CN105425815B - 一种利用无人飞行器的牧场智能管理系统及方法 - Google Patents

一种利用无人飞行器的牧场智能管理系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用无人飞行器的牧场智能管理系统及方法，属于无人机应用领域。包括无人飞行器和地面控制台，无人飞行器具有按照预设线路和/或接收地面控制台发送的遥控指令控制无人飞行器飞行的飞控板，还包括用于检测生命对象的红外热成像监测设备和记录其为嫌疑对象的贮存器、能够在预设飞行高度范围内与嫌疑对象上设置的电子标签通讯、读取其中的身份信息的射频识别设备，飞控板根据电子标签的存在与否和/或身份信息判断嫌疑对象是否为目标对象。本发明结合远距离红外感应成像或图像实时传输的原理以及近距离射频识别对象的原理，实现了高效率、智能化的丢失牲畜找回解决方案。

Description

一种利用无人飞行器的牧场智能管理系统及方法
技术领域
本发明涉及无人机应用技术领域，具体涉及一种利用无人飞行器的牧场智能管理系统及方法。
背景技术
现有放牧管理工作的特点是，为了降低放牧成本，提高放牧效率，逐步实现大农场化，被放牧的对象的数量越来越多，管理愈来愈趋近于智能化。然而，像牛、羊、马等这类牲畜，在放牧中是需要有一定自由度的，让其在草原上自由活动。传统方式是通过有经验的看护者来跟随看护，并且有条件的情况下还会借助牧羊犬等方式来辅助。现有技术中已经有人提出应用无人机技术来实现智能放牧。
例如：申请号为201510528382.X、发明名称为《智能放牧的监拍方法及系统》的中国发明专利申请公开了一种智能放牧的监拍方法及系统，该方法包含以下步骤：预先为头牲畜佩戴主设备；在需要对牧群进行监控时，该牧群的主设备将自身的定位信息发送至远程服务器；远程服务器将定位信息发送至飞控中心；飞控中心根据定位信息控制航拍无人机拍摄牧群；航拍无人机将拍摄到的牧群画面回传至飞控中心。
但是，不可避免的是，总会出现突发情况导致有少量牲畜离群跑丢，而传统方式是由管理员骑马或者开车去寻找，但是，由于放牧面积很大，走丢的牲畜常常难以找回。
随着无人飞行器技术的成熟，已经有人提出要利用无人飞行器的飞行巡视功能来解决找回丢失的牲畜的问题。不过，现有的解决方案，对于具体如何实施找回，并没有很好的办法。例如，最简单、直接的实现方式，就是利用无人飞行器的实时图传功能，进行飞行巡视，并将从高空中拍摄到的大范围景象发回给用户附近的显示终端，由用户来进行筛查。
但是，这种方式，如果要求拍摄面积大，则必须让无人飞行器高飞，得到的显示内容中，地面上的目标成像很小，用户很难准确筛查出怀疑对象；如果要求将地面目标拍摄的更清楚，那么无人飞行器又必须贴近地面飞行，此时拍摄的范围就相对较小，找回的效率降低。再加上当前固定翼式无人飞行器的操作麻烦，并且不能悬停观察，而多旋翼式式无人飞行器的续航问题还有待进一步解决，所以，现有技术中并没有一个很好的解决方案来帮助完成丢失牲畜的找回问题。
发明内容
本发明的发明目的是提供一种利用无人飞行器的牧场智能管理系统及方法，结合无人机技术、远距离红外感应成像技术和近距离射频识别技术，实现高效率、智能化的丢失牲畜找回解决方案。
本发明的另一个发明目的是提供一种利用无人飞行器的牧场智能管理系统及方法，结合无人机技术、远距离图像传输技术以及近距离射频识别技术，解决放牧工作中牲畜丢失后的找回问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种利用无人飞行器的牧场智能管理系统，包括无人飞行器和地面控制台，所述地面控制台具有存储监控范围的电子地图数据的第一存储器、能够与所述无人飞行器双向通信的第一双工数据通信接口，所述无人飞行器具有能够与所述地面控制台双向通信的第二双工数据通信接口、按照预设线路和/或接收所述地面控制台发送的遥控指令控制所述无人飞行器在所述监控范围内飞行的飞控板，所述第一双工数据通信接口和所述第二双工数据通信接口通过无线通信方式连接，所述飞控板与所述第二双工数据通信接口电连接，所述无人飞行器还包括用于检测所述监控范围内有体温表征特点的生命对象的红外热成像监测设备和记录所述生命对象为嫌疑对象的贮存器、能够在预设飞行高度范围内与所述嫌疑对象上设置的电子标签通讯、读取所述电子标签中的身份信息的射频识别设备，所述红外热成像监测设备分别与所述飞控板、贮存器连接，所述射频识别设备与所述飞控板连接，所述飞控板根据所述电子标签的存在与否和/或所述身份信息判断所述嫌疑对象是否为目标对象。
进一步的，所述无人飞行器还包括替换所述红外热成像监测设备用于检测所述监控范围内的所述嫌疑对象的图像传感设备，所述图像传感设备分别与所述飞控板、贮存器连接。
进一步的，所述无人飞行器还包括用于定位所述无人飞行器位置坐标的导航定位设备和存储所述无人飞行器位置坐标的第二存储器，所述导航定位设备分别与所述第二存储器、飞控板连接，所述第二存储器分别与所述第二双工数据通信接口、飞控板连接，其中，存储的所述无人飞行器位置坐标包括：
当所述无人飞行器按照预设线路在所述监控范围内飞行，检测到所述嫌疑对象时的所述无人飞行器当前位置的第一位置坐标，当所述无人飞行器脱离所述预设线路时，所述飞控板读取所述第一位置坐标返回所述预设线路；
当所述飞控板判断所述嫌疑对象为所述目标对象时，所述无人飞行器当前位置的第二位置坐标，并通过所述第二双工数据通信接口将所述第二位置坐标发送至所述地面控制台。
进一步的，所述无人飞行器还包括能够选择式开启的图像传感设备，所述图像传感设备分别与所述飞控板、第二双工数据通信接口连接，所述飞控板控制所述图像传感设备与所述红外热成像监测设备同时开启或者在所述红外热成像监测设备检测到所述嫌疑对象时开启或者在所述射频识别设备确定所述嫌疑对象为目标对象时开启，并通过所述第二双工数据通信接口将所述图像传感设备拍摄的图像数据传回至所述地面控制台。
进一步的，所述地面控制台还包括用于控制所述无人飞行器在手动/自动模式之间转换的切换开关，所述切换开关与所述第一双工数据通信接口连接，其中，
所述手动模式是指所述无人飞行器按照所述地面控制台发送的所述遥控指令飞行；
所述自动模式是指所述无人飞行器按照所述预设线路飞行。
根据本发明的另一个方面，提供了一种利用无人飞行器的牧场智能管理方法，包括无人飞行器和能够与其双向通信的地面控制台，包括以下步骤：
步骤一，任务初始化；
步骤二，开启所述无人飞行器上搭载的红外热成像监测设备；
步骤三，判断在监控范围内是否检测到有体温表征特点的生命对象；
