CN108444477A - 一种无人机的多海冰海域探路系统及探路方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无人机的多海冰海域探路系统及探路方法，具体涉及无人机领域，包括无人机、控制中心和海冰检测模块，所述无人机上面搭载有无线通信模块一和导航定位模块，所述海冰检测模块安装在所述无人机的底部，所述海冰检测模块包括摄像装置、海冰检测装置和无线通信模块二，所述控制中心包括处理器、信息输入模块、显示器和无线通信模块三，通过该系统及方法在复杂的海冰海域中，可以快捷、自动无人化的为船只探测出一条安全的航行路线，有效解决了人员探路的危险性。

Description

一种无人机的多海冰海域探路系统及探路方法

技术领域

本发明涉及无人机领域，具体涉及一种多海冰海域探路系统及探路方法。

背景技术

随着科学技术不断地发展，海冰检测从传统的目测、器测逐步的发展到遥测。遥测检测法是应用现代科学技术建立的先进方法。这种方法可以完全依赖仪器本身进行观测，如利用卫星能及时、同步、大范围观测海冰。

如申请号为201410439473.1公开了一种基于北斗卫星反射信号实现海冰检测的方法。此发明包括以下步骤：S1，选定待测海域，在岸基、飞机等平台上搭载专业接收机以及接收天线；S2，使用专业接收机接收北斗卫星的数据；S3，信号经过接收机的射频前段采样处理和数字化之后，转为中频信号存储；S4，信号经过预处理，找出可以使用的卫星信号数据；S5，跟踪卫星信号，处理数据；S6，处理极化比数据结果。其优点表现在：利用BDS-R技术能全天候、全天时的检测海冰状况、多信号源、宽覆盖、成本低，在海冰遥感领域展现出广阔的应用前景。但此发明不具备检测出海冰详细的信息，不具备检测海冰与破冰船协同工作的能力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多海冰海域探路系统，以解决现有技术中导致的上述多项缺陷。

一种多海冰海域探路系统，包括无人机、控制中心和海冰检测模块，所述无人机上面搭载有无线通信模块一和导航定位模块，所述导航定位模块和无人机都与无线通信模块一相连接，所述海冰检测模块安装在所述无人机的底部，所述海冰检测模块包括摄像装置、海冰检测装置和无线通信模块二，所述海冰检测装置和摄像装置都与无线通信模块二相连接，所述控制中心包括处理器、信息输入模块、显示器和无线通信模块三，所述信息输入模块、显示器和无线通信模块三都与处理器相连接，所述无线通信模块一、无线通信模块二、无线通信模块三之间可以进行无线通信。

优选的，所述无人机底部安装有电动推杆，电动推杆的工作端固定安装有所述海冰检测模块，所述电动推杆和所述无线通信模块一相连接。

优选的，所述海冰检测装置具体是超声波检测器或红外检测器。

优选的，所述信息输入模块具体是语音输入模块、手写输入模块或拼音输入模块。

一种无人机的多海冰海域探路方法，包括如下步骤：

(1)用户通过信息输入系统输入航行路径的起点、终点、船只的大小信息和船只破冰能力的信息，处理器作出信息处理，并分析出初步航行路线；

(2)无线通信模块三把处理器分析的初步航行路线传输到无人机的无线通信模块一，无线通信模块一给导航定位模块传递信号使无人机按照初步航行路线飞行；

(3)无人机底部的电动推杆下降到适合的位置，电动推赶上连接的海冰检测模块工作，海冰检测模块上的摄像装置把海域表面的景象通过无线通信模块二传递给控制器并显示在显示器上；

(4)海冰检测模块在垂直方向上下降到适合海冰检测装置检测的高度，海冰检测装置检测海域中的海冰的位置、海冰大小及其厚度，检测的结果通过无线通信模块二传输到处理器中并在显示器上，处理器判断船只是否具备相应的破冰能力，若船只具备相应的破冰能力及检测出适合的路径，若船只不具备相应的破冰能力，处理器发出扩大检测路径的信号，并再一次分析出航行的路线，重复步骤2、步骤3和步骤4直至检测出适合的路径。

优选的，所述无人机在探路范围内飞行时按照Z字型路线飞行。

本发明的优点在于：无人机按Z字型线路飞行的方法可更方便快捷的检测出适合的路线，更重要是在复杂的海冰海域中，可以有效解决了人员探路的危险性。

附图说明

图1为本发明的系统的结构原理框图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

实施例一

如图1所示，一种多海冰海域探路系统，包括无人机、控制中心和海冰检测模块，所述无人机上面搭载有无线通信模块一和导航定位模块，所述导航定位模块和无人机都与无线通信模块一相连接，所述海冰检测模块安装在所述无人机的底部，所述海冰检测模块包括摄像装置、海冰检测装置和无线通信模块二，所述海冰检测装置和摄像装置都与无线通信模块二相连接，所述控制中心包括处理器、信息输入模块、显示器和无线通信模块三，所述信息输入模块、显示器和无线通信模块三都与处理器相连接，所述无线通信模块一、无线通信模块二、无线通信模块三之间可以进行无线通信。

