專(zhuān)利名稱(chēng)：多功能環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，屬于環(huán)境應(yīng)急領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
無(wú)人機(jī)即無(wú)人駕駛飛機(jī)(Unmanned Aerial Vehicle)簡(jiǎn)稱(chēng)UAV。它自20世紀(jì)初誕生以來(lái)，至今已有80多年歷史。特別是在電子和航空技術(shù)飛速發(fā)展的推動(dòng)下，無(wú)人機(jī)的發(fā)展受到了各國(guó)的重視。在軍事領(lǐng)域無(wú)人機(jī)作為偵察機(jī)和靶機(jī)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。近年來(lái)無(wú)人機(jī)在民用領(lǐng)域的應(yīng)用日益得到重視，相關(guān)技術(shù)日漸成熟。民用領(lǐng)域無(wú)人機(jī)主要以搭載視頻傳輸和數(shù)字相機(jī)兩類(lèi)設(shè)備為主。視頻傳輸可用于森林防護(hù)、空中巡邏、交通監(jiān)管等監(jiān)控領(lǐng)域，其突出優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)高效；數(shù)碼相機(jī)拍攝主要用于城鎮(zhèn)、開(kāi)發(fā)區(qū)、廠(chǎng)礦、居民小區(qū)等小范 圍的測(cè)繪，其優(yōu)點(diǎn)是高度低受天氣影響小且精度高。此外，在科研領(lǐng)域無(wú)人機(jī)作為一種低空探測(cè)的平臺(tái)也被廣泛使用。常見(jiàn)的有氣象監(jiān)測(cè)無(wú)人機(jī)，通過(guò)搭載氣象參數(shù)傳感器飛行，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同高度處氣象參數(shù)的測(cè)量。目前無(wú)人機(jī)在環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用主要集中在兩個(gè)方面。一方面采用無(wú)人機(jī)對(duì)水污染范圍、垃圾分布范圍、煙 廢氣排放狀況等進(jìn)行大面積調(diào)查。另一方面通過(guò)搭載環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀器，進(jìn)行氣體(或粒子)濃度的監(jiān)測(cè)。前者只是對(duì)視頻傳輸和航拍功能加以應(yīng)用的一種拓展，技術(shù)相對(duì)成熟；后者需要技術(shù)難度相對(duì)較大，許多關(guān)鍵性技術(shù)尚在不斷完善中。2008年中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所采用無(wú)人機(jī)搭載了改進(jìn)的臭氧傳感器和粒子(數(shù)濃度或質(zhì)量濃度)探測(cè)儀以及溫度濕度傳感器進(jìn)行探空試驗(yàn)取得成功。2009年，由中科院安徽光機(jī)所和大氣物理研究，利用無(wú)人飛機(jī)平臺(tái)進(jìn)行了大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)飛行試驗(yàn)，成功獲取大氣污染成分N02的二維時(shí)空分布。現(xiàn)有以環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)車(chē)、環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)船和便攜式環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)設(shè)備為主構(gòu)成的環(huán)境應(yīng)急監(jiān)控體系存在復(fù)雜地形條件下，難以到達(dá)；響應(yīng)速度不高，監(jiān)控范圍有限的問(wèn)題。在突發(fā)環(huán)境事件發(fā)生時(shí)，通過(guò)在無(wú)人機(jī)上搭載圖像或視頻監(jiān)控設(shè)備，快速了解環(huán)境現(xiàn)場(chǎng)信息，實(shí)現(xiàn)空中全景接入；通過(guò)搭載氣體監(jiān)測(cè)設(shè)備和氣象參數(shù)監(jiān)測(cè)設(shè)備，在低空快速飛行過(guò)程中，掌握污染物濃度分布情況，能夠有效彌補(bǔ)現(xiàn)有環(huán)境應(yīng)急監(jiān)體系的不足，極大的提升環(huán)境應(yīng)急響應(yīng)速度。但是，目前大多數(shù)無(wú)人機(jī)設(shè)計(jì)缺乏對(duì)多項(xiàng)任務(wù)載荷兼容性的考慮，一架無(wú)人機(jī)平臺(tái)只能適用于一種或幾種特定的任務(wù)載荷，難以根據(jù)不同的根據(jù)需求，靈活更換任務(wù)載荷，從而實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用。且缺乏針對(duì)環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)的需要，提供航拍、視頻監(jiān)控、有毒有害氣體檢測(cè)和氣象參數(shù)監(jiān)測(cè)全方位服務(wù)的環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)目前我國(guó)環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)的研究現(xiàn)狀和需求，本實(shí)用新型的目的在于通過(guò)對(duì)無(wú)人機(jī)飛行器平臺(tái)的改造和對(duì)任務(wù)載荷組件模塊化開(kāi)發(fā)，以及軟硬件集成，實(shí)現(xiàn)一架無(wú)人機(jī)平臺(tái)可搭載數(shù)碼相機(jī)、攝像頭、有毒有害氣體檢測(cè)儀和氣象參數(shù)監(jiān)測(cè)儀中的一項(xiàng)或多項(xiàng)任務(wù)載荷。