CN106814752A - 一种基于无人机集群的全天候城市监控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于无人机集群的全天候城市监控系统，由多个无人机本体组成，包括无人机控制系统、集群飞行控制系统、地面控制站、飞控子系统和高空无线充电平台网络系统，集群飞行控制系统一方面分别与多个飞控子系统连接，另外一方面与无人机控制系统连接，无人机控制系统分别与多个飞控子系统连接，地面控制站一方面与无人机控制系统连接，另外一方面与高空无线充电平台网络系统连接，多机巡逻式的监控，减小监视死角；对无线充电技术的利用，实现全天候对整个路线进行巡视和智能化的对周边情况进行检测并报警，解决了需大量的人力对监控过程进行判断的问题；且用自主起降、航线规划及无人机集群等技术，只需少量人便可操控整个监控系统。
Description
技术领域
本发明属于无人机监控系统技术领域，具体地说，本发明涉及一种基于无人机集群的全天候城市监控系统。
背景技术
随着无人机技术的发展，无人机监控逐渐在反恐和安保中开始使用，目前固定摄像头式视频监控技术：监控范围固定，大部分地方难以监控到，如果什么地方都安装监控摄像头，需要摄像头的数量太多且成本太高。基于无人机的独机巡逻式安防监控系统：无人机续航时间短，需人工操作，如果需要大范围监控，则得需要多名飞手之间互相配合操控多架无人机，导致人力成本太高，同时续航时间短，且需要多人操控，容易发生碰撞事故。
发明内容
本发明提供一种基于无人机集群的全天候城市监控系统，采用多机巡逻式的监控周边情况，减小监视死角；另外由于对无线充电技术的利用，实现了全天候的对整个路线进行巡视和智能化的对周边情况进行检测并报警，解决了需要大量的人力对监控过程进行判断的问题；而且采用了自主起降、航线规划及无人机集群等技术，只需少量人力便可以操控整个监控系统。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种基于无人机集群的全天候城市监控系统，由多个无人机本体组成，包括无人机控制系统、集群飞行控制系统、地面控制站、飞控子系统和高空无线充电平台网络系统，其中飞控子系统设有多个，所述集群飞行控制系统一方面分别与多个飞控子系统连接，另外一方面与无人机控制系统连接，所述无人机控制系统分别与多个飞控子系统连接，所述地面控制站一方面与无人机控制系统连接，另外一方面与高空无线充电平台网络系统连接。
优选的，每个飞控子系统对应一个无人机本体。
优选的，每个无人机本体中嵌入有监控模块、GPS定位模块、避障模块、电源模块和无线充电模块，所述无线充电模块与电源模块通过导线连接，另外所述无线充电模块可于高空无线充电平台网络系统连接。
优选的，所述无人机本体中嵌入有周界防范、移动/滞留及人脸智能检测的智能算法。
采用以上技术方案的有益效果是：该基于无人机集群的全天候城市监控系统，在地面控制站规划好各个无人机本体的巡视路线，一键控制无人机集群中的每个无人机本体成员起飞，无人机本体按照规划好的航线进行飞行，通过监控模块开展巡逻式监控；并利用无人机本体中嵌入的周界防范、移动/滞留及人脸智能检测的智能算法对巡视路线上的视频图像进行检测，当检测到异常情况时，将警示信息反映回地面控制站；当无人机控制系统检测到电量达到警戒线时，无人机本体会自动搜索高空无线充电平台的位置，并飞行至高空无线充电平台通过无线充电模块进行充电，在充电的同时，利用该无线充电平台处于该地段的制高点，充当固定式的监控系统，对周边的环境进行监控。当充满电后，该无人机本体会自动起飞，并按照地面控制站规划的航线继续飞行巡视；所述GPS定位模块，实现了无人机在航行监控过程中的定位；所述避障模块，保证了无人机的飞行安全。
附图说明
图1是该基于无人机集群的全天候城市监控系统工作原理框图；
其中：
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。
如图1所示，本发明是一种基于无人机集群的全天候城市监控系统，是应用于无人机飞控系统的多冗余供电与供电分配，为飞控系统提供多路供电，智能优选供电，防止因供电问题导致无人机飞控系统工作异常。
