备按照勘测作业线运行时对应急区域的救援状况和环境状况进行实时勘测，并指示第一勘测设备基于预先构建的无线通信主链路和mesh多跳辅助通信链路向指挥控制中心传输勘测结果。以此通过无线通信技术和mesh自组网技术构建的不同自组网有效提升了自组网的灵活性，也极大提升了自组网的网络覆盖范围，确保应急救援现场的第一勘测设备每次勘测所得到的勘测结果都能够准确且及时地传送至指挥控制中心，为后续对应急救援现场进行风险判决和应急处置决策提供充分依据和可靠保障。进一步的，通过无线通信技术作为通信主链路，mesh多跳自组网技术作为辅助通信链路的多通信链路协同方式，确保整个应急勘测过程中应急救援现场和指挥控制中心之间通信的稳定性和可靠性，整个应急勘测通信过程也不会受某个勘测设备断网或信号不稳定的影响，能够适用于多种不同灾情程度的应急勘测场景，从而提高了应急勘测通信的通用性和适用范围。

基于上述图1所示的应急勘测通信方法，在一种示例实施例中，考虑到勘测设备航行至应急区域的临界点时进行勘测时可能存在勘测结果不全面和/或勘测到应急区域之外的其它不相关信息，因此可以在应急区域的边界轮廓内规划出有效区域并规划勘测设备的勘测作业线。基于此，步骤110的具体实现过程可以包括：

首先，从应急区域的边界轮廓中确定多个轮廓点位；再进一步向该边界轮廓内规划距离每个轮廓点位分别为预设距离值的待作业区域；然后，将每个轮廓点位分别投影至待作业区域的边线上，得到待作业区域的多个边线点位；最后根据多个边线点位，为第一勘测设备规划勘测作业线，并得到勘测作业线。

具体的，在一种可能的实施方式中，从应急区域的边界轮廓中确定多个轮廓点位，可以根据边界轮廓中的点位密度，可以通过累计弦长法(如通过计算边界轮廓中任意两个点位之间的距离，并将计算的距离值作为固定弦长选取点位)的方式确定多个轮廓点位。或者，还可以通过均匀取点法(如间隔一个或至少一个采样点选取点位)的方式确定多个轮廓点位；例如在图2所示的勘测设备作业线规划示意图中，不规则形状黑色实线为应急区域的边界轮廓，不规则形状黑色实线上的各个黑色实心点即为从该边界轮廓上选取的多个轮廓点位。

在确定出该轮廓边界上的多个轮廓点位后，可以向该边界轮廓内规划距离每个轮廓点位分别为预设距离值的待作业区域，也即向图2所示的不规则形状黑色实线内规划距离每个轮廓点位分别为r的待作业区域，例如图2中的不规则形状黑色虚线即为待作业区域；再将该边界轮廓上的各个轮廓点位分别映射至待作业区域的边线上，即可得到待作业区域的多个边线点位，例如图2所示的不规则形状黑色虚线上各个黑色实心点即为多个边线点位；r可以为根据经验值确定的预设距离值，且r为正整数。

此时，根据多个边线点位，为第一勘测设备规划勘测作业线，并得到第一勘测设备的勘测作业线，也即，可以以多个边线点位中的其中一个边线点位为起始点，通过顺序连接每个边线点位的方式确定航行轨迹，顺序连接的方式可以为顺时针顺序连接或者逆时针顺序连接，也即以当第一勘测设备以多个边线点位中的其中一个边线点位为起始点顺时针航行或者逆时针航行至每个边线点位，直至到达所有边线点位时，即可确定第一勘测设备的航行轨迹以及该航行轨迹的方向。并且，在确定的航行轨迹中，每个穿过应急区域且连接两个边线点位的航行线均为一个勘测作业线，每个勘测作业线的两个端点分别为两个边线点位，例如图2中每个连接两个边线点位且带黑色箭头的实线即为一个勘测作业线，每个黑色箭头为对应勘测作业线的航行方向。

需要说明的是，当第一勘测设备的勘测作业线的数量为多个时，每相邻两个勘测作业线的间距为预设距离值r的预设倍数。示例性的，当每相邻两个勘测作业线的间距为d时d＝2r，d也为正整数。