在環(huán)境事件發(fā)生時(shí)，通過(guò)采用這種環(huán)境應(yīng)急無(wú)人機(jī)可實(shí)現(xiàn)空中全景接入，快速大范圍進(jìn)行氣態(tài)染物物濃度分布情況調(diào)查，以及氣象監(jiān)測(cè)，并保障監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸和快速處理分析，為環(huán)境應(yīng)急響應(yīng)提供決策依據(jù)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下一種多功能環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)，包括無(wú)人機(jī)平臺(tái)、地面測(cè)控與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和任務(wù)載荷；所述無(wú)人機(jī)平臺(tái)包括固定翼無(wú)人機(jī)和/或無(wú)人直升機(jī)；所述地面測(cè)控與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括遙測(cè)電臺(tái)、計(jì)算機(jī)、顯示器、遙控電臺(tái)和硬盤(pán)錄像機(jī)；所述任務(wù)載荷包括航拍設(shè)備、和/或視頻監(jiān)控設(shè)備、和/或氣象參數(shù)監(jiān)測(cè)儀、和/或多參數(shù)有毒有害氣體檢測(cè)儀。所述航拍設(shè)備、所述視頻監(jiān)控設(shè)備、所述氣象參數(shù)監(jiān)測(cè)儀、所述多參數(shù)有毒有害氣體檢測(cè)儀均為組件式模塊化設(shè)計(jì)。
所述多參數(shù)有毒有害氣體檢測(cè)檢測(cè)儀包括能夠檢測(cè)CO、和/ *H2S、和/或SO2、和/ 或NO2、和/或NO、和/或CI2、和/或HCNJP /或圓3、和/或PH3JP /或CIO2、和/或HCI、和/或VOC的氣體檢測(cè)傳感器。所述的視頻監(jiān)控設(shè)備包括攝像頭、和/或日光型彩色攝像機(jī)、和/或微光黑白攝像機(jī)、和/或紅外熱成像攝像機(jī)。所述的氣象參數(shù)監(jiān)測(cè)儀包括氣象參數(shù)監(jiān)測(cè)傳感器，所述氣象參數(shù)監(jiān)測(cè)傳感器包括溫度傳感器、和/或濕度傳感器、和/或壓力傳感器。所述的地面測(cè)控與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)是基于GIS平臺(tái)開(kāi)發(fā)的軟硬件結(jié)合裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)飛行控制、任務(wù)載荷設(shè)備控制、環(huán)境監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)處理等一體化操作，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)無(wú)人機(jī)的航跡顯示與遠(yuǎn)程控制，接收任務(wù)載荷的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)接收到的數(shù)據(jù)基于GIS進(jìn)行展示與空間分析，對(duì)航拍的影像進(jìn)行校正與拼接處理。所述的地面測(cè)控與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括測(cè)控車(chē)、和/或便攜式地面站。所述的無(wú)人機(jī)平臺(tái)為飛行器，包括飛艇、氣球等飛行器。所述飛行器包括飛艇或氣球。本實(shí)用新型中的多功能環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)包括無(wú)人機(jī)平臺(tái)、地面測(cè)控與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和任務(wù)載荷；無(wú)人機(jī)平臺(tái)包括固定翼無(wú)人機(jī)、無(wú)人直升機(jī)等；地面測(cè)控與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括遙測(cè)電臺(tái)、計(jì)算機(jī)、顯示器、遙控電臺(tái)、硬盤(pán)錄像機(jī)等；任務(wù)載荷包括任務(wù)載荷包括航拍設(shè)備、視頻監(jiān)控設(shè)備、氣象參數(shù)監(jiān)測(cè)儀和多參數(shù)有毒有害氣體檢測(cè)儀四類(lèi)。所述任務(wù)載荷其特征包括航拍設(shè)備、視頻監(jiān)控設(shè)備、氣象參數(shù)監(jiān)測(cè)儀和多參數(shù)有毒有害氣體檢測(cè)儀，這4類(lèi)任務(wù)載荷均以組件式模塊化設(shè)計(jì)，可根據(jù)需要方便的在無(wú)人機(jī)平臺(tái)上靈活選用也可以同時(shí)搭載，從而實(shí)現(xiàn)航拍、視頻監(jiān)控、有毒有害氣體檢測(cè)和氣象監(jiān)測(cè)多項(xiàng)功能。所述的多參數(shù)有毒有害氣體檢測(cè)檢測(cè)儀，其特征在于可以同時(shí)搭載多種氣體檢測(cè)傳感器，并可根據(jù)需要進(jìn)行靈活更換。具體檢測(cè)內(nèi)容包括C0、H2S, SO2, NO2, NO、CI2, HCN、NH3、PH3、CI02、HCI、V0C等。