具体的说，如图1所示，由多个无人机本体组成，包括无人机控制系统、集群飞行控制系统、地面控制站、飞控子系统和高空无线充电平台网络系统，其中飞控子系统设有多个，所述集群飞行控制系统一方面分别与多个飞控子系统连接，另外一方面与无人机控制系统连接，所述无人机控制系统分别与多个飞控子系统连接，所述地面控制站一方面与无人机控制系统连接，另外一方面与高空无线充电平台网络系统连接。
每个飞控子系统对应一个无人机本体。
每个无人机本体中嵌入有监控模块、GPS定位模块、避障模块、电源模块和无线充电模块，所述无线充电模块与电源模块通过导线连接，另外所述无线充电模块可于高空无线充电平台网络系统连接。
所述无人机本体中嵌入有周界防范、移动/滞留及人脸智能检测的智能算法。以下用具体实施例对具体工作方式进行阐述：
该基于无人机集群的全天候城市监控系统，以无人机本体为载体，利用自主起降及航线规划的自动技术，在地面控制站上规划集群内各个无人机本体成员的基本飞行路线，控制整个无人机集群正常的起降与飞行。通过设置相应的规则权重系数，建立集群和成员两种体系，进行规避制导和控制。
通过监控模块开展巡逻式监控，利用周界防范、移动/滞留及人脸智能检测的智能算法对巡视路线上的视频图像进行检测，并异常报警。
在各个巡视路线上的关键制高点，安装由地面控制站远程控制的高空无线充电平台，另外在无人机本体上安装无线充电模块。当无人机本体按照提前规划好的路线上巡视时，若无人机控制系统检测到电量达到警戒线，则自动搜索航线上最近的高空无线充电平台，并规划至高空无线充电平台之间的航线，然后飞行至高空无线充电平台上空并降落在高空无线充电平台上，同时将无人机本体降落在高空无线充电平台上的信息反映给地面控制站，然后地面控制站控制相应的无线充电系统开始工作；当电量充满时，反映给地面控制站终止充电，并且无人机载本体开始自主起飞并按照之前规划好的航线进行巡视。在充电的同时，利用该无线充电平台处于该地段的制高点，充当固定式的监控系统，对周边的环境进行监控。所述GPS定位模块，实现了无人机在航行监控过程中的定位；所述避障模块，保证了无人机的飞行安全。
该基于无人机集群的全天候城市监控系统，采用多机巡逻式的监控周边情况，减小监视死角；另外由于对无线充电技术的利用，实现了全天候的对整个路线进行巡视和智能化的对周边情况进行检测并报警，解决了需要大量的人力对监控过程进行判断的问题；而且采用了自主起降、航线规划及无人机集群等技术，只需少量人力便可以操控整个监控系统。
以上结合附图对本发明进行了示例性描述，显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种基于无人机集群的全天候城市监控系统，由多个无人机本体组成，其特征在于：包括无人机控制系统、集群飞行控制系统、地面控制站、飞控子系统和高空无线充电平台网络系统，其中飞控子系统设有多个，所述集群飞行控制系统一方面分别与多个飞控子系统连接，另外一方面与无人机控制系统连接，所述无人机控制系统分别与多个飞控子系统连接，所述地面控制站一方面与无人机控制系统连接，另外一方面与高空无线充电平台网络系统连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于无人机集群的全天候城市监控系统，其特征在于：每个飞控子系统对应一个无人机本体。
3.根据权利要求1所述的一种基于无人机集群的全天候城市监控系统，其特征在于：每个无人机本体中嵌入有监控模块、GPS定位模块、避障模块、电源模块和无线充电模块，所述无线充电模块与电源模块通过导线连接，另外所述无线充电模块可于高空无线充电平台网络系统连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于无人机集群的全天候城市监控系统，其特征在于：所述无人机本体中嵌入有周界防范、移动/滞留及人脸智能检测等智能算法。
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