此外，还需要说明的是，当指挥控制中心同时控制勘测设备集群中的所有勘测设备同时执行勘测任务时，可以基于历史卫星地图数据，为勘测设备集群中的每个勘测设备规划对应的勘测作业线；例如，可以将图2所示的待作业区域划分为与勘测设备数量相同的多个待作业子区域，每个待作业子区域各自对应一个勘测设备进行信息勘测，再规划出覆盖整个待作业区域的所有勘测作业线，也即确定出勘测设备集群的全覆盖勘测作业线，并从该全覆盖勘测作业线中确定属于第一勘测设备对应待作业子区域内的多个勘测作业线，也即确定出了第一勘测设备的多个勘测作业线。

此外，还需要说明的是，指挥控制中心还可以根据多个勘测设备位置坐标所确定的规则区域为中继通信设备规划航迹。

示例性的，当勘测设备集群包括3艘无人艇且每艘无人艇分别搭载单波束声呐、声学多普勒流速仪、激光雷达和摄像头时，可以将3艘无人艇的实时位置坐标分别记为P

指挥控制中心在完成3艘无人艇的勘测作业线规划后，由于受到水位变化、岸边、岛屿和障碍物等影响，给无人艇协同控制勘测带来难度，此时，可以在每艘无人艇分别搭载毫米波雷达和摄像头的情况下，指挥控制中心可以为无人艇提供障碍物识别途经，并指示无人艇检测到障碍物后，可以向下一勘测作业线的方向转向以绕过障碍物；并指示无人艇在连续到达障碍物并到达下一勘测作业线时，可以确定连续到达的障碍物为岸边，此时无人艇可以继续前往下一勘测作业线执行勘测任务。同时，指挥控制中心可以指示中继通信设备根据无人艇的动态位置坐标确定3艘无人艇的运动中心，并自动调整其航行轨迹，使得(x

指挥控制中心确定无线通信主链路不能同时满足3艘无人艇执行勘测任务时，也即应急区域过大时，可以通过mesh多跳辅助通信链路实现数据多跳传输。例如，可以借助无人机集群组成的mesh自组网实现数据多跳传输。

本发明提供的应急勘测方法，通过向应急区域的边界轮廓内规划有效的待作业区域，再针对待作业区域的边线为第一勘测设备规划勘测作业线的方式，能够有效避免勘测设备航行至应急救援现场航行的临界点勘测信息不全面和/或勘测到急救援现场之外的其它不相关信息，提高了勘测设备勘测作业的准确性和可靠性。

基于上述图1所示的应急勘测通信方法，在一种示例实施例中，指挥控制中心为第一勘测设备规划好勘测作业线时，可以控制第一勘测设备空投到应急救援现场并沿勘测作业线航行时进行实时勘测。基于此，在勘测作业线的数量为多个的情况下，步骤120中指示第一勘测设备按照勘测作业线运行时对应急区域的救援状况和环境状况进行实时勘测，其具体实现过程可以包括：

在第一勘测设备被布放至应急区域的情况下，指示第一勘测设备定位作业起始点，并基于作业起始点沿多个勘测作业线运行时对应急区域的救援状况和环境状况进行实时勘测。

其中，作业起始点属于多个边线点位。

具体的，在一种可能的实施方式中，第一勘测设备被布放至应急区域的布放方式，可以根据第一勘测设备的不同种类选取适宜方式进行布放。例如，当第一勘测设备为无人机时，可以通过选取安全空旷位置控制其起飞降落的方式进行布放；当第一勘测设备为无人艇时，可以通过人工方式布放，也可以通过无人机或直升机布放；当第一勘测设备为无人车时，可以通过救援人员到达的安全区域布放；第一勘测设备通过以上布放方式布放后，均可以通过远程遥控到达指定作业区域。

第一勘测设备被投放到应急区域内时，可以自动寻找作业起始点，例如，先在应急区域内确定所负责勘测的待作业子区域，再在确定的待作业子区域内定位作业起始点，也即该待作业子区域的边线上的边线点位，然后再以所定位的作业起始点开始，沿该待作业子区域内的多个勘测作业线航行，以便于在航行过程中实时对应急区域的救援状况和环境状况进行勘测。

本发明提供的应急勘测通信方法，指挥控制中心通过指示布放到应急区域内的第一勘测设备先定位作业起始点、再沿多个勘测作业线航行过程中实时执行勘测任务的方式，提高了第一勘测设备执行勘测任务的准确性和可靠性，为后方指挥中心人员及时且准确指挥决策提供了可靠技术支持。