在本实施例中，所述无人机底部安装有电动推杆，电动推杆的工作端固定安装有所述海冰检测模块，所述电动推杆和所述无线通信模块一相连接。

在本实施例中，所述海冰检测装置具体是超声波检测器或红外检测器。

在本实施例中，所述信息输入模块具体是语音输入模块、手写输入模块或拼音输入模块。

实施例二

如图1所示，一种多海冰海域探路系统，包括无人机、控制中心和海冰检测模块，所述无人机上面搭载有无线通信模块一和导航定位模块，所述导航定位模块和无人机都与无线通信模块一相连接，所述海冰检测模块安装在所述无人机的底部，所述海冰检测模块包括摄像装置、海冰检测装置和无线通信模块二，所述海冰检测装置和摄像装置都与无线通信模块二相连接，所述控制中心包括处理器、信息输入模块、显示器和无线通信模块三，所述信息输入模块、显示器和无线通信模块三都与处理器相连接，所述无线通信模块一、无线通信模块二、无线通信模块三之间可以进行无线通信。

在本实施例中，所述无人机底部安装有电动推杆，电动推杆的工作端固定安装有所述海冰检测模块，所述电动推杆和所述无线通信模块一相连接。

在本实施例中，所述海冰检测装置具体是超声波检测器或红外检测器。

一种无人机的多海冰海域探路方法，包括如下步骤：

(1)用户通过信息输入系统输入航行路径的起点、终点、船只的大小信息和船只破冰能力的信息，处理器作出信息处理，并分析出初步航行路线；

(2)无线通信模块三把处理器分析的初步航行路线传输到无人机的无线通信模块一，无线通信模块一给导航定位模块传递信号使无人机按照初步航行路线飞行；

(3)无人机底部的电动推杆下降到适合的位置，电动推杆上连接的海冰检测模块工作，海冰检测模块上的摄像装置把海域表面的景象通过无线通信模块二传递给控制器并显示在显示器上；

(4)海冰检测模块在垂直方向上下降到适合海冰检测装置检测的高度，海冰检测装置检测海域中的海冰的位置、海冰大小及其厚度，检测的结果通过无线通信模块二传输到处理器中并在显示器上，处理器判断船只是否具备相应的破冰能力，若船只具备相应的破冰能力及检测出适合的路径，若船只不具备相应的破冰能力，处理器发出扩大检测路径的信号，并再一次分析出航行的路线，重复步骤2、步骤3和步骤4直至检测出适合的路径。

在本实施例中，所述无人机在探路范围内飞行时按照Z字型路线飞行。

基于上述，采用Z字型探路的方法可更方便快捷的检测出适合的路线，采用无人机携带海冰检测装置在复杂的海冰海域中检测，可以有效解决了人员探路的危险性。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (6)

1.一种无人机的多海冰海域探路系统，其特征在于：包括无人机、控制中心和海冰检测模块，所述无人机上面搭载有无线通信模块一和导航定位模块，所述导航定位模块和无人机都与无线通信模块一相连接，所述海冰检测模块安装在所述无人机的底部，所述海冰检测模块包括摄像装置、海冰检测装置和无线通信模块二，所述海冰检测装置和摄像装置都与无线通信模块二相连接，所述控制中心包括处理器、信息输入模块、显示器和无线通信模块三，所述信息输入模块、显示器和无线通信模块三都与处理器相连接,所述无线通信模块一、无线通信模块二、无线通信模块三之间可以进行无线通信。

2.根据权利要求1所述的一种无人机的多海冰海域探路系统，其特征在于：所述无人机底部安装有电动推杆，电动推杆的工作端固定安装有所述海冰检测模块。

3.根据权利要求2所述的一种无人机的多海冰海域探路系统，其特征在于：所述海冰检测装置具体是超声波检测器或红外检测器。

4.根据权利要求3所述的一种无人机的多海冰海域探路系统，其特征在于：所述信息输入模块具体是语音输入模块、手写输入模块或拼音输入模块。

5.根据权利要求4所述的一种无人机的多海冰海域探路方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)用户通过信息输入系统输入航行路径的起点、终点、船只的大小信息和船只破冰能力的信息，处理器作出信息处理，并分析出初步航行路线；

(2)无线通信模块三把处理器分析的初步航行路线传输到无人机的无线通信模块一，无线通信模块一给导航定位模块传递信号使无人机按照初步航行路线飞行；

(3)无人机底部的电动推杆下降到适合的位置，电动推杆上连接的海冰检测模块工作，海冰检测模块上的摄像装置把海域表面的景象通过无线通信模块二传递给控制器并显示在显示器上；

(4)海冰检测模块在垂直方向上下降到适合海冰检测装置检测的高度，海冰检测装置检测海域中的海冰的位置、海冰大小及其厚度，检测的结果通过无线通信模块二传输到处理器中并在显示器上，处理器判断船只是否具备相应的破冰能力，若船只具备相应的破冰能力及检测出适合的路径，若船只不具备相应的破冰能力，处理器发出扩大检测路径的信号，并再一次分析出航行的路线，重复步骤2、步骤3和步骤4直至检测出适合的路径。

6.根据权利要求5所述的一种无人机的多海冰海域探路方法，其特征在于：所述无人机在探路范围内飞行时按照Z字型路线飞行。