CN109782793A - 无人机救援方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本公开实施例提供一种无人机救援方法及系统，该方法包括：获取第一无人机的飞行信息，所述飞行信息包括所述第一无人机的设备参数、飞行状态、飞行轨迹、位置坐标、电量或故障信息中的一种或多种；获取所述第一无人机的周围环境信息和飞行姿态信息；根据所述第一无人机的飞行信息、周围环境信息和飞行姿态信息生成避险预警，所述避险预警用于指示所述第一无人机进行避险操作；若判断所述第一无人机未执行所述避险操作，则发送救援指令，所述救援指令用于指示救援无人机执行救援操作。本发明提供的无人机救援系统，可根据飞行信息评估无人机的自身安全性，以此实现在无人机遇到险情时，由主控制器发出险情警报并控制无人机做出避险。
Description
技术领域
本公开属于无人机技术领域，尤其涉及无人机救援方法及系统。
背景技术
无人驾驶飞机简称“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，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。随着无人机技术的发展，其使用领域不断增加，无人机在植保、物流、电力巡线等方面都执行大量的作业。由于体积的限制，无人机所携带的电量有限，制约了无人机的航程。同时由于无人机的远程操控的特点，使其经常处于许多极端或者危险的场景，这对无人机本身会造成一定风险。显而易见，以上一种或多种情况均有可能导致无人机自身的坠毁或受损。
但依据发明人了解，目前常规的做法，只能做到无人机自身在遇到险情时，依靠自身预设的策略进行自救。或者通过无人机救援平台进行救援，但是，目前的无人机救援平台都只能在无人机坠毁落地后才去救援，并保护无人机残骸及物资。同时只是简单的将无人机钩起带回或是原地监测等待，没有预防坠机的能力。而能够提供补给的充电平台都要求无人机飞到平台附近或着落在平台上，才能或支持或救援，平台处于被动响应状态，极大地限制了补给、救援工作的实施。
因此，目前的无人机救援方式，救援功能单一且可靠性差，亟待改进。
发明内容
为解决上述问题，本发明在于提供一种无人机的救援方法及系统，其能够主动采集通讯范围内无人机的飞行信息，并根据飞行信息判断险情，进而营救处于危险中无人机。
为了实现上述目的，本发明提供的无人机救援方法，包括：
获取第一无人机的飞行信息，所述飞行信息包括所述第一无人机的设备参数、飞行状态、飞行轨迹、位置坐标、电量或故障信息中的一种或多种；
获取所述第一无人机的周围环境信息和飞行姿态信息；
根据所述第一无人机的飞行信息、周围环境信息和飞行姿态信息生成避险预警，所述避险预警用于指示所述第一无人机进行避险操作；
若判断所述第一无人机未执行所述避险操作，则发送救援指令，所述救援指令用于指示救援无人机执行救援操作。
在一些实施例中，作为优选，所述获取第一无人机的飞行信息之前，包括：
发送通讯请求；
接收所述第一无人机的通讯回复，根据所述第一无人机的通讯回复与所述第一无人机建立通讯连接。
在一些实施例中，作为优选，所述避险预警包括指示所述第一无人机前往停机坪；
则判断所述第一无人机是否执行所述避险操作包括：
获取所述第一无人机的飞行路径；
判断所述第一无人机的飞行路径是否与所述避险操作中的避险路径一致；
若一致，则确定所述第一无人机执行所述避险操作；
若不一样，则确定所述第一无人机未执行所述避险操作。
在一些实施例中，作为优选，通过所述救援指令指示所述救援无人机进行救援操作包括：
指示所述救援无人机起飞，以使所述救援无人机按照预置位置伴飞；
接收所述救援无人机拍摄的视频信息；
根据所述救援无人机的视频信息和所述第一无人机的飞行信息进行风险判断；
若判断所述第一无人机存在坠毁风险，则指示所述救援无人机发射捕捉网，以捕获所述第一无人机。