步骤四，当检测到所述有体温表征特点的生命对象时，将所述生命对象记录为嫌疑对象；
步骤五，控制所述无人飞行器朝向所述嫌疑对象飞行；
步骤六，当所述无人飞行器达到距离所述嫌疑对象的预设飞行高度范围内时，检测所述嫌疑对象上是否设置有电子标签；
步骤七，当所述嫌疑对象上设置有电子标签时，读取所述电子标签中的身份信息；
步骤八，根据所述电子标签的存在与否和/或所述身份信息判断所述嫌疑对象是否为目标对象。
进一步的，所述步骤二至四替换为以下步骤：
步骤二，开启所述无人飞行器上搭载的图像传感设备，获取图像数据；
步骤三，根据所述图像数据判断在监控范围内是否有疑似目标对象的生命对象；
步骤四，当检测到所述生命对象时，将所述生命对象记录为嫌疑对象。
进一步的，所述将所述生命对象记录为嫌疑对象的步骤之后，还包括以下步骤：
当所述无人飞行器按照预设线路在所述监控范围内飞行，存储检测到所述嫌疑对象时的所述无人飞行器当前位置的第一位置坐标；
当判断所述嫌疑对象不是所述目标对象时，控制所述无人飞行器返回到所述第一位置坐标继续按照所述预设线路飞行。
进一步的，在判断所述嫌疑对象为所述目标对象之后，还包括以下步骤：
记录所述无人飞行器当前位置的第二位置坐标；
将所述第二位置坐标发送至所述地面控制台。
进一步的，还包括拍摄获取图像数据的步骤，具体包括：
与所述红外热成像监测设备同时启动拍摄所述图像数据；
或者在检测到所述嫌疑对象时启动拍摄所述图像数据；
或者在确定所述嫌疑对象为目标对象时启动拍摄所述图像数据；
并将所述图像数据传回至所述地面控制台。
本发明公开了一种利用无人飞行器的牧场智能管理系统及方法，能够高效率的大范围搜索生命对象：在高空采用大范围的红外热成像技术或无人机航拍图像实时传输技术，特别适于在草原这样的环境，迅速找到有体温表征特点的生命对象或者疑似目标对象的生命对象。在此阶段仅用迅速排查有嫌疑的生命对象，不需要仔细核对身份，所以也无需人工介入对象筛选，提高了工作效率和智能化程度。同时，本发明还采用RFID技术，利用无人飞行器对上述有嫌疑的生命对象进行射频识别，从而确认该生命对象是否为走丢的目标对象，从而能够迅速确认生命对象的身份。
此外，根据本发明公开的利用无人飞行器的牧场智能管理系统及方法，能够根据确认生命对象的身份后，快速的大致确定该走丢的目标对象的位置，当识别为走丢的目标对象时，直接将无人飞行器的当前位置坐标发回给远程的用户，就能大致确认走丢的目标对象的地理位置，帮助后期找回。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够使得本发明的技术手段更加清楚明白，达到本领域技术人员可依照说明书的内容予以实施的程度，并且为了能够让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，下面以本发明的具体实施方式进行举例说明。
附图说明
通过阅读下文优选的具体实施方式中的详细描述，本发明各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。说明书附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。显而易见地，下面描述的附图仅仅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。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：
图1示出了根据本发明实施例一的利用无人飞行器的牧场智能管理系统结构示意图；
图2示出了根据本发明实施例二的利用无人飞行器的牧场智能管理系统结构示意图；
图3示出了根据本发明实施例三的利用无人飞行器的牧场智能管理方法流程图；
图4示出了根据本发明实施例四的利用无人飞行器的牧场智能管理方法流程图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的具体实施例。虽然附图中显示了本发明的具体实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
需要说明的是，在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可以理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名词的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式，然所述描述乃以说明书的一般原则为目的，并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个附图并不构成对本发明实施例的限定。
无人飞行器简称“无人机”，英文缩写为“UAV(unmanned aerial vehicle)”，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。从技术角度定义可以分为：无人直升机、无人固定翼机、无人多旋翼式飞行器、无人飞艇、无人伞翼机等。近年来，随着传感器工艺的提高、微处理器技术的进步、动力装置的改善以及电池续航能力的增加，使其在军事、民用方面的用途不断高速拓展，无人飞行器市场具有广阔前景。
本发明实施例中优选的无人飞行器为多旋翼式无人飞行器(或称为多旋翼式飞行器)，可以是四旋翼、六旋翼及旋翼数量大于六的无人飞行器。优选的，机身由碳纤维材料制成，在满足较高使用强度和刚度的前提下，可大幅减轻机身的重量，从而降低多旋翼式无人飞行器的动力需求以及提高多旋翼式无人飞行器的机动性。当然，在本发明的其他实施例中，机身还可以由塑料或者其他任意使用的材料制成。机身上设有多个相对于所述机身中的对称平面呈对称分布的浆臂，每一个浆臂远离所述机身的一端设有桨叶组件，所述桨叶组件包括安装在所述浆臂上的电机和连接在所述电机的输出轴上的桨叶，每一片桨叶的旋转轴线均位于同一圆柱面上。
本发明技术方案采用的无人飞行器主要是指小、微型多旋翼式无人飞行器，这种无人飞行器体积小、成本低、飞行稳定性较好，飞行成本低等。本发明使用的飞行器，典型的以四轴多旋翼式飞行器为代表。
实施例一、一种利用无人飞行器的牧场智能管理系统。
图1为本发明实施例一的利用无人飞行器的牧场智能管理系统结构示意图，本发明实施例将结合图1进行具体说明。