基于上述图1所示的应急勘测通信方法，在一种示例实施例中，考虑到勘测设备直接向指挥控制中心发送勘测结果会降低指挥控制中心接收勘测结果的实时性，以及应急救援现场因天气、气候和/或地理位置偏僻等原因导致某个勘测设备断网或信号不稳定的情况，此时此时可以通过中继通信设备连接勘测设备和指挥控制中心的方式进行通信，或者某一勘测设备与中继通信设备之间异常断链时通过mesh多跳技术跳至另一勘测设备后再与指挥控制中心进行通信。基于此，步骤120中指示第一勘测设备基于与当前通信情况对应的通信链路向指挥控制中心传输勘测结果，其具体实现过程可以包括：

指示第一勘测设备在与中继通信设备之间通信正常的情况下将勘测结果基于预先构建的无线通信主链路传输至指挥控制中心，并指示第一勘测设备在与中继通信设备之间通信异常的情况下将勘测结果基于预先构建的mesh多跳辅助通信链路传输至指挥控制中心。

其中，无线通信主链路可以是以无线网桥作为媒介，通过中继通信设备将指挥控制中心与勘测设备集群中每一勘测设备进行相连后形成的自组网主干通信链路，用于将应急救援现场的勘测结果无线传输至指挥控制中心。中继通信设备可以通过短报文或卫星宽带的通信方式与指挥控制中心相连并传输勘测结果，并且中继通信设备具体可以为一架中继通信无人机。第一勘测设备为勘测设备集群中的勘测设备。mesh多跳辅助通信链路可以是通过mesh多跳组网技术将中继通信设备、勘测设备集群和无人机集群进行多跳连接后形成的自组网辅助通信链路，用于实现设备异常断链后的正常通信。

具体的，在一种可能的实施方式中，无线通信主链路也即有中心自组网，并且是以无线网桥作为媒介、以中继通信设备将指挥控制中心与勘测设备集群中每一勘测设备进行相连后形成的自组网主干通信链路，此时有中心自组网中的中心即为中继通信设备。通过该无线通信主链路，可以实现将应急救援现场的勘测结果无线传输至指挥控制中心的目的。中继通信设备可以搭载卫星通信模块，并且通过短报文或者卫星宽带的通信方式与指挥控制中心相连，进而向指挥控制中心传输来自应急救援现场的勘测结果。以此实现将每次数据量较少的勘测结果实时传输至指挥控制中心，完成近实时无线传输目的。

mesh多跳辅助通信链路也即无中心自组网，可以根据组网节点柜门动态调整网络拓扑结构，例如点对点、一点对多点和多点对多点等，以实现该无中心自组网内任意节点之间执行多跳通信任务。

需要说明的是，勘测设备集群中的每个勘测设备均设置于应急区域中，每个勘测设备均可以搭载无线网桥电台模块，实现与中继通信设备与每个勘测设备之间的点对点通信。同时，每个勘测设备还可以均搭载定位模块，用于获取对应勘测设备的位置信息，通信时每个勘测设备将自身的位置坐标和勘测结果等数据进行发送。并且，每个勘测设备还可以搭载mesh网络收发器模块，实现多跳自组网辅助通信。此外，每个勘测设备可以根据种类不同搭载不同载荷，例如，无人艇可以搭载单波束声呐、声学多普勒流速仪和摄像机等其它载荷模块进行勘测。本发明对此不作具体限定。

勘测设备集群中的每个勘测设备均可以搭载相应载荷对应急区域的环境状况和救援状况进行勘测，并将勘测结果和对应勘测设备的位置坐标存储至对应勘测设备的内存，并同步通过无线通信主链路和mesh多跳辅助通信链路向指挥控制中心传输。

还需要说明的是，对于勘测设备集群中每个勘测设备的选取，可以根据不同应急救援现场选取不同的勘测设备。例如，当应急救援现场发生堰塞湖灾害时，可以选取无人艇等勘测设备实现勘测任务。或者，当应急救援现场为消防救援现场时，可以选取机器人和无人车等勘测设备完成勘测任务。又或者，当应急救援现场需要执行复杂勘测任务时，可以选取无人艇。机器人和无人车等勘测设备联合执行勘测任务。