在一些实施例中，作为优选，通过所述救援指令指示所述救援无人机进行救援操作，还包括：
指示所述救援无人机的网枪发射口与所述救援无人机的摄像头朝向一致，且与所述救援无人机的摄像头同步转动，所述网枪发射口中装有所述捕捉网。
本发明的另一目的在于提供一种无人机救援系统，包括：
救援无人机；
互动通讯单元，用于获取第一无人机的飞行信息，所述飞行信息包括所述第一无人机的设备参数、飞行状态、飞行轨迹、位置坐标、电量或故障信息中的一种或多种；
气象检测单元，用于获取所述第一无人机的周围环境信息；
视频监控单元，包括监控摄像头，用于获取所述第一无人机的飞行姿态信息；
主控单元，用于根据所述第一无人机的飞行信息、周围环境信息和飞行姿态信息生成避险预警，所述避险预警用于指示所述第一无人机进行避险操作，若判断所述第一无人机未执行所述避险操作，则发送救援指令，所述救援指令用于指示所述救援无人机执行救援操作。
在一些实施例中，作为优选，所述互动通信单元包括LoRa组网模块，通过所述LoRa组网模块与所述第一无人机进行数据交互；
所述互动通讯单元具体用于：
发送通讯请求；
接收所述第一无人机的通讯回复，根据所述第一无人机的通讯回复与所述第一无人机建立通讯连接。
在一些实施例中，作为优选，所述无人机救援系统还包括停机平台；
所述停机平台，包括若干无人机仓位和停机坪，所述无人机仓位用于停靠所述救援无人机或所述第一无人机；
所述视频监控单元，还用于获取所述第一无人机的飞行路径；
所述主控单元，还用于判断所述第一无人机的飞行路径是否与所述避险操作中指示所述第一无人机前往所述停机坪的避险路径一致；
若一致，则确定所述第一无人机执行所述避险操作；
若不一样，则确定所述第一无人机未执行所述避险操作。
在一些实施例中，作为优选，所述救援无人机具体用于：
接收所述主控单元发送的救援指令，执行起飞操作，按照预置位置进行伴飞；
通过摄像头采集所述第一无人机的飞行视频，将所述飞行视频发送给所述主控单元；
所述主控单元，还用于根据所述第一无人机的飞行视频和所述第一无人机的飞行信息进行风险判断，若判断所述第一无人机存在坠毁风险，则发送捕获指令，所述捕获指令用于指示所述救援无人机发射捕捉网，以捕获所述第一无人机。
在一些实施例中，作为优选，所述救援无人机在伴飞过程中，根据所述主控单元的控制指令，控制网枪发射口与摄像头朝向一致，且控制网枪发射口与摄像头同步转动，所述网枪发射口中装有所述捕捉网
与现有技术相比较，本发明提供的无人机救援方法，可通过对通信范围内的无人机进行实时的飞行信息的采集，同时根据飞行信息评估无人机的自身安全性，以此实现在无人机遇到险情时，由主控制器发出险情警报并控制无人机做出避险。
应当理解，前面的一般描述和以下详细描述都仅是示例性和说明性的，而不是用于限制本公开。
本节提供本公开中描述的技术的各种实现或示例的概述，并不是所公开技术的全部范围或所有特征的全面公开。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，而非对本公开的限制。
图1示出为本发明一个实施例的无人机救援系统的构成框图。
图2示出本发明一个实施例的无人机救援系统的主控制器的结构示意图；
图3示出本发明一个实施例的无人机救援方法的流程图；
图4示出为本发明一个实施例的无人机救援方法的工作流程。
具体实施方式
为了使得本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例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公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
为了保持本公开实施例的以下说明清楚且简明，本公开省略了已知功能和已知部件的详细说明。