如图1所示，本发明实施例提供了一种利用无人飞行器的牧场智能管理系统100，包括无人飞行器101和地面控制台108，所述地面控制台108具有存储监控范围的电子地图数据的第一存储器110、能够与所述无人飞行器双向通信的第一双工数据通信接口109，所述无人飞行器101具有能够与所述地面控制台108双向通信的第二双工数据通信接口102、按照预设线路和/或接收所述地面控制台发送的遥控指令控制所述无人飞行器在所述监控范围内飞行的飞控板103，所述第一双工数据通信接口109和所述第二双工数据通信接口102通过无线通信方式连接，所述飞控板103与所述第二双工数据通信接口102电连接，所述无人飞行器101还包括用于检测所述监控范围内有体温表征特点的生命对象的红外热成像监测设备104和记录所述生命对象为嫌疑对象的贮存器105、能够在预设飞行高度范围内与所述嫌疑对象上设置的电子标签通讯、读取所述电子标签107中的身份信息的射频识别设备106，所述红外热成像监测设备104分别与所述飞控板103、贮存器105连接，所述射频识别设备106与所述飞控板103连接，所述飞控板103根据所述电子标签107的存在与否和/或所述身份信息判断所述嫌疑对象是否为目标对象。
本发明实施例中优选的，所述地面控制台108可以包括服务器、PC机、移动设备(例如，平板电脑或者智能手机)、无线遥控器等，在此不做限定。在下面的实施例中，以所述地面控制台108为服务器为例进行说明。
本发明实施例中的牧场智能管理系统100至少包括一台无人飞行器101及与该无人飞行器101实现远程通讯的所述服务器，其中，
所述服务器端包括存储有被监视范围的电子地图数据的所述第一存储器110，所述无人飞行器101能够根据所述预设线路进行飞行，也能根据所述服务器端给出的指令来控制其飞行。
本发明实施例中优选的，所述服务器还包括航迹规划单元，所述航迹规划单元分别与所述第一存储器110、所述第一双工数据通信接口109连接，其根据所述监控范围的电子地图数据规划所述无人飞行器101的飞行轨迹，并通过所述第一双工数据通信接口109发送至所述无人飞行器101，并将所述预设线路存储与所述无人飞行器101中，使得所述无人飞行器101能够按照所述预设线路飞行。所述无人飞行器101按照所述预设线路进行飞行，所述预设线路可以根据实际被监视范围的电子地图数据进行适当的设计，其连续拍摄的范围能够基本完全覆盖整个被监视范围。
本发明实施例中优选的，所述服务器还包括用户输入单元，所述用户输入单元与所述第一双工数据通信接口109连接，其用于该系统的用户输入遥控指令，并通过所述第一双工数据通信接口109发送至所述无人飞行器，使得所述无人飞行器101能够依据接收到的用户发出的所述遥控指令飞行或者进行其他操作。优选的，所述用户输入单元包括鼠标、键盘、触摸屏等。
本发明实施例中，在所述无人飞行器上搭载有利用红外热成像技术来监测目标的所述红外热成像监测设备104。在这里对所述红外热成像技术做一个简单的介绍。红外热成像技术是运用光电技术检测物体热辐射的红外线特定波段信号，将该信号转换成可供人类视觉分辨的图像和图形，并可以进一步计算出温度值。红外热成像技术使人类超越了视觉障碍，由此人们可以看到物体表面的温度分布状况。由于黑体辐射的存在，任何物体都依据温度的不同对外进行电磁波辐射。波长为2.0～1000微米的部分称为热红外线。热红外成像通过对热红外敏感CCD对物体进行成像，能反映出物体表面的温度场。
本发明实施例中优选的，所述红外热成像监测设备104包括红外测温仪。在工作状态下，所述无人飞行器101搭载所述红外测温仪朝向正下方进行拍摄和监视，由于自然环境与有生命对象的体温特征差距明显，所以所述无人飞行器能够很容易的根据比色方式，确认在其监控范围内是否存在有生命的所述嫌疑对象。
本发明实施例中优选的，所述无人飞行器101还包括用于定位所述无人飞行器101位置坐标的导航定位设备和存储所述无人飞行器位置坐标的第二存储器，所述导航定位设备分别与所述第二存储器、飞控板103连接，所述第二存储器分别与所述第二双工数据通信接口102、飞控板103连接，其中，存储的所述无人飞行器位置坐标包括：
当所述无人飞行器101按照预设线路在所述监控范围内飞行，检测到所述嫌疑对象时的所述无人飞行器101当前位置的第一位置坐标，当所述无人飞行器101脱离所述预设线路时，所述飞控板103读取所述第一位置坐标返回所述预设线路；
当所述飞控板103判断所述嫌疑对象为所述目标对象时，所述无人飞行器101当前位置的第二位置坐标，并通过所述第二双工数据通信接口102将所述第二位置坐标发送至所述地面控制台108。
本发明实施例中优选的，当所述无人飞行器101在飞行过程中，发现类似一个具有体温特征的生命对象时，将该对象记录为嫌疑对象，然后该无人飞行器101记忆所述无人飞行器101的当前地理位置为所述第一位置坐标，并脱离所述预设线路朝向该嫌疑对象飞行，以便后续继续确认该嫌疑对象的身份。
本发明实施例中优选的，所述无人飞行器101还包括能够选择式开启的图像传感设备，所述图像传感设备分别与所述飞控板103、第二双工数据通信接口102连接，所述飞控板103控制所述图像传感设备与所述红外热成像监测设备104同时开启或者在所述红外热成像监测设备104检测到所述嫌疑对象时开启或者在所述射频识别设备确定所述嫌疑对象为目标对象时开启，并通过所述第二双工数据通信接口102将所述图像传感设备拍摄的图像数据传回至所述地面控制台108。
本发明实施例中优选的，所述地面控制台108还包括用于控制所述无人飞行器在手动/自动模式之间转换的切换开关，所述切换开关与所述第一双工数据通信接口109连接，其中，
所述手动模式是指所述无人飞行器101按照所述地面控制台108发送的所述遥控指令飞行；
所述自动模式是指所述无人飞行器101按照所述预设线路飞行。
虽然上述发明实施例中，采用的是所述无人飞行器101按照所述自动模式即所述预设线路进行初步筛查，但是本发明实施例中也同样支持，用户通过所述手动模式控制所述无人飞行器进行初步筛查的方式，这里所谓的所述手动模式控制是指，用户手动指定所述无人飞行器的飞行轨迹，所述无人飞行器通过其实时回传的图像数据让用户能够实时监视牲畜例如羊群。由于相较于传统的实时图像传输技术，本发明实施例中应用热成像感应技术能够让用户简单判断是否存在有生命的所述嫌疑对象，所以能够极大提升初筛的效率。然后当找到初筛目标即所述嫌疑对象后，又可以通过用户手动控制来实施对所述嫌疑对象的身份识别，通过上述的射频识别技术或者此时通过近距离实时图传所述图像数据的观察，能够帮助用户进行身份确认。
另外，本发明实施例的所述预设线路所代表的自动模式和用户手控所代表的手动模式还可以自由的进行切换。这种方式特别适用于，用户在整个监控范围内进行全范围搜索的时候，用户内心还可以根据经验判断存在高度嫌疑的地区，此时可以在找回概率较低的区域采用所述自动模式，在找回概率较高的区域采用所述手动模式，既能节约用户的精力，也能提高搜索的可靠性与效率。