多參數(shù)有毒有害氣體檢測(cè)儀監(jiān)測(cè)到的有毒有害氣體濃度數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換后，經(jīng)遙測(cè)電臺(tái)實(shí)時(shí)發(fā)送到地面測(cè)控與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，并進(jìn)而由地面測(cè)控與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理分析。所述的氣象參數(shù)監(jiān)測(cè)儀包括溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器等多種氣象參數(shù)監(jiān)測(cè)傳感器。氣象參數(shù)監(jiān)測(cè)儀監(jiān)測(cè)到的溫度、濕度、壓力等氣象數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換后，經(jīng)遙測(cè)電臺(tái)實(shí)時(shí)發(fā)送到地面測(cè)控與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，并進(jìn)而由地面測(cè)控與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理分析。所述的視頻監(jiān)控設(shè)備可以是攝像頭、日光型彩色攝像機(jī)、微光黑白攝像機(jī)、紅外熱成像攝像機(jī)等多 種航拍設(shè)備。視頻監(jiān)控信息通過(guò)遙測(cè)電臺(tái)可實(shí)時(shí)傳輸?shù)降孛鏈y(cè)控與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，并進(jìn)而由地面測(cè)控與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的顯示器進(jìn)行顯示，同時(shí)將視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到硬盤(pán)錄像機(jī)中。所述的地面測(cè)控與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于可實(shí)現(xiàn)對(duì)飛行控制、任務(wù)載荷設(shè)備控制、環(huán)境監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)處理等一體化操作。對(duì)無(wú)人機(jī)平臺(tái)的飛行控制命令和對(duì)任務(wù)載荷(有毒有害氣體檢測(cè)儀、氣象參數(shù)監(jiān)測(cè)儀、航拍設(shè)備)的操控指令由地面測(cè)控與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)通過(guò)遙控電臺(tái)發(fā)送到無(wú)人機(jī)的飛行控制系統(tǒng)，并有飛行控制系統(tǒng)將相關(guān)指令發(fā)送給相應(yīng)的任務(wù)載荷。所述的地面測(cè)控與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)是基于GIS平臺(tái)開(kāi)發(fā)的，可實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)人機(jī)的航跡顯示與遠(yuǎn)程控制，接收任務(wù)載荷的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)接收到的數(shù)據(jù)基于GIS進(jìn)行展示與空間分析，對(duì)航拍的影像進(jìn)行校正與拼接處理。本系列環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)無(wú)人機(jī)可在特定條件下，通過(guò)調(diào)整任務(wù)載荷實(shí)現(xiàn)不同功能的環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)，包括以下幾個(gè)方面I、航拍是本系列環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)無(wú)人機(jī)的基本功能之一?？蓪?shí)現(xiàn)對(duì)各類(lèi)事件現(xiàn)場(chǎng)的航拍作業(yè)，地面測(cè)控與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的軟件可實(shí)現(xiàn)對(duì)航拍影像的校正和拼接，從而快速為事件處理處置提供必要的高精度影像資料。同時(shí)也可以為生態(tài)調(diào)查、電子地圖生產(chǎn)等提供必要的數(shù)據(jù)資源。2、所述任務(wù)載荷換做攝像機(jī)(或攝像頭)即可在應(yīng)急指揮中實(shí)現(xiàn)事件現(xiàn)場(chǎng)空中全景接入。該功能主要是在環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)車(chē)、環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)船和人員難以到達(dá)的情況下，充分發(fā)揮無(wú)人機(jī)平臺(tái)靈活機(jī)動(dòng)的特點(diǎn)，實(shí)時(shí)獲取事件現(xiàn)場(chǎng)信息?，F(xiàn)場(chǎng)決策者在地面通過(guò)測(cè)控系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)查看污染事件現(xiàn)場(chǎng)的情況，還可以通過(guò)控制無(wú)人機(jī)的飛行高度及方位，調(diào)整實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控的角度。