本发明实施例的一种无人机救援方法，该方法可部署于无人机救援平台，在方法执行时，可主动与通讯范围内的第一无人机进行通讯，或者与信息站(例如气象信息站、图像采集信息站)等通讯，获取第一无人机的飞行信息，例如飞行时自身的设备信息和/或第一无人机飞行区域的环境信息，进而判断第一无人机是否遭遇险情，同时在险情出现时，引导控制第一无人机做出避险或者控制第二无人机起飞对所述第一无人机进行救援。相比较于传统的通过无人机自身避险策略进行的避险处理，本方法可以应对大多数险情，适用面更广。且相对于传统的险情发生后的救援处理方式，本方法可以在险情出现前，即可做出救援，最大程度上避免无人机坠毁。
具体地，如图3和图4所示，该方法包括以下步骤：
S1、获取第一无人机的飞行信息，所述飞行信息包括所述第一无人机的设备参数、飞行状态、飞行轨迹、位置坐标、电量或故障信息中的一种或多种；。
通常，无人机在飞行过程中，可能受到软件故障、硬件故障、电池电量、飞行区域内气候条件等因素的影响，而产生险情。通常情况下，无人机对自身的异常均有一定的应对避险措施，如原路返航、原地降落、向自身监控平台发送报警等，这些措施在触发时，会体现在飞行信息上。也即在这一步骤中，当采集到的飞行信息被识别为第一无人机自身的避险策略时，则可以不触发本申请的方法所执行的救援措施。换句话说，本发明这一实施例提出的方法，可不包括第一无人机自身的避险措施优先级高于本方法的优先级的情况。再进一步地，由于本发明的方法可部署应用在无人机救援平台，因此在这一步骤中，实际是针对通讯范围内的第一无人机进行通讯，以获取飞行信息。而通讯范围内则具体是指以无人机救援平台为圆心的且可通过常规通讯手段进行通讯的区域。例如采用Lora等物联网通讯方式，当然，此时需要第一无人机同样安装Lora组网模块以及通讯转换器。但可以想见，无论以何种方式进行通讯，在本发明中，为了确保第一无人机能够在遇险时得到及时有效的救援，不错过最佳救援时机，实际上，可以在所述获取第一无人机的飞行信息之前，发送通讯请求；进而接收所述第一无人机的通讯回复，根据所述第一无人机的通讯回复与所述第一无人机建立通讯连接。如此一来，避免了险情发生时，信息不能第一时间得到传递的问题。
S2、获取所述第一无人机的周围环境信息和飞行姿态信息。在这一步骤中，飞行姿态主要为第一无人机飞行过程中外部可观测部分的飞行信息，例如机身倾斜角度、飞行是否平稳等等。因此，飞行姿态信息可借助多种传感器实现信息采集，例如陀螺仪、加速度传感器或外部图像传感器等等。优选地，可通过布设视频监控单元实现这一目的。当然，视频监控单元需要布设于第一无人机的飞行区域内，可包含一个至多个监控摄像头，并与无人机救援平台通讯连接，实时回传反映第一无人机飞行姿态的图像数据。至于监控摄像头的具体设置方式，本发明中并不做具体限定。但可以考虑以能够实现360度立体拍摄为准，且设置高度在30m或者更高位置。对于监控摄像头的性能要求，可不做具体限定，视距在500m范围内的监控摄像头，均可以实现本方法。而周围环境信息的采集则并不受此通讯范围的影响，例如，环境信息可示例性的包含气象信息或图像数据信息。针对气象信息来说，可通过互联网方式与气象站进行通讯，获取到第一无人机所在的区域的气象信息，当判断出现例如大风、雷电或冰雹等极端恶劣条件出现时，即可触发满足预设条件。而同样地，对于图像数据信息来说，可通过布设的视频监控系统实现。
S3、根据所述第一无人机的飞行信息、周围环境信息和飞行姿态信息生成避险预警，所述避险预警用于指示所述第一无人机进行避险操作。具体地，以通过视频监控单元采集第一无人机的飞行姿态信息为例，这一步骤可包括：采集所述第一无人机飞行区域的图像数据；而后依据所述图像数据，获得所述第一无人机的飞行姿态信息。对于第一无人机在飞行区域内的图像数据，可通过图像帧或者视频流的方式进行实时回传。而在后续步骤中，可通过针对图像帧或者视频流进行分析的方式确定第一无人机的飞行姿态，进而生成避险预警信息。当然，在本发明中，仍不排除通过设置视频监控中心，视频流或者图像帧通过值守在视频监控中心的值守人员完成飞行姿态的认定，进而确定险情并生成避险预警。