本发明实施例中优选的，所述服务器还包括存储组件，所述存储组件与所述第一双工数据通信接口连接，其用于存储所述无人飞行器传回的所述图像数据。
本发明实施例中优选的，所述服务器还包括显示模块(例如，显示器)，所述显示模块连接所述存储组件，其适用于提取存储的无人飞行器的所述图像数据进行实时展示。
本发明实施例中优选的，所述系统100还可以包括图像处理模块，其适用于对所述图像数据进行处理，包括将所述图像数据进行格式、大小、分辨率等的调整，以满意所述显示模块的不同配置参数。优选的，所述图像处理模块处理还可以将所述图像数据在所述无人飞行器端进行编码、压缩，对应的在所述服务器端进行解压、解码，恢复其原始格式从而在所述显示模块中显示。
本发明实施例中优选的，该系统100还可以包括自动跟踪模块，所述自动跟踪模块可以设置在所述服务器端，也可以设置在所述无人飞行器上，其用于在所述无人飞行器确定所述嫌疑对象为所述目标对象时，控制所述无人飞行器实时跟踪所述目标对象，并不断向所述服务器端传回所述无人飞行器的实时地理位置信息，直至用户确认找回所述目标对象。
本发明实施例中优选的，所述通信组件(第一双工数据通信接口、第二双工数据通信接口、电子标签和射频识别设备之间的无线通讯)被配置为便于所述地面控制台、无人飞行器、目标对象和其他设备之间有线或无线的通信。该系统可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi、2G或3G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，所述通信组件还包括近场通信(NFC)通信，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术、红外数据协议(IrDA)技术、超宽带(UWB)技术、蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。
本发明实施例中优选的，所述无人飞行器101和所述图像传感设备还可以包括传感器组件，其包括一个或多个传感器，用于为无人飞行器提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件可以检测到组件的相对定位、还可以检测无人飞行器或无人飞行器一个组件的位置改变、无人飞行器方位或加速/减速和无人飞行器的温度变化。所述图像传感设备可以包括光传感器，如CMOS或CCD图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件还可以包括加速度传感器、陀螺仪传感器、磁传感器、压力传感器或温度传感器。
本发明实施例中优选的，用于无人飞行器的所述图像传感设备可以包括hero3等定焦运动相机、微单、单反等，所述图像传感设备自身可以支持无线控制以实现所述图像传感设备的远程控制，其所使用的相机也可以支持WIFI控制或者红外控制，以实现对相机的远程控制，据此进行相机的拍照或者录像。相机远程控制器可以包括快门功能、相机变焦、模式等各种功能。
本发明实施例中优选的，所述相机远程控制器包括有控制命令执行电路，其中，该控制命令执行电路包括单片机以及外围电路，其相应输出端与相机控制面板的相应触发引脚导线连接，该单片机及外围电路监测无人飞行器的输入信号，在监测到相机控制命令时，改变已引出的相机控制面板的对应功能的触发引脚上的电平信号，触发对应的相机功能，例如远焦、近焦、对焦、拍照、录像、操作停止等等。相对应的，在无人飞行器对应的遥控器上，可自定义命令开关，发射相机控制命令，例如：远焦、近焦、对焦、拍照、录像、操作停止等等。
本发明实施例中优选的，所述图像传感设备包括相机和摄像机，所述相机用于拍摄图像，所述摄像机用于录制视频，其安装于一云台上，无人飞行器悬停后，通过电机对云台的方向进行控制，从而实现对该区域的全角度影像采集。
本发明实施例中优选的，所述图像传感设备还包括云台控制器，所述云台控制器通过RS232串口与无人飞行器的所述飞控板连接，将所述云台控制器的通讯指令数据集成到无人飞行器所述飞控板和所述地面控制台之间的数据链路中，实现所述地面控制台远距离控制所述云台控制器。所述云台控制器的相机接口与相机的快门接口连接。所述摄像机通过LANC接口与所述云台控制器的摄像机接口连接。所述云台控制器采用的主控芯片为AVR芯片，接收所述地面控制台的拍摄指令后，进行指令解析，执行指令的相关操作，通过控制相机接口(即I/O接口)输出的方波频率、占空比进而控制相机拍照的频率与快门半行程时间。所述云台控制器通过摄像机协议转换芯片将变焦、开始与结束摄像、是否自动变焦、摄像机状态检查指令转换为摄像机可辨识的LANC指令，进而控制所述摄像机工作。
本发明实施例中，所述存储组件被配置为存储各种类型的数据以支持在系统的操作。这些数据包括用于在该系统上操作的任何应用程序或方法的指令。所述存储组件可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)、电可擦除只读存储器(EEPROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、可编程只读存储器(PROM)、只读存储器(ROM)、磁存储器、快闪存储器、磁盘或光盘。
本发明实施例公开了一种利用无人飞行器的牧场智能管理系统，针对畜牧业的特点，在非常广阔的范围内，在高空采用大范围的红外热成像技术(具体方式可采用远距离红外测温仪即可)或者远距离的航拍图像实时传输技术，特别适于在草原这样的环境，迅速找到有体温表征特点或者疑似目标对象的生命对象，能够高效率的大范围搜索生命对象，完成初步筛查过程。在此阶段仅用迅速排查有嫌疑的生命对象，不需要仔细核对身份，所以也无需人工介入对象筛选，提高了工作效率和智能化程度。由于在本发明实施例中，寻找对象作为有生命的对象，其体温明显区别于环境，并且在此阶段也不需要对该对象的细节温差进行甄别，所以可以充分发挥远距离、大范围的巡视特点，可以实现利用无人飞行器进行大范围搜寻牧场走丢的牲畜。
实施例二、一种利用无人飞行器的牧场智能管理系统。
图2为本发明实施例2的利用无人飞行器的牧场智能管理系统结构示意图，本发明实施例将结合图2进行具体说明。