3、通過(guò)在無(wú)人機(jī)平臺(tái)上搭載有毒有害氣體檢儀，可實(shí)現(xiàn)對(duì)飛行器所在場(chǎng)所空的氣中的特定污染物進(jìn)行檢測(cè)和濃度測(cè)量。所獲取的數(shù)據(jù)則通過(guò)遙測(cè)電臺(tái)，以無(wú)線(xiàn)傳輸?shù)姆绞綄?shí)時(shí)發(fā)送到地面測(cè)控與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，并進(jìn)行處理分析，為應(yīng)急響應(yīng)提供決策依據(jù)。4、通過(guò)在飛行器上搭載氣象參數(shù)檢測(cè)傳感器，可實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度、壓強(qiáng)、濕度等氣象參數(shù)的監(jiān)測(cè)，所獲取的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)遙測(cè)電臺(tái)，以無(wú)線(xiàn)傳輸?shù)姆绞綄?shí)時(shí)發(fā)送到地面測(cè)控與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，并進(jìn)行處理分析，為應(yīng)急響應(yīng)提供決策依據(jù)。5、地面測(cè)控與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)人機(jī)平臺(tái)的飛行控制，并對(duì)監(jiān)測(cè)、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。地面測(cè)控與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)是基于GIS平臺(tái)開(kāi)發(fā)的，可實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)人機(jī)的航跡顯示與遠(yuǎn)程控制，接收無(wú)人機(jī)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，對(duì)接收到的數(shù)據(jù)基于GIS進(jìn)行展示與空間分析。并結(jié)合軟件系統(tǒng)的輔助決策分析功能，為應(yīng)急響應(yīng)方案(如人員疏散范圍)的制定提供依據(jù)。本實(shí)用新型所需的儀器設(shè)備性能如下I、無(wú)人機(jī)飛行器[0033]無(wú)人機(jī)飛行器可采用固定翼無(wú)人機(jī)和無(wú)人直升機(jī)兩種。(I)固定翼無(wú)人機(jī)標(biāo)準(zhǔn)任務(wù)載荷> 15kg、起降抗風(fēng)能力> 5級(jí)、升限5000m、通信距離(無(wú)中繼)可達(dá)20km以上(無(wú)遮擋)、帶最大任務(wù)載荷續(xù)航時(shí)間> I. 5h。(2)無(wú)人直升機(jī)最大飛行高度可達(dá)2500m以上,最大載荷大于可達(dá)20Kg、帶最大任務(wù)載荷續(xù)航時(shí)間> Ih。2、多參數(shù)有毒有害氣體檢測(cè)儀 電池工作時(shí)間> 8小時(shí)連續(xù)工作，泵吸式采樣，采樣流速400cc/min，溫度-10 +45°C、工作濕度0% 95%相對(duì)濕度(無(wú)冷凝)。監(jiān)測(cè)指標(biāo)包括C0、H2S,SO2、NO2、NO、CI2、HCN、NH3> PH3、CIO2、HCl、VOC,指標(biāo)可擴(kuò)展，精度Ippm,量程可調(diào)節(jié)。3、氣象參數(shù)監(jiān)測(cè)傳感器溫度測(cè)量范圍_90°C 50°C ;測(cè)量精度小于為0. 30C ;濕度測(cè)量范圍為0 100% ；測(cè)量精度小于為5% ;氣壓測(cè)量范圍為500 1050hPa ;測(cè)量精度小于為0. 5hPa。通過(guò)上述的優(yōu)選參數(shù)可使本實(shí)用新型的系統(tǒng)達(dá)到最佳的性能。因此，本實(shí)用新型的有益效果包括1，本實(shí)用新型通過(guò)對(duì)無(wú)人機(jī)飛行器平臺(tái)的改造和對(duì)任務(wù)載荷組件模塊化開(kāi)發(fā)，以及軟硬件集成，改善了現(xiàn)有無(wú)人機(jī)平臺(tái)兼容任務(wù)載荷能力不足的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了一機(jī)多用。2，本實(shí)用新型在突發(fā)事件中，可以對(duì)污染現(xiàn)場(chǎng)人力無(wú)法到達(dá)的區(qū)域進(jìn)行航拍、視頻監(jiān)控、有毒有害氣體檢測(cè)和氣象參數(shù)監(jiān)測(cè)，解決了現(xiàn)有環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)體系在復(fù)雜地形條件下難以到達(dá)，響應(yīng)速度不高，監(jiān)控范圍有限的問(wèn)題，極大的提高了環(huán)境應(yīng)急響應(yīng)能力。