但在一些实现方式中，可通过算法实现对飞行姿态的自动判定。例如通过基于深度学习的图像分类算法或者图像检索算法实现。以图像检索算法为例，其基本流程是：对每一张包含有标准的飞行姿态的样本图像以及包含有第一无人机的飞行姿态的待验证图像都生成一组特征值，通过匹配待验证图像的特征值和样本图像的特征值从而找到最接近的样本图像从而达到区分第一无人机的飞行姿态的目的。再进一步地，上述图像特征值的提取可以使用传统的如方向梯度直方图(HOG)特征算法、局部二值(LBP)特征算法、哈尔(Haar)特征，也可以采用基于多层卷积的深度卷积网络。具体地，深度卷积网络既可以通过有监督的分类任务训练得到，也可以通过无监督的自动编码机训练得到。优选地，为了有效的降低特征维度以提高匹配效率，可以采用特征降温的算法。传统的算法有如主成份分析法(PCA)、独立成份分析法(ICA)、字典学习结合稀疏加密算法(dictionary learning and sparse coding)等，更先进的机器学习的算法则包括词袋模型(bag of words)、词向量算法(word2vec)等。
而针对周围环境信息来说，也可以气象信息的采集为例，在这一步骤中，相对于图像信息的采集，是完全不同的实现方式。具体地，在一些实施例中，采集通讯范围内的第一无人机的飞行信息，当飞行信息包含气象信息时，可通过从提供气象服务的网络服务器上来获取实时的气象信息，而预设条件的设置，则参考获取到的气象信息进行预设。例如，可设定在出现雷雨、大风、冰雹、龙卷风、闪电、沙尘暴等极端天气时，为满足预设条件，进而生成避险预警，此时所述避险预警用于指示所述无人机进行避险操作。
在一些实施例中，所述避险预警包括指示所述第一无人机前往停机坪；则判断所述第一无人机是否执行所述避险操作包括：获取所述第一无人机的飞行路径；判断所述第一无人机的飞行路径是否与所述避险操作中的避险路径一致；若一致，则确定所述第一无人机执行所述避险操作；若不一样，则确定所述第一无人机未执行所述避险操作。这一判定过程，可通过第一无人机自身配置的飞行路径获取单元实现，也可通过无人机救援中心实时获取第一无人机的位置，进而得出飞行路径，并根据获取到的第一无人机的飞行路径与预设的避险操作中的避险路径进行比较，进而判断第一无人机是否执行了避险操作。
以上分别介绍了通过视频监控系统及气象站来获取第一无人机飞行时所处区域的环境信息的情况，这里值得说明的是，在本发明中，环境信息和设备信息可单独或协同的作为险情的判定条件。换句话说，依据图像数据信息获得的第一无人机的飞行姿态数据及从气象站获得的气象信息，以及实时获取的设备信息，可分别设定预设条件，而后综合所有条件的判定结果，判定无人机是否需要救援。
S4、若判断所述第一无人机未执行所述避险操作，则发送救援指令，所述救援指令用于指示救援无人机执行救援操作。具体地，在一些实施例中，所述救援指令指示所述救援无人机进行救援操作包括：指示所述救援无人机起飞，以使所述救援无人机按照预置位置伴飞；接收所述救援无人机拍摄的视频信息；根据所述救援无人机的视频信息和所述第一无人机的飞行信息进行风险判断；若判断所述第一无人机存在坠毁风险，则指示所述救援无人机发送捕捉网，以捕获所述第一无人机。以下部分将示例性地给出说明：
这里的救援无人机，是指停靠于无人机救援平台上，专职进行救援工作的另一个无人机，救援无人机可以设置专门的停机位，也可以与被救援的第一无人机共享停机位。由此可以理解的是，本发明中的无人机救援平台上，将至少设置有一个停机位，优选地，可设置有多个停机位，并且其中最好包含有停靠被救援的第一无人机的停机位，以及停靠救援无人机的停机位。在通过发送指令对第一无人机进行救援时，实际是通过无人机救援平台向救援无人机发送指令，控制救援无人机起飞，并根据实时获取的第一无人机的位置坐标，首先引导救援无人机飞行至所述第一无人机的遇险区域。其次，控制救援无人机伴飞所述第一无人机，并在险情持续或者变化时，及时做出应对，例如对所述第一无人机进行捕捉。