如图2所示，本发明实施例提供了一种利用无人飞行器的牧场智能管理系统200，包括无人飞行器201和地面控制台208，所述地面控制台208具有存储监控范围的电子地图数据的第一存储器210、能够与所述无人飞行器201双向通信的第一双工数据通信接口209，所述无人飞行器201具有能够与所述地面控制台208双向通信的第二双工数据通信接口202、按照预设线路和/或接收所述地面控制台208发送的遥控指令控制所述无人飞行器201在所述监控范围内飞行的飞控板203，所述第一双工数据通信接口209和所述第二双工数据通信接口202通过无线通信方式连接，所述飞控板203与所述第二双工数据通信接口202电连接，所述无人飞行器201还包括用于检测所述监控范围内的所述嫌疑对象的图像传感设备204、能够在预设飞行高度范围内与所述嫌疑对象上设置的电子标签207(又可称为RFID标签、应答器)通讯、读取所述电子标签207中的身份信息的射频识别设备206，所述图像传感设备204分别与所述飞控板203、贮存器205连接，所述射频识别设备206与所述飞控板203连接，所述飞控板203根据所述电子标签207的存在与否和/或所述身份信息判断所述嫌疑对象是否为目标对象。
本发明实施例与上述发明实施例中不同之处在于，所述无人飞行器201的所述红外热成像监测设备替换成用于检测所述监控范围内的所述嫌疑对象的图像传感设备204。
本发明实施例中优选的，所述射频识别设备206可以称为识别器、RFID读写器、询问器、阅读器或者解读器。优选的，所述应答器由天线、耦合元件及芯片组成，一般来说都是用所述电子标签作为应答器，每个电子标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识所述目标对象。所述阅读器由天线、耦合元件及芯片组成，读取(有时还可以写入)标签信息的设备，可设计为手持式RFID读写器或固定式读写器。所述电子标签207的阅读器通过天线与所述电子标签207进行无线通信，可以实现对标签识别码和内存数据的读出或写入操作。
下面对本发明实施例中应用的射频识别技术做一个简单介绍，RFID(RadioFrequency Identification)技术，又称无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。无线电的信号是通过调成无线电频率的电磁场，把数据从附着在物品(在本发明实施例中为牧场管理的牲畜，如牛、羊或者马等)上的电子标签上传送出去，以自动辨识与追踪该物品。与条形码不同的是，射频电子标签不需要处在所述识别器视线之内，也可以嵌入被追踪物体之内。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。
RFID技术的基本工作原理：所述电子标签进入磁场后，接收所述阅读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息(无源标签或被动标签)，或者由标签主动发送某一频率的信号(Active Tag，有源标签或主动标签)，所述阅读器读取信息并解码后，送给应用程序进行有关数据处理。
以RFID卡片阅读器及电子标签之间的通讯及能量感应方式来看大致上可以分成：感应耦合及后向散射耦合两种。一般低频的RFID大都采用第一种方式，而较高频大多采用第二种方式。
本发明实施例中的射频，一般是微波，1-100GHz，适用于短距离识别通信。
本发明实施例中，所述无人飞行器201上还搭载有用于实施射频识别的射频识别设备206，该射频识别设备206可与牧场所管理的牲畜身上所携带的芯片即所述电子标签207进行通信。在前述实施例的基础上，所述无人飞行器201朝向所述嫌疑对象飞行，并且通过射频识别技术来与所述嫌疑对象所处范围进行通信，确认该嫌疑对象身上是否携带有预设的所述电子标签207，并通过射频识别技术来确认该嫌疑对象的身份。
如果是走丢的对象(这里的走丢的对象即目标对象为牧场管理的牲畜)，则所述无人飞行器将当前位置(即所述第二位置坐标)发回到所述地面控制台例如服务器，提醒用户来确认该对象身份，并采取后续的具体找回措施。
如果在一定时间后，仍不能确认对象身份，则识别为并非走丢对象，所述无人飞行器按照之前记忆的脱离所述预设线路的地理位置(即所述第一位置坐标)，回到该地理位置，然后继续按照所述预设线路执行搜索任务。
本发明实施例中优选的，由于被搜寻到的生命对象的不确定性，为了避免所述无人飞行器自身的风险，比如被动物袭击、被陌生人袭击等，所以所述无人飞行器在接近该嫌疑对象进行射频识别工作的时候，可以预设一个最低飞行高度(即所述预设飞行高度范围)。
本发明实施例中优选的，根据被识别对象的特点，考虑到既要能确保所述无人飞行器处于安全飞行高度，并且还要考虑到射频识别技术的准确识别所需要的距离，所述预设飞行高度范围可以是4-6米范围内。
本发明实施例中的所述射频识别设备可以在其遥感范围内准确感应到所述电子标签207的存在与否，并读取出该电子标签207上所存储的识别码等相关信息。
本发明实施例中所指的所述电子标签207，是指由农户事先在每头羊、牛等类似牲畜身上设置的物理标签。优选的，所述电子标签207可以是常见的电子耳标。
本发明实施例中优选的，所述电子标签207根据实际需要可以选择有源电子耳标、无源电子耳标或者是半有源电子耳标。
所述无源电子耳标是近距离接触式识别类，其产品的主要工作频率有低频125KHZ、高频13.56MHZ、超高频433MHZ和超高频915MHZ。
所述有源电子耳标属于远距离自动识别类，其产品主要工作频率有超高频433MHZ、微波2.45GHZ和5.8GHZ。
本发明实施例中优选介于所述无源电子耳标和所述有源电子耳标之间的半有源电子耳标，该产品集所述无源电子耳标和所述有源电子耳标的优势于一体，结合所述无源电子耳标及所述有源电子耳标的优势，在低频125KHZ频率的触发下，让微波2.45G发挥优势。半有源RFID技术，也可以叫做低频激活触发技术，利用低频近距离精确定位，微波远距离识别和上传数据，来解决单纯的有源RFID和无源RFID没有办法实现的功能。
本发明实施例中优选的，所述无人飞行器还包括用于定位所述无人飞行器位置坐标的导航定位设备和存储所述无人飞行器位置坐标的第二存储器，所述导航定位设备分别与所述第二存储器、飞控板203连接，所述第二存储器分别与所述第二双工数据通信接口202、飞控板203连接，其中，存储的所述无人飞行器201位置坐标包括：
当所述无人飞行器201按照预设线路在所述监控范围内飞行，检测到所述嫌疑对象时的所述无人飞行器201当前位置的第一位置坐标，当所述无人飞行器201脱离所述预设线路时，所述飞控板203读取所述第一位置坐标返回所述预设线路；