还需要说明的是，不论是无线通信主链路，还是mesh多跳辅助通信链路，都可以作为自组网通信链路执行多节点图像传输、遥测遥控和通信等勘测任务，实现视频、图像和文本等数据量不大的数据交互。例如，传输的勘测结果为图像数据时，自组网通信链路中的数据链编码传输单元先捕获图像数据，压缩后将得到的无线图像数据进行无线图像信道分发传输；自组网通信链路中的数据链解码传输单元接收无线图像数据后进行图像解压缩、显示、存储、回放和格式转换等。

还需要说明的是，上述自组网通信链路在勘测结果的数据量不大时可以实时回传至指挥控制中心，例如，第一勘测设备可以将由遥测遥控信息、定位信息和图像信息组成的数据量不大的勘测结果实时回传。或者，第一勘测设备还可以将通过单波束声呐和声学多普勒流速仪等载荷进行勘测后所得到的勘测结果实时回传。当勘测结果的数据量较大时，可以存储至勘测设备的存储器，如三维激光雷达等。基于上述数据量不大的实时勘测结果，指挥控制中心可以自动将勘测结果进行拼接分析；对于数据量较大的勘测结果，待勘测完成后，第一勘测设备可以返航后将勘测结果导出并进行拼接分析。

本发明提供的应急勘测通信方法，第一勘测设备与中继通信设备未断链时通过无线通信主链路与指挥控制中心通信、异常断链时通过mesh多跳辅助通信链路与指挥控制中心通信的方式，结合多数据链路协同有效提升了整个应急勘测通信的可靠性和灵活性，并且通过无线传输技术与mesh组网技术联合组网方式，可以在保持网络灵活性的基础上，大幅提升自组网的网络覆盖范围，为扩大应急勘测范围提供技术支持。

基于上述图1所示的应急勘测通信方法，在一种示例实施例中，mesh多跳辅助通信链路包括由勘测设备集群内所有勘测设备组成的第一mesh多跳通信链路；指示第一勘测设备在与中继通信设备之间通信异常的情况下将勘测结果基于预先构建的mesh多跳辅助通信链路传输至指挥控制中心，其具体实现过程可以包括：

指示第一勘测设备在与中继通信设备之间通信异常的情况下，通过第一mesh多跳通信链路将勘测结果发送至第二勘测设备，由第二勘测设备通过中继通信设备将勘测结果传输至指挥控制中心。

其中，第一勘测设备和第二勘测设备均属于勘测设备集群。

具体的，在一种可能的实施方式中，当第一勘测设备与中继通信设备之间通信异常时，可以通过链路监测自动识别并接入第一mesh多跳通信链路，再跳转至第二勘测设备，第二勘测设备可以为勘测设备集群中与第一勘测设备相邻的相邻某个信道参数较好的勘测设备；此时可以由第二勘测设备将第一勘测设备传输过来的勘测结果传输至中继通信设备，中继通信设备通过无线网桥传输至指挥控制中心。

本发明提供的应急勘测通信方法，第一勘测设备在与中继通信设备异常断链时通过mesh多跳通信链路跳转至第二勘测设备，并由第二勘测设备通过中继通信设备传输勘测结果。这样，可以在保持网络灵活性的基础上，极大提升自组网的网络覆盖范围，为扩大应急勘测范围提供技术支持。

基于上述图1所示的应急勘测通信方法，在一种示例实施例中，考虑到勘测结果的数据量较大或距离中继通信设备较远时，勘测设备通过中继通信设备发送勘测结果也会影响实时性或者增大网络通信延迟，此时可以无人机集群内组成的mesh多跳自组网传输勘测结果。基于此，mesh多跳辅助通信链路中还包括由勘测设备集群与无人机集群之间组成的第二mesh多跳通信链路；指示第一勘测设备基于预先构建的mesh多跳辅助通信链路向指挥控制中心传输勘测结果，其具体实现过程还可以包括：

指示第一勘测设备在确定与中继通信设备之间的距离超过距离阈值，或者确定勘测结果的数据量超过数据量阈值的情况下，将勘测结果转发至无人机集群，由无人机集群中的无人机通过第二mesh多跳通信链路和中继通信设备将勘测结果传输至指挥控制中心。