在本发明中，可通过在救援无人机上设置捕获机构来实现，所述捕获机构构造为向所述第一无人机发射网状部件以将所述第一无人机捕获。网状部件通常由一可击发设备射出，在此其具体结构并不属于本申请首次提出，因此并不做具体说明。但值得说明的是，捕获机构的作用仅在于使得救援无人机受控的对存在险情的第一无人机进行伴飞或捕获并带回停机位。因此，本发明实现方式并不仅限于网状部件的捕获形式。另外值得说明的是，救援无人机在到达所述第一无人机遇险区域时，可以受控地对所述第一无人机进行救援，也即所述第一无人机的飞行信息仍将被无人机救援平台采集，进而由无人机救援平台制定救援策略并生成控制指令，以对救援无人机的救援行为就行控制。实际上，也可以通过无人机救援平台将所述救援无人机引导至遇险区域后，控制所述救援无人机直接与所述第一无人机进行通讯，获取所述第一无人机的飞行信息。此时，救援策略将主要由救援无人机自行做出，无人机救援平台仅在特定条件下进行干预，引导所述救援无人机将所述第一无人机带回无人机救援平台，例如救援无人机不能正确做出救援行为，或者救援无人机自身也处于险情当中。
在这一过程中，还可通过无人机救援平台实时向待救援的无人机发送指令，引导第一无人机原地降落。在判定所述第一无人机电量足以支持飞行到通讯范围内的无人机救援平台时，也可以通过实时向第一无人机发送导航信息，引导第一无人机飞行至无人机救援平台进行降落。
另外，本发明所述救援操作还包括向所述第一无人机发出第一指令，而第一指令则可设计为指导第一无人机进行飞行姿态调整，关闭不必要的组件以节省电量，引导降落以规避险情等动作。当然，在本发明中，第一指令由本发明提出的无人机救援方法所部署的无人机救援平台所发出，与第一无人机通常内置的避险策略并不冲突，互相补足。并且，在本发明中，可根据实际情况针对指令优先级进行设置，例如当第一无人机自身的避险策略和无人机救援平台触发的第一指令同时触发时，可根据预设的优先级，选择优先响应内置策略或者优先响应第一指令。当然，由于第一无人机遭遇到的异常情况或险情包括且不限于电量不足，而无人机在自体没电时并不能做到有效的规避风险，因此，事实上，这两种策略之间，依据第一指令做出的避险更属于保障无人机安全的最后一道屏障。因此，优选地，可考虑将第一无人机自身的避险策略的优先级设置为高于响应第一指令。
再进一步地，第一无人机在响应第一指令时，可包含与第一无人机自身的避险策略相同的处理，例如原路返航、原地降落或向自身监控平台发送警报信息等。而优选地，可通过响应第一指令，引导所述第一无人机降落在无人机救援平台。当然，此处无人机救援平台上应设置有停机坪。
另请参见说明书附图1，本发明的另一目的一种无人机救援系统，其特征在于，包括：救援无人机20；互动通讯单元30，用于获取第一无人机的飞行信息，所述飞行信息包括所述第一无人机的设备参数、飞行状态、飞行轨迹、位置坐标、电量或故障信息中的一种或多种；气象检测单元60，用于获取所述第一无人机的周围环境信息；视频监控单元，包括监控摄像头50，用于获取所述第一无人机的飞行姿态信息；主控单元，在本实施例中为主控制器10，用于根据所述第一无人机的飞行信息、周围环境信息和飞行姿态信息生成避险预警，所述避险预警用于指示所述第一无人机进行避险操作，若判断所述第一无人机未执行所述避险操作，则发送救援指令，所述救援指令用于指示所述救援无人机执行救援操作。。
具体地，在一些实施例中，本发明提供的无人机救援系统，包括：
互动通讯单元30，其配置为与处于通讯范围内的无人机(图1中未示出)通讯，同时获取所述无人机的飞行信息；在一些实施例中，互动通讯系统30包括物联网网关、通讯模块、控制模块等。主要用于与周边无人机通讯，通讯方式采用Lora等物联网通讯方式，需要无人机同样安装Lora组网模块以及通讯转换器。