当所述飞控板203判断所述嫌疑对象为所述目标对象时，所述无人飞行器201当前位置的第二位置坐标，并通过所述第二双工数据通信接口202将所述第二位置坐标发送至所述地面控制台208。
本发明实施例中优选的，所述导航定位设备为GPS装置或者北斗卫星导航定位装置。
在经过上述确认嫌疑对象身份后，还需要确定该目标对象的地理位置以方便用户找回，如果通过所述目标对象身上的信标来确认对象的地理位置，可能需要增设一系列用来确认其地理位置的辅助基站设备，对于广阔的牧场来说，这种成本投入过高，本发明实施例直接基于无人飞行器的位置(即所述第二位置坐标)来确定对象的大致位置，并且可以让无人飞行器跟踪所述目标对象飞行，来实现对所述目标对象的定位。
本发明实施例中优选的，所述无人飞行器还包括能够选择式开启的图像传感设备(这里的图像传感设备可以和上述图像传感设备共用，也可以在所述无人飞行器上设置两个图像传感设备)，所述图像传感设备分别与所述飞控板、第二双工数据通信接口连接，所述飞控板控制所述图像传感设备与所述红外热成像监测设备同时开启或者在所述红外热成像监测设备检测到所述嫌疑对象时开启或者在所述射频识别设备确定所述嫌疑对象为目标对象时开启，并通过所述第二双工数据通信接口将所述图像传感设备拍摄的图像数据传回至所述地面控制台。
本发明实施例中，由于射频识别技术也可能存在一定识别风险，因此本发明实施例还可以在所述无人飞行器上设置所述图像传感设备，所述图像传感设备可以选择式开启，比如在无人飞行器进行高空红外热成像感应时，可同时自动开启，或者根据用户的指令触发开启视频和/或图像拍摄的功能，将拍摄到的图像数据存储起来，或者实时图传给远程服务器端的用户。
本发明实施例中优选的，也可以所述无人飞行器在高空进行红外热成像感应时，关闭所述图像传感设备，而是在确认嫌疑对象身份的时候，开启所述图像传感设备，帮助用户能够近距离观察该嫌疑对象的特征，判断该对象的身份。
如上所述，本发明实施例采用初筛加身份核对的方式，分别利用不同遥感方式的特点，实现了高效率的走丢对象找回工作。
本发明实施例中优选的，所述图像传感设备可以是视频摄像机、web摄像机、照相机、摄像头或者红外静态照相机网络。网络可以部署为任何类型的网络，包括有线网络和无线网络以及在各种环境中通过各种方式实现的局域网。
本发明实施例中优选的，所述飞控板能够通过中央处理器(CPU)和/或协处理器、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、特定用途基础电路(ASIC)以及嵌入式微处理器(ARM)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现。优选的，所述飞控板可以为中央服务器，包括处理组件，其进一步包括一个或多个处理器，以及由存储器所代表的存储器资源，用于存储可由处理组件执行的指令，例如应用程序。存储器中存储的应用程序可以包括一个或一个以上的每一个对应于一组指令的模块。
本发明实施例中优选的，所述无人飞行器还包括电源模块和动力模块。优选的，所述电源模块为动力锂电池。
本发明实施例公开了一种利用无人飞行器的牧场智能管理系统，在上述远距离航拍图像数据实时传输初步确认嫌疑对象的基础上，还通过采用RFID技术，利用无人飞行器对上述有嫌疑的生命对象进行射频识别，从而确认该生命对象是否为走丢的目标对象迅速确认生命对象的身份及位置，能够简单的确定该有嫌疑的生命对象的身份，解决了红外热成像只能找到嫌疑对象而不能确认对象身份的问题。此外，通过射频识别方式来识别对方的身份，由于射频标签的应用已经非常广泛，成本可控。
此外，当识别为走丢的目标对象时，直接将无人飞行器的当前位置坐标发回给远程的用户，就能大致确认走丢的目标对象的地理位置，帮助后期找回。
本发明实施例无需在被监视对象上额外增加其他设备，仅通过增设一套利用无人飞行器的牧场智能管理系统，即能实现有效的放牧对象监视效果，成本低、性价比高。
本系统的找回过程可以是依据事先设定好的覆盖全放牧范围的巡视路线来自动进行，在发现嫌疑对象之后的身份验证过程也可以是自动设计好的程序来控制，整个找回过程直到确认了嫌疑对象身份，才提示用户去确认，在其他过程中无需用户再投入注意力去关注，相较于始终由用户自行分辨的方式而言，极大减轻了用户的负担。
本发明实施例中其它内容参见上述发明实施例中的内容，在此不再赘述。
实施例三、一种利用无人飞行器的牧场智能管理方法。
图3为本发明实施例三的利用无人飞行器的牧场智能管理方法流程图，本发明实施例将结合图3进行具体说明。
如图3所示，本发明实施例提供了一种利用无人飞行器的牧场智能管理方法，包括无人飞行器和能够与其双向通信的地面控制台，包括以下步骤：
步骤S301：任务初始化；
具体的，所述任务初始化可以包括监控范围的确定，所述监控范围的电子地图数据的存储，根据所述电子地图数据规划所述无人飞行器的预设线路，无人飞行器的正常起飞等过程。
步骤S302：开启所述无人飞行器上搭载的红外热成像监测设备；
步骤S303：判断在监控范围内是否检测到有体温表征特点的生命对象；如果是，则进入到下一步；反之，跳回到上述步骤S302；
步骤S304：当检测到所述有体温表征特点的生命对象时，将所述生命对象记录为嫌疑对象；
步骤S305：控制所述无人飞行器朝向所述嫌疑对象飞行；
步骤S306：判断所述无人飞行器是否达到预设飞行高度范围内；如果达到，则进入下一步；反之，跳回到上述步骤S305；
步骤S307：判断所述嫌疑对象上是否设置有电子标签；如果是，则进入下一步；反之，跳转到步骤S311；
步骤S308：读取所述电子标签中的身份信息；
步骤S309：根据所述电子标签的存在与否和/或所述身份信息判断所述嫌疑对象是否为目标对象；如果是，则进入下一步；反之，跳转到步骤S311；
步骤S310：记录所述无人飞行器当前位置的第二位置坐标，并发送至所述地面控制台；
步骤S311：记录所述嫌疑对象不是目标对象，并控制所述无人飞行器返回到第一位置坐标继续按照预设线路飞行，这里的所述第一位置坐标为所述无人飞行器发现所述嫌疑对象时、并脱离所述预设线路所述无人飞行器的位置。
本发明实施例中优选的，所述红外热成像监测设备包括红外测温仪。在工作状态下，所述无人飞行器搭载所述红外测温仪朝向正下方进行拍摄和监视，由于自然环境与有生命对象的体温特征差距明显，所以所述无人飞行器能够很容易的根据比色方式，确认在其监控范围内是否存在有生命的所述嫌疑对象。
本发明实施例中优选的，所述将所述生命对象记录为嫌疑对象的步骤之后，还包括以下步骤：
控制所述无人飞行器朝向所述嫌疑对象飞行；