其中，无人机集群中的无人机可以是无人机集群中的任一无人机，也可以是无人机集群中当前通信信道质量较好的无人机。此处不作具体限定。

具体的，在一种可能的实施方式中，为扩大自组网的网络覆盖范围以扩展应急救援现场的勘测区域面积，或者针对一些危险情况和复杂区域进行勘测，还可以构建勘测设备集群与无人机集群之间的辅助通信链路，也即勘测设备集群中每个勘测设备与无人机集群中每个无人机之间可以通过mesh多跳自组网形成第二mesh多跳通信链路，并在所有勘测设备间通过mesh多跳自组网形成第一mesh多跳通信链路的情况下，无人机集群可以与勘测设备集群之间通过mesh多跳自组网实现数据互通。

示例性的，当第一勘测设备确定自身当前位置距离中继通信设备较远时，也即与中继通信设备之间的距离超过距离阈值时，或者确定勘测结果的数据量较大时，也即勘测结果的数据量超过数据量阈值时，可以将勘测结果先通过mesh自组网传输至无人机集群中的无人机，再由无人机搭载的无线网桥模块将勘测结果点对点传输至中继通信设备，最终中继通信设备通过无线网桥模块将勘测结果传输至指挥控制中心。

本发明提供的应急勘测通信方法，在第一勘测设备与中继通信设备之间距离较远或勘测结果的数据量较大时，将勘测结果转发至无人机群，并由无人机集群中的无人机通过中继通信设备向指挥控制中心传输勘测结果。这样，通过无线传输技术和mesh自组网技术联合组网，可以在保持网络灵活性基础上，不仅能够极大提升自组网的网络覆盖范围，还能大幅提高应急勘测通信的灵活性，适用于多种勘测设备装备和多种应急勘测领域，通用性强、适用范围广。

基于上述图1所示的应急勘测通信方法，在一种示例实施例中，无线通信主链路是通过中继通信设备将指挥控制中心与勘测设备集群相连后形成的链路。

具体的，在一种可能的实施方式中，指挥控制中心可以预先构建无线通信主链路，其构建过程具体可以通过下述过程实现：

首先，在中继通信设备作为中心节点，勘测设备集群和指挥控制中心分别作为子节点接入网络，并且各子节点之间通过中心节点进行通信的情况下，分别进行中继通信设备与指挥控制中心和勘测设备集群的自组网网络测试；并进一步，基于网络测试通过结果，向勘测设备集群发送功能测试指令；然后，基于勘测设备集群经由中继通信设备传输的功能测试通过结果，形成无线通信主链路。

具体的，在一种可能的实施方式中，中继通信设备搭载图数传模块为通信主干链路的中心节点(也即中继网关)，作为主接入点；勘测设备集群中每个勘测设备和指挥控制中心分别搭载图数传模块，且均作为子节点接入网络，所有子节点通过中心节点互相进行通信，各子节点需配置不同地址进行区分和通信，所有子节点各自搭载的载荷通过子节点进行通信。

基于此，指挥控制中心分别进行中继通信设备与指挥控制中心、勘测设备集群自组网网络测试。示例性的，首先判断每个勘测设备中的地址表是否有误，若有误则进行调整；若无误，则进行勘测设备间收发指令测试，若收发指令测试无误表明勘测设备集群内自组网链路构建成功，若收发指令测试有误，则根据自组网异常提示信息进行相应调试；直至收发指令测试均通过为止。

然后，指挥控制中心向勘测设备集群发送功能测试指令，若勘测设备集群中的每个勘测设备均接收到功能测试指令，并且指挥控制中心能获取到每个勘测设备反馈的功能测试通过结果，则确定无线通信主链路构建成功；反之，则确定无线通信主链路构建失败，此时可以重新执行上述自组网网络测试的过程；直至确定无线通信主链路构建成功为止。

需要说明的是，可以在构建无线通信主链路的同时，进行每个勘测设备的功能测试，判断每个勘测设备各自搭载的载荷的工作状态是否均正常，若存在工作状态不正常的载荷则进行检修。

基于上述图1所示的应急勘测通信方法，在一种示例实施例中，mesh多跳辅助通信链路是勘测设备集群内所有勘测设备组成的第一mesh多跳通信链路与中继通信信息和指挥控制中心相连后形成的链路，以及勘测设备集群和无人机集群之间组成的第二mesh多跳通信链路与中继通信信息和指挥控制中心相连后形成的链路。