同时参见图1所示，该无人机救援系统还包括主控制器10，主控制器10包括存储器103、处理器104及存储在存储器103上并可由所述处理器104执行的计算机可执行指令，所述处理器执行所述计算机可执行指令时实现如下：从所述互动通讯单元30获取第一无人机的飞行信息，所述飞行信息包括所述第一无人机的设备参数、飞行状态、飞行轨迹、位置坐标、电量或故障信息中的一种或多种。进而通过气象检测单元60获取所述第一无人机的周围环境信息；以及通过视频监控单元包括的监控摄像头，获取所述第一无人机的飞行姿态信息。主控单元，也即主控器10，则根据所述第一无人机的飞行信息、周围环境信息和飞行姿态信息生成避险预警，所述避险预警用于指示所述第一无人机进行避险操作，若判断所述第一无人机未执行所述避险操作，则发送救援指令，所述救援指令用于指示所述救援无人机执行救援操作。在一些实施例中，所述飞行信息包括所述无人机的设备信息。具体地，参见图2所示，在本发明中，无人机救援系统工作期间，互动通讯单元30会不停向周围发送通讯请求，当通讯范围内的无人机响应时，则判定自身工作范围内出现无人机。互动通讯单元30会与其进行互联，握手成功后，开始交换数据。无人机此时会将自身设备信息通过互动通讯单元30发送至主控制器10，由此一来，主控制器10可以根据设备信息对通讯范围内的无人机的安全性进行评估，当判断无人机存在险情时，发出避险信息及控制指令。通常情况下，无人机对自身的异常均有一定的应对避险措施，如原路返航、原地降落、向自身监控平台发送报警等，这些措施被本系统识别为正常状态，避险措施优先级高于本系统的除捕捉以外的救援措施。此时系统判定的预设条件，通常是以设备信息的预设值而定，例如机型参数、飞行状态、飞行轨迹、位置坐标、电量、健康度等信息，预设条件通常可设置为电量低于预设阈值，或者健康度低于预设阈值，或者位置坐标/飞行轨迹超出预设范围等。当然，也可以同时设定多项触发条件来实现安全性评估。
在一些实施例中，该系统还包括停机坪40，所述停机坪40设有停机平台(图1中未示出)及用于容置无人机的无人机仓位(图1中未示出)。其中，无人机仓位可用于停靠救援无人机20，并且救援无人机20具体用于：接收所述主控单元发送的救援指令，执行起飞操作，按照预置位置进行伴飞；通过摄像头采集所述第一无人机的飞行视频，将所述飞行视频发送给所述主控单元；所述主控单元，还用于根据所述第一无人机的飞行视频和所述第一无人机的飞行信息进行风险判断，若判断所述第一无人机存在坠毁风险，则发送捕获指令，所述捕获指令用于指示所述救援无人机发送捕捉网，以捕获所述第一无人机。在一些实施例中，所述救援无人机在伴飞过程中，根据所述主控单元的控制指令，控制网枪发射口与摄像头朝向一致，且控制网枪发射口与摄像头同步转动，所述网枪发射口中装有所述捕捉网。网状部件通常由一可击发设备射出，在此其具体结构并不属于本申请首次提出，因此并不做具体说明。但值得说明的是，捕获机构的作用仅在于使得救援无人机20受控的对存在险情的无人机进行伴飞或捕获并待会停机坪40。因此，本发明实现方式并不仅限于网状部件的捕获形式。
处理器104可以通信联接到存储器103，并且处理器104可以被配置为执行存储于其上的计算机可执行指令。例如，处理器104可以执行存储器103上存储的操作系统105，也可以执行存储器103上存储的飞行信息分析单元206中用于实现上述无人机安全性评估的计算机可执行指令。在一些实施例中，上述评估无人机安全性的计算机可执行指令可以以应用程序的方式(飞行信息分析单元106)存储在存储器103中，但须知，该单元以其功能来划分，因此也可根据功能改变单元的划分。