当所述无人飞行器达到距离所述嫌疑对象的预设飞行高度范围内时，检测所述嫌疑对象上是否设置有电子标签；
当所述嫌疑对象上设置有电子标签时，读取所述电子标签中的身份信息；
根据所述电子标签的存在与否和/或所述身份信息判断所述嫌疑对象是否为目标对象。
本发明实施例中优选的，当所述无人飞行器在飞行过程中，发现类似一个具有体温特征的生命对象时，将该对象记录为嫌疑对象，然后该无人飞行器记忆所述无人飞行器的当前地理位置为所述第一位置坐标，并脱离所述预设线路朝向该嫌疑对象飞行，以便后续继续确认该嫌疑对象的身份。
本发明实施例中优选的，所述将所述生命对象记录为嫌疑对象的步骤之后，还包括以下步骤：
当所述无人飞行器按照预设线路在所述监控范围内飞行，存储检测到所述嫌疑对象时的所述无人飞行器当前位置的第一位置坐标；
当判断所述嫌疑对象不是所述目标对象时，控制所述无人飞行器返回到所述第一位置坐标继续按照所述预设线路飞行。
本发明实施例中优选的，在判断所述嫌疑对象为所述目标对象之后，还包括以下步骤：
记录所述无人飞行器当前位置的第二位置坐标；
将所述第二位置坐标发送至所述地面控制台。
本发明实施例中优选的，
还包括拍摄获取图像数据的步骤，具体包括：
与所述红外热成像监测设备同时启动拍摄所述图像数据；
或者在检测到所述嫌疑对象时启动拍摄所述图像数据；
或者在确定所述嫌疑对象为目标对象时启动拍摄所述图像数据；
并将所述图像数据传回至所述地面控制台。
本发明实施例公开了一种利用无人飞行器的牧场智能管理方法，在高空采用大范围的红外热成像技术，特别适于在草原这样的环境，迅速找到有体温表征特点的生命对象。在此阶段仅用迅速排查有嫌疑的生命对象，不需要仔细核对身份，所以也无需人工介入对象筛选，能够高效率的大范围搜索生命对象，提高了工作效率和智能化程度。同时，根据本发明公开的利用无人飞行器的牧场智能管理方法，能够迅速确认生命对象的身份及位置：采用RFID技术，利用无人飞行器对上述有嫌疑的生命对象进行射频识别，从而确认该生命对象是否为走丢的目标对象。当识别为走丢的目标对象时，直接将无人飞行器的当前位置坐标发回给远程的用户，就能大致确认走丢的目标对象的地理位置，帮助后期找回。
本发明实施例中其它内容参见上述发明实施例中的内容，在此不再赘述。
下面以一个具体例子说明本发明的利用无人飞行器的牧场智能管理方法，其中，所述航拍数据以航拍图像为例说明。
实施例四、一种利用无人飞行器的牧场智能管理方法。
图4为本发明实施例四的利用无人飞行器的牧场智能管理方法流程图，本发明实施例将结合图4进行具体说明。
如图4所示，本发明实施例提供了一种利用无人飞行器的牧场智能管理方法，包括以下步骤；
步骤S401：任务初始化；
步骤S402：开启所述无人飞行器上搭载的图像传感设备；
步骤S403：判断在监控范围内是否检测到疑似目标对象的生命对象；如果是，则进入到下一步；反之，跳回到上述步骤S402；
这里所述检测到疑似目标对象的生命对象的方法，可以通过航拍图像数据实时传输技术传输至地面控制台，由地面控制台根据走丢的目标对象的属性特征预先设置进行筛选，也可以由用户直接从所述地面控制台的显示器上观看初步筛选可能为走丢的目标对象。
步骤S404：将所述生命对象记录为嫌疑对象；
步骤S405：控制所述无人飞行器朝向所述嫌疑对象飞行；
步骤S406：判断所述无人飞行器是否达到预设飞行高度范围内；如果达到，则进入下一步；反之，跳回到上述步骤S405；
步骤S407：判断所述嫌疑对象上是否设置有电子标签；如果是，则进入下一步；反之，跳转到步骤S411；
步骤S408：读取所述电子标签中的身份信息；
步骤S409：根据所述电子标签的存在与否和/或所述身份信息判断所述嫌疑对象是否为目标对象；如果是，则进入下一步；反之，跳转到步骤S411；
步骤S410：记录所述无人飞行器当前位置的第二位置坐标，并发送至所述地面控制台；
步骤S411：记录所述嫌疑对象不是目标对象，并控制所述无人飞行器返回到第一位置坐标继续按照预设线路飞行，这里的所述第一位置坐标为所述无人飞行器发现所述嫌疑对象时、并脱离所述预设线路所述无人飞行器的位置。
本发明实施例中，所述无人飞行器上还搭载有用于实施射频识别的射频识别设备，该射频识别设备可与牧场所管理的牲畜身上所携带的芯片即所述电子标签进行通信。在前述实施例的基础上，所述无人飞行器朝向所述嫌疑对象飞行，并且通过射频识别技术来与所述嫌疑对象所处范围进行通信，确认该嫌疑对象身上是否携带有预设的所述电子标签，并通过射频识别技术来确认该嫌疑对象的身份。
如果是走丢的对象(这里的走丢的对象即目标对象为牧场管理的牲畜)，则所述无人飞行器将当前位置(即所述第二位置坐标)发回到所述地面控制台例如服务器，提醒用户来确认该对象身份，并采取后续的具体找回措施。
如果在一定时间后，仍不能确认对象身份，则识别为并非走丢对象，所述无人飞行器按照之前记忆的脱离所述预设线路的地理位置(即所述第一位置坐标)，回到该地理位置，然后继续按照所述预设线路执行搜索任务。
本发明实施例中优选的，由于被搜寻到的生命对象的不确定性，为了避免所述无人飞行器自身的风险，比如被动物袭击、被陌生人袭击等，所以所述无人飞行器在接近该嫌疑对象进行射频识别工作的时候，可以预设一个最低飞行高度(即所述预设飞行高度范围)。
在经过上述确认嫌疑对象身份后，还需要确定该目标对象的地理位置以方便用户找回，如果通过所述目标对象身上的信标来确认对象的地理位置，可能需要增设一系列用来确认其地理位置的辅助基站设备，对于广阔的牧场来说，这种成本投入过高，本发明实施例直接基于无人飞行器的位置(即所述第二位置坐标)来确定对象的大致位置，并且可以让无人飞行器跟踪所述目标对象飞行，来实现对所述目标对象的定位。
本发明实施例中，由于射频识别技术也可能存在一定识别风险，因此本发明实施例还可以在所述无人飞行器上设置所述图像传感设备，所述图像传感设备可以选择式开启，比如在无人飞行器进行高空红外热成像感应时，可同时自动开启，或者根据用户的指令触发开启视频和/或图像拍摄的功能，将拍摄到的图像数据存储起来，或者实时图传给远程服务器端的用户。
本发明实施例中优选的，也可以所述无人飞行器在高空进行红外热成像感应时，关闭所述图像传感设备，而是在确认嫌疑对象身份的时候，开启所述图像传感设备，帮助用户能够近距离观察该嫌疑对象的特征，判断该对象的身份。
本发明实施例中其它内容参见上述发明实施例中的内容，在此不再赘述。
本发明实施例公开了一种利用无人飞行器的牧场智能管理方法，能够高效率的大范围搜索生命对象：在高空采用大范围的远距离航拍图像实时传输技术，特别适于在草原这样的环境，迅速找到疑似目标对象的生命对象。在此阶段仅用迅速排查有嫌疑的生命对象，不需要仔细核对身份，所以也无需人工介入对象筛选，提高了工作效率和智能化程度。