圖I多功能環(huán)境應(yīng)急無(wú)人機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖2多功能環(huán)境應(yīng)急無(wú)人機(jī)系統(tǒng)軟件功能圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。如圖I所示多功能環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)，包括包括無(wú)人機(jī)平臺(tái)、地面測(cè)控與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和任務(wù)載荷。無(wú)人機(jī)平臺(tái)包括固定翼無(wú)人機(jī)、無(wú)人直升機(jī)等；地面測(cè)控與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括遙測(cè)電臺(tái)、計(jì)算機(jī)、顯示器、遙控電臺(tái)、硬盤(pán)錄像機(jī)等；任務(wù)載荷包括任務(wù)載荷包括航拍設(shè)備、視頻監(jiān)控設(shè)備、氣象參數(shù)監(jiān)測(cè)儀和多參數(shù)有毒有害氣體檢測(cè)儀四類(lèi)。這4類(lèi)任務(wù)載荷均以組件式模塊化設(shè)計(jì)，可根據(jù)需要方便的在無(wú)人機(jī)平臺(tái)上靈活選用也可以同時(shí)搭載。氣象監(jiān)測(cè)儀和多參數(shù)有毒有害氣體監(jiān)測(cè)儀將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳給轉(zhuǎn)換電路。轉(zhuǎn)換電路與遙測(cè)電臺(tái)連接。通過(guò)遙測(cè)電臺(tái)將氣象監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和氣體監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸給地面測(cè)控與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，地面測(cè)控與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。視頻監(jiān)控設(shè)備采集的視頻監(jiān)控信息通過(guò)遙測(cè)電臺(tái)可實(shí)時(shí)傳輸?shù)降孛鏈y(cè)控與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，并進(jìn)而由地面測(cè)控與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的顯示器進(jìn)行顯示，同時(shí)將視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到硬盤(pán)錄像機(jī)中。地面測(cè)控與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對(duì)無(wú)人機(jī)平臺(tái)的飛行控制指令和對(duì)任務(wù)載荷(有毒有害氣體檢測(cè)儀、氣象參數(shù)監(jiān)測(cè)儀、航拍設(shè)備)的操控指令由地面測(cè)控與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)通過(guò)遙控電臺(tái)發(fā)送到無(wú)人機(jī)的飛行控制系統(tǒng)，并有飛行控制系統(tǒng)將相關(guān)指令發(fā)送給相應(yīng)的任務(wù)載荷。圖2是多功能環(huán)境應(yīng)急無(wú)人機(jī)系統(tǒng)軟件功能圖。該軟件部署在地面測(cè)控與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)計(jì)算機(jī)上，是基于GIS平臺(tái)開(kāi)發(fā)的，可實(shí)現(xiàn)對(duì)飛行控制、任務(wù)載荷設(shè)備控制、環(huán)境監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)處理等一體化操作。該軟件系統(tǒng)的子系統(tǒng)包括飛行控制子系統(tǒng)、有毒有害氣體檢測(cè)子系統(tǒng)、航拍子系統(tǒng)、視頻監(jiān)控子系統(tǒng)、氣象參數(shù)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急輔助決策支持子系統(tǒng)。其中飛行控制子系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)人機(jī)飛行姿態(tài)與航跡的控制；有毒有害氣體檢測(cè)子系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)信息的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)展示與統(tǒng)計(jì)分析；航拍子系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)航拍圖像的管理以及校正、拼接；視頻監(jiān)控子系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控信息的實(shí)時(shí)查看、歷史回放和基于視頻圖像的煙氣黑度判別；氣象參數(shù)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)氣象監(jiān)測(cè)信息的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)展示，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急輔助決 策支持子系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源、應(yīng)急資源、?；沸畔⒌墓芾怼⒕S護(hù)和查詢(xún)。