处理器104可以是处理装置，包括例如微处理器、中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、加速处理单元(APU)等的一个或更多通用处理装置。更具体地，处理器104可以是复杂指令集计算(CISC)微处理器、精简指令集计算(RISC)微处理器、超长指令字(VLIW)微处理器、实现其它指令集的处理器、或实现指令集的组合的处理器。处理器104还可以是一个或更多专用处理装置，例如专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、片上系统(SOC)等。如本领域技术人员将领会的，在一些实施例中，处理器104可以是专用处理器而不是通用处理器。处理器104可以包括一个或更多已知的处理装置，例如来自由IntelTM制造的PentiumTM、CoreTM、XeonTM、或系列的微处理器，由AMDTM制造的TurionTM、AthlonTM、SempronTM、OpteronTM、FXTM、PhenomTM系列的微处理器，或由太阳微系统公司制造的任何各种处理器。处理器104还可以包括加速处理单元，例如由AMDTM制造的台式A-4(6,8)系列TM，IntelTM制造的Xeon PhiTM系列。公开的实施例不限于任何类型的(一个或数个)处理器。此外，术语“处理器”可包括多于一个处理器，例如，多核设计或每一个都具有多核设计的多个处理器。处理器104可以执行存储在存储器103的计算机程序指令序列以执行本文中更详细地说明的各种操作、处理、方法。
而存储器103可以包括一个或多个计算机程序产品的任意组合，计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。非易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、便携式紧致盘只读存储器(CD-ROM)、USB存储器、闪存等。
在一些实施例中，如图1所示，该系统还包括监控摄像头50，所述监控摄像头50，具体可布置在停机坪40上，360度立体拍摄，拍摄高度30米以上。视线范围由摄像头能力而定，但不超过500米，主要用于监控视线范围内的无人机的飞行姿态，评估其可靠性。在这一实施例中，监控摄像头50受主控制器10直接控制。与此同时，主控制器10获取的用于评估安全性的所述飞行信息还可以进一步包括飞行姿态数据。图像形式存在的飞行姿态数据，可以进一步直观的展现无人机的飞行状况。
而在另一些实施例中，该系统还包括气象检测单元60，气象检测单元60连接互联网，收集本地气温、湿度、风力、风向、雨水等信息。另外也可针对山间、楼宇间等常有狭管效应的地方，布置若干小型的风力监测模块(图1中未示出)，通过Lora等物联网通讯方式，同时气象收集系统增加Lora网关，将采集信息汇总到气象收集系统。所述气象站配置为获取气候信息并将所述气候信息发送至主控制器；所述飞行信息还包括气候信息。
在一些实施例中，主控制器10还可以经由通信接口102连接到数据库107。可以将多个监控摄像头50采集的飞行姿态数据存储在数据库107中，以供各个飞行信息分析单元106调用。还可以将气象站60获取的气候信息经由通信接口102传输并存储到数据库107，一并供飞行信息分析单元106调用。所述数据库107包括诸如OracleTM数据库、SybaseTM数据库、或其他的关系数据库，并且可以包括诸如Hadoop序列文件、HBase、Cassandra或其他的非关系数据库。
通信接口102包括接合到硬连线、无线、光学等介质中的任何一个以与另一设备通信的任何机制，诸如存储器总线接口、处理器总线接口、互联网连接、磁盘控制器等。可以通过提供配置参数和/或发送信号来将通信接口102配置成将该通信接口102准备好以提供描述软件内容的数据信号。可以经由发送到通信接口102的一个或更多个命令或信号来访问通信接口102。优选地，通信接口102可选用RS485或CAN。
以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.无人机救援方法，其特征在于，包括：
获取第一无人机的飞行信息，所述飞行信息包括所述第一无人机的设备参数、飞行状态、飞行轨迹、位置坐标、电量或故障信息中的一种或多种；
获取所述第一无人机的周围环境信息和飞行姿态信息；