具体的，在一种可能的实施方式中，指挥控制中心可以预先构建mesh多跳辅助通信链路，其构建过程具体可以通过下述过程实现：

首先，在勘测设备集群内所有勘测设备之间建立第一mesh多跳通信链路以及无人机集群内所有无人机之间建立第二mesh多跳通信链路的情况下，分别进行中继通信设备与所有勘测设备之间以及与所有无人机之间的自组网网络测试；再进一步的，基于网络测试通过结果，通过中继通信设备分别向勘测设备集群和无人机集群发送功能测试指令；然后，基于所有勘测设备和所有无人机各自通过中继通信设备传输的功能测试通过结果，形成mesh多跳辅助通信链路。

具体的，在一种可能的实施方式中，勘测设备集群间可以通过mesh收发模块进行内部自组网并建立第一mesh多跳通信链路，调整第一mesh多跳通信链路的波段为超高频(Ultra High Frequency，UHF)波段，UHF波段是频带在300-3000MHz之间的无线电电波。再分别进行勘测设备集群间自组网测试，判断各勘测设备的组网状态是否正常；例如，对各勘测设备分别进行收发指令测试，若测试结果均无误则表明第一mesh多跳通信链路构建成功；若测试结果有误则根据自组网异常提示信息进行相应调试。然后，进行各勘测设备的功能测试，判断各勘测设备各自搭载的载荷是否均正常，若不正常则进行检修；直至各勘测设备各自搭载的载荷经测试都正常为止。此时，第一勘测设备可以通过链路监测自动识别并接入第一mesh多跳通信链路，并将在自身信道参数较好的情况下将勘测结果通过中继通信设备传输至指挥控制中心；或者，第一勘测设备还可以在自身信道参数较差的情况下，可以将勘测结果跳传至相邻信道参数较好的另一勘测设备，并由该另一勘测设备将勘测结果通过中继通信设备传输至指挥控制中心。示例性的，可以将信道参数值大于等于参数阈值时确定信道参数较好，将信道参数值小于参数阈值时确定信道参数较差。

勘测设备集群通过mesh网络收发模块实现与无人机集群之间建立的第二mesh多跳通信链路，调整第二mesh多跳通信链路的波段为UHF波段。再分别进行中继通信设备与勘测设备集群之间，以及与无人机集群之间的自组网测试，判断各设备的组网状态是否正常；例如，可以对各设备分别进行收发指令测试，若收发指令测试均无误则表明自组网测试构建成功；若收发指令测试有误，则根据自组网异常提示信息进行相应调整；直至收发指令测试均通过为止。然后进行各无人机各自的功能测试，判断各无人机各自搭载的载荷的工作状态是否均正常，若不正常则进行检修；直至各无人机各自的功能测试均通过为止。

需要说明的是，勘测设备集群中的第一勘测设备在执行勘测任务的过程中，如果指挥控制中心确定中继通信设备与第一勘测设备异常断链时，可以指示无人机集群根据第一勘测设备断链前的卫星定位坐标进行搜寻，并确定断链的第一勘测设备的位置坐标为失联目标，然后指示无人机集群基于搜寻到的失联目标调整组网链路，通过mesh自组网收发模块实现与断链的第一勘测设备之间的mesh自组网，此时断链的第一勘测设备可以将勘测结果通过该mesh自组网多跳至无人机集群，以便于无人机集群中的无人机通过搭载的无线网桥模块将该勘测结果点对点传输至中继通信设备、再由中继通信设备通过无线网桥模块将该勘测结果传输至指挥控制中心。至此完成mesh多跳辅助通信链路的构建。

此外，还需要说明的是，指挥控制中心基于历史卫星地图数据，可以对中继通信设备和无人机集群中每个无人机的航迹分别进行动态调整规划，确保勘测设备集群中的每个勘测设备的航迹均在网络覆盖范围内。并且，在每个勘测设备均设置于应急区域中的情况下，中继通信设备和无人机集群中每个无人机均可以作为应急自组网通信节点，用于实时获取和传输包括当前环境状况和应急救援状况的勘测结果。