以上通過(guò)具體的和優(yōu)選的實(shí)施例詳細(xì)的描述了本實(shí)用新型，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，本實(shí)用新型并不局限于以上所述實(shí)施例，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作 的任何修改、等同替換等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種多功能環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)，其特征在于包括無(wú)人機(jī)平臺(tái)、地面測(cè)控與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和任務(wù)載荷；所述無(wú)人機(jī)平臺(tái)包括固定翼無(wú)人機(jī)和/或無(wú)人直升機(jī)；所述地面測(cè)控與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括遙測(cè)電臺(tái)、計(jì)算機(jī)、顯示器、遙控電臺(tái)和硬盤(pán)錄像機(jī)；所述任務(wù)載荷包括航拍設(shè)備、和/或視頻監(jiān)控設(shè)備、和/或氣象參數(shù)監(jiān)測(cè)儀、和/或多參數(shù)有毒有害氣體檢測(cè)儀。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多功能環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)，其特征在于所述航拍設(shè)備、所述視頻監(jiān)控設(shè)備、所述氣象參數(shù)監(jiān)測(cè)儀、所述多參數(shù)有毒有害氣體檢測(cè)儀均為組件式模塊化設(shè)計(jì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多功能環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)，其特征在于所述多參數(shù)有毒有害氣體檢測(cè)檢測(cè)儀包括能夠檢測(cè)CO、和/或H2SjP /或SO2、和/或NO2、和/或NO、和/或CI2、和/或HCNjP /或順3、和/或PH3JP /或CIO2、和/或HCIjP /或VOC的氣體檢測(cè)傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多功能環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)，其特征在于所述的視頻 監(jiān)控設(shè)備包括攝像頭、和/或日光型彩色攝像機(jī)、和/或微光黑白攝像機(jī)、和/或紅外熱成像攝像機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多功能環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)，其特征在于所述的氣象參數(shù)監(jiān)測(cè)儀包括氣象參數(shù)監(jiān)測(cè)傳感器，所述氣象參數(shù)監(jiān)測(cè)傳感器包括溫度傳感器、和/或濕度傳感器、和/或壓力傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多功能環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)，其特征在于所述的地面測(cè)控與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括測(cè)控車(chē)、和/或便攜式地面站。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多功能環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)，其特征在于所述的無(wú)人機(jī)平臺(tái)為飛行器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多功能環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)，其特征在于所述飛行器包括飛艇或氣球。
專(zhuān)利摘要一種多功能環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)，包括無(wú)人機(jī)平臺(tái)、地面測(cè)控與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和任務(wù)載荷；所述無(wú)人機(jī)平臺(tái)包括固定翼無(wú)人機(jī)和/或無(wú)人直升機(jī)；所述地面測(cè)控與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括遙測(cè)電臺(tái)、計(jì)算機(jī)、顯示器、遙控電臺(tái)和硬盤(pán)錄像機(jī)；所述任務(wù)載荷包括航拍設(shè)備、和/或視頻監(jiān)控設(shè)備、和/或氣象參數(shù)監(jiān)測(cè)儀、和/或多參數(shù)有毒有害氣體檢測(cè)儀。本實(shí)用新型通過(guò)對(duì)無(wú)人機(jī)飛行器平臺(tái)的改造和對(duì)任務(wù)載荷組件模塊化開(kāi)發(fā)，以及軟硬件集成，改善了現(xiàn)有無(wú)人機(jī)平臺(tái)兼容任務(wù)載荷能力不足的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了一機(jī)多用；解決了現(xiàn)有環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)體系在復(fù)雜地形條件下難以到達(dá)，響應(yīng)速度不高，監(jiān)控范圍有限的問(wèn)題，極大的提高了環(huán)境應(yīng)急響應(yīng)能力。
文檔編號(hào)G01W1/02GK202481315SQ20112045117
公開(kāi)日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2011年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月15日
發(fā)明者劉銳, 姚新, 謝濤 申請(qǐng)人:中科宇圖天下科技有限公司