根据所述第一无人机的飞行信息、周围环境信息和飞行姿态信息生成避险预警，所述避险预警用于指示所述第一无人机进行避险操作；
若判断所述第一无人机未执行所述避险操作，则发送救援指令，所述救援指令用于指示救援无人机执行救援操作。
2.如权利要求1所述的无人机救援方法，其特征在于，所述获取第一无人机的飞行信息之前，包括：
发送通讯请求；
接收所述第一无人机的通讯回复，根据所述第一无人机的通讯回复与所述第一无人机建立通讯连接。
3.如权利要求1所述的无人机救援方法，其特征在于，所述避险预警包括指示所述第一无人机前往停机坪；
则判断所述第一无人机是否执行所述避险操作包括：
获取所述第一无人机的飞行路径；
判断所述第一无人机的飞行路径是否与所述避险操作中的避险路径一致；
若一致，则确定所述第一无人机执行所述避险操作；
若不一样，则确定所述第一无人机未执行所述避险操作。
4.如权利要求1所述的无人机救援方法，其特征在于，通过所述救援指令指示所述救援无人机进行救援操作包括：
指示所述救援无人机起飞，以使所述救援无人机按照预置位置伴飞；
接收所述救援无人机拍摄的视频信息；
根据所述救援无人机的视频信息和所述第一无人机的飞行信息进行风险判断；
若判断所述第一无人机存在坠毁风险，则指示所述救援无人机发射捕捉网，以捕获所述第一无人机。
5.如权利要求4所述的无人机救援方法，其特征在于，通过所述救援指令指示所述救援无人机进行救援操作，还包括：
指示所述救援无人机的网枪发射口与所述救援无人机的摄像头朝向一致，且与所述救援无人机的摄像头同步转动，所述网枪发射口中装有所述捕捉网。
6.一种无人机救援系统，其特征在于，包括：
救援无人机；
互动通讯单元，用于获取第一无人机的飞行信息，所述飞行信息包括所述第一无人机的设备参数、飞行状态、飞行轨迹、位置坐标、电量或故障信息中的一种或多种；
气象检测单元，用于获取所述第一无人机的周围环境信息；
视频监控单元，包括监控摄像头，用于获取所述第一无人机的飞行姿态信息；
主控单元，用于根据所述第一无人机的飞行信息、周围环境信息和飞行姿态信息生成避险预警，所述避险预警用于指示所述第一无人机进行避险操作，若判断所述第一无人机未执行所述避险操作，则发送救援指令，所述救援指令用于指示所述救援无人机执行救援操作。
7.如权利要求6所述的无人机救援系统，其特征在于，所述互动通信单元包括LoRa组网模块，通过所述LoRa组网模块与所述第一无人机进行数据交互；
所述互动通讯单元具体用于：
发送通讯请求；
接收所述第一无人机的通讯回复，根据所述第一无人机的通讯回复与所述第一无人机建立通讯连接。
8.如权利要求6所述的无人机救援系统，其特征在于，所述无人机救援系统还包括停机平台；
所述停机平台，包括若干无人机仓位和停机坪，所述无人机仓位用于停靠所述救援无人机或所述第一无人机；
所述视频监控单元，还用于获取所述第一无人机的飞行路径；
所述主控单元，还用于判断所述第一无人机的飞行路径是否与所述避险操作中指示所述第一无人机前往所述停机坪的避险路径一致；
若一致，则确定所述第一无人机执行所述避险操作；
若不一样，则确定所述第一无人机未执行所述避险操作。
9.如权利要求6所述的无人机救援系统，其特征在于，所述救援无人机具体用于：
接收所述主控单元发送的救援指令，执行起飞操作，按照预置位置进行伴飞；
通过摄像头采集所述第一无人机的飞行视频，将所述飞行视频发送给所述主控单元；
所述主控单元，还用于根据所述第一无人机的飞行视频和所述第一无人机的飞行信息进行风险判断，若判断所述第一无人机存在坠毁风险，则发送捕获指令，所述捕获指令用于指示所述救援无人机发射捕捉网，以捕获所述第一无人机。
10.如权利要求9所述的无人机救援系统，其特征在于，所述救援无人机在伴飞过程中，根据所述主控单元的控制指令，控制网枪发射口与摄像头朝向一致，且控制网枪发射口与摄像头同步转动，所述网枪发射口中装有所述捕捉网。
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