下面对本发明提供的应急勘测通信装置进行描述，下文描述的应急勘测通信装置与上文描述的应急勘测通信方法可相互对应参照。

参照图3，为本发明提供的应急勘测通信装置的结构示意图，如图3所示，该应急勘测通信装置300，包括作业线规划模块310和应急勘测通信模块320。

作业线规划模块310，用于基于应急区域的边界轮廓确定第一勘测设备的勘测作业线。

应急勘测通信模块320，用于指示第一勘测设备按照勘测作业线运行时对应急区域的救援状况和环境状况进行实时勘测，并指示第一勘测设备基于与当前通信情况对应的通信链路向指挥控制中心传输勘测结果。

可选的，应急勘测通信模块320，具体用于指示第一勘测设备在与中继通信设备之间通信正常的情况下将勘测结果基于预先构建的无线通信主链路传输至指挥控制中心，并指示第一勘测设备在与中继通信设备之间通信异常的情况下将勘测结果基于预先构建的mesh多跳辅助通信链路传输至指挥控制中心。

可选的，应急勘测通信模块320，具体用于指示第一勘测设备在与中继通信设备之间通信异常的情况下，通过第一mesh多跳通信链路将勘测结果发送至第二勘测设备，由第二勘测设备通过中继通信设备将勘测结果传输至指挥控制中心；其中，第一勘测设备和第二勘测设备均属于勘测设备集群。

可选的，应急勘测通信模块320，具体用于指示第一勘测设备在确定与中继通信设备之间的距离超过距离阈值，或者确定勘测结果的数据量超过数据量阈值的情况下，将勘测结果转发至无人机集群，由无人机集群中的无人机通过第二mesh多跳通信链路和中继通信设备将勘测结果传输至指挥控制中心。

可选的，作业线规划模块310，具体用于从边界轮廓中确定多个轮廓点位；向边界轮廓内规划距离每个轮廓点位分别为预设距离值的待作业区域；将每个轮廓点位分别投影至待作业区域的边线上，得到待作业区域的多个边线点位；根据多个边线点位，为第一勘测设备规划勘测作业线，并得到勘测作业线。

可选的，应急勘测通信模块320，具体用于在勘测作业线的数量为多个，且在第一勘测设备被布放至应急区域的情况下，指示第一勘测设备定位作业起始点，并基于作业起始点沿多个勘测作业线运行时对应急区域的救援状况和环境状况进行实时勘测；其中，作业起始点属于多个边线点位。

可选的，应急勘测通信模块320，具体用于预先构建无线通信主链路，无线通信主链路是通过中继通信设备将指挥控制中心与勘测设备集群相连后形成的链路。

可选的，应急勘测通信模块320，具体预先构建mesh多跳辅助通信链路，mesh多跳辅助通信链路是勘测设备集群内所有勘测设备组成的第一mesh多跳通信链路与中继通信信息和指挥控制中心相连后形成的链路，以及勘测设备集群和无人机集群之间组成的第二mesh多跳通信链路与中继通信信息和指挥控制中心相连后形成的链路。

本发明实施例提供的应急勘测通信装置300，可以执行上述任一实施例中应急勘测通信方法的技术方案，其实现原理以及有益效果与应急勘测通信方法的实现原理及有益效果类似，可参见应急勘测通信方法的实现原理及有益效果，此处不再进行赘述。

图4示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图4所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)410、通信接口(CommunicationsInterface)420、存储器(memory)430和通信总线440，其中，处理器410，通信接口420，存储器430通过通信总线440完成相互间的通信。处理器410可以调用存储器430中的逻辑指令，以执行应急勘测通信方法，该方法包括：

基于应急区域的边界轮廓确定第一勘测设备的勘测作业线；指示第一勘测设备按照勘测作业线运行时对应急区域的救援状况和环境状况进行实时勘测，并指示第一勘测设备基于预先与当前通信情况对应的通信链路向指挥控制中心传输勘测结果。

此外，上述的存储器430中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，所述计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的应急勘测通信方法，该方法包括：

基于应急区域的边界轮廓确定第一勘测设备的勘测作业线；指示第一勘测设备按照勘测作业线运行时对应急区域的救援状况和环境状况进行实时勘测，并指示第一勘测设备基于与当前通信情况对应的通信链路向指挥控制中心传输勘测结果。

又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的应急勘测通信方法，该方法包括：

基于应急区域的边界轮廓确定第一勘测设备的勘测作业线；指示第一勘测设备按照勘测作业线运行时对应急区域的救援状况和环境状况进行实时勘测，并指示第一勘测设备基于与当前通信情况对应的通信链路向指挥控制中心传输勘测结果。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。