此外，根据本发明公开的利用无人飞行器的牧场智能管理方法，能够迅速确认生命对象的身份及位置：采用RFID技术，利用无人飞行器对上述有嫌疑的生命对象进行射频识别，从而确认该生命对象是否为走丢的目标对象。当识别为走丢的目标对象时，直接将无人飞行器的当前位置坐标发回给远程的用户，就能大致确认走丢的目标对象的地理位置，帮助后期找回。
本发明可以带来这些有益的技术效果：本发明实施例公开的利用无人飞行器的牧场智能管理系统及方法，能够高效率的大范围搜索生命对象：在高空采用大范围的红外热成像技术或者远距离实时图像传输技术，特别适于在草原这样的环境，迅速找到有体温表征特点的生命对象。在此阶段仅用迅速排查有嫌疑的生命对象，不需要仔细核对身份，所以也无需人工介入对象筛选，提高了工作效率和智能化程度。此外，根据本发明公开的利用无人飞行器的牧场智能管理系统及方法，能够迅速确认生命对象的身份及位置：采用RFID技术，利用无人飞行器对上述有嫌疑的生命对象进行射频识别，从而确认该生命对象是否为走丢的目标对象。当识别为走丢的目标对象时，直接将无人飞行器的当前位置坐标发回给远程的用户，就能大致确认走丢的目标对象的地理位置，帮助后期找回。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种利用无人飞行器的牧场智能管理系统，包括无人飞行器和地面控制台，所述地面控制台具有存储监控范围的电子地图数据的第一存储器、能够与所述无人飞行器双向通信的第一双工数据通信接口，所述无人飞行器具有能够与所述地面控制台双向通信的第二双工数据通信接口、按照预设线路和/或接收所述地面控制台发送的遥控指令控制所述无人飞行器在所述监控范围内飞行的飞控板，所述第一双工数据通信接口和所述第二双工数据通信接口通过无线通信方式连接，所述飞控板与所述第二双工数据通信接口电连接，其特征在于：所述无人飞行器还包括用于检测所述监控范围内有体温表征特点的生命对象的红外热成像监测设备和记录所述生命对象为嫌疑对象的贮存器、能够在预设飞行高度范围内与所述嫌疑对象上设置的电子标签通讯、读取所述电子标签中的身份信息的射频识别设备，所述红外热成像监测设备分别与所述飞控板、贮存器连接，所述射频识别设备与所述飞控板连接，所述飞控板根据所述电子标签的存在与否和/或所述身份信息判断所述嫌疑对象是否为目标对象。
2.根据权利要求1所述的利用无人飞行器的牧场智能管理系统，其特征在于：所述无人飞行器还包括替换所述红外热成像监测设备用于检测所述监控范围内的所述嫌疑对象的图像传感设备，所述图像传感设备分别与所述飞控板、贮存器连接。
3.根据权利要求1或2所述的利用无人飞行器的牧场智能管理系统，其特征在于：所述无人飞行器还包括用于定位所述无人飞行器位置坐标的导航定位设备和存储所述无人飞行器位置坐标的第二存储器，所述导航定位设备分别与所述第二存储器、飞控板连接，所述第二存储器分别与所述第二双工数据通信接口、飞控板连接，其中，存储的所述无人飞行器位置坐标包括：
当所述无人飞行器按照预设线路在所述监控范围内飞行，检测到所述嫌疑对象时,所述无人飞行器当前位置的第一位置坐标；
当所述飞控板判断所述嫌疑对象为所述目标对象时，所述无人飞行器当前位置的第二位置坐标。
4.根据权利要求1所述的利用无人飞行器的牧场智能管理系统，其特征在于：所述无人飞行器还包括能够选择式开启的图像传感设备，所述图像传感设备分别与所述飞控板、第二双工数据通信接口连接，所述飞控板控制所述图像传感设备与所述红外热成像监测设备同时开启或者在所述红外热成像监测设备检测到所述嫌疑对象时开启或者在所述射频识别设备确定所述嫌疑对象为目标对象时开启，并通过所述第二双工数据通信接口将所述图像传感设备拍摄的图像数据传回至所述地面控制台。
5.根据权利要求1所述的利用无人飞行器的牧场智能管理系统，其特征在于：所述地面控制台还包括用于控制所述无人飞行器在手动/自动模式之间转换的切换开关，所述切换开关与所述第一双工数据通信接口连接，其中，
所述手动模式是指所述无人飞行器按照所述地面控制台发送的所述遥控指令飞行；
所述自动模式是指所述无人飞行器按照所述预设线路飞行。
6.一种利用无人飞行器的牧场智能管理方法，包括无人飞行器和能够与其双向通信的地面控制台，包括以下步骤：
步骤一，任务初始化；
步骤二，开启所述无人飞行器上搭载的红外热成像监测设备；
步骤三，判断在监控范围内是否检测到有体温表征特点的生命对象；
步骤四，当检测到所述有体温表征特点的生命对象时，将所述生命对象记录为嫌疑对象；
步骤五，控制所述无人飞行器朝向所述嫌疑对象飞行；
步骤六，当所述无人飞行器达到距离所述嫌疑对象的预设飞行高度范围内时，检测所述嫌疑对象上是否设置有电子标签；
步骤七，当所述嫌疑对象上设置有电子标签时，读取所述电子标签中的身份信息；
步骤八，根据所述电子标签的存在与否和/或所述身份信息判断所述嫌疑对象是否为目标对象。
7.根据权利要求6所述的利用无人飞行器的牧场智能管理方法，其特征在于：所述步骤二至四替换为以下步骤：
步骤二，开启所述无人飞行器上搭载的图像传感设备，获取图像数据；
步骤三，根据所述图像数据判断在监控范围内是否有疑似目标对象的生命对象；
步骤四，当检测到所述生命对象时，将所述生命对象记录为嫌疑对象。
8.根据权利要求6或7所述的利用无人飞行器的牧场智能管理方法，其特征在于：所述将所述生命对象记录为嫌疑对象的步骤之后，还包括以下步骤：
当所述无人飞行器按照预设线路在所述监控范围内飞行，将检测到所述嫌疑对象时的所述无人飞行器当前位置存储为第一位置坐标；
当判断所述嫌疑对象不是所述目标对象时，控制所述无人飞行器返回到所述第一位置坐标继续按照所述预设线路飞行。
9.根据权利要求6或7所述的利用无人飞行器的牧场智能管理方法，其特征在于：在判断所述嫌疑对象为所述目标对象之后，还包括以下步骤：
记录所述无人飞行器当前位置作为第二位置坐标；
将所述第二位置坐标发送至所述地面控制台。
10.根据权利要求6所述的利用无人飞行器的牧场智能管理方法，其特征在于：还包括拍摄获取图像数据的步骤，具体包括：
与所述红外热成像监测设备同时启动拍摄所述图像数据；
或者在检测到所述嫌疑对象时启动拍摄所述图像数据；
或者在确定所述嫌疑对象为目标对象时启动拍摄所述图像数据；
并将所述图像数据传回至所述地面控制台。
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