CN111105611A - 一种地理灾害信息激光传输飞行数据采集器 - Google Patents
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Abstract
一种地理灾害信息激光传输飞行数据采集器，设置飞行器，飞行器机体下面安装全方位云台，全方位云台上安装飞行激光信号发射与接受器，设置中心站、基站一、基站二、基站三与基站四组成基站系统，飞行器在中心站的中心数据输出执行器的遥控下，飞临基站的上空，通过飞行激光信号发射与接受器与基站的激光信号发射与接受器空地对接，基站激光信号发射与接受器将激光信号调制处理信号发送给飞行激光信号发射与接受器上，再由飞行器数据处理模块对它进行调制解调，发给中心站中心数据处理器进行灾难分析处理后，实施远程报警或预警。
Description
技术领域：属于地理信息系统与防灾减灾领域
技术背景：随着“数字中国”、“数字城市”等概念的不断深入和相关应用的不断展开，地理信息系统与防灾减灾和人们的生活变得越来越紧密，目前传感器到中心处理器之间传输，大多是采用电磁波通信信号传输，但是，地理信息传感器的安装环境复杂，矿物、高压电缆空间产生的野外电磁杂波加大电磁波通信信号噪音，直接影响地理灾害信号传感器的微细变化的采集与分析，我们提供一种地理灾害信息激光传输飞行数据采集器，利用激光信号传输地理灾害信号传感器的信号，不受野外电磁场的影响。
发明内容：
一种地理灾害信息激光传输飞行数据采集器，设置飞行器，飞行器机体下面安装全方位云台，全方位云台上安装飞行激光信号发射与接受器，设置中心站、基站一、基站二、基站三与基站四组成基站系统，飞行器在中心站的中心数据输出执行器的遥控下，飞临基站的上空，通过飞行激光信号发射与接受器与基站的激光信号发射与接受器空地对接，通过激光传输信号，中心数据处理器进行灾难分析处理后，再输送给中心数据输出执行器，实施远程报警或预警。
设置飞行器，飞行器由飞行器机体与左前旋翼、右前旋翼、左后旋翼与左后旋翼组成，旋翼由旋叶与旋转电机构成，旋转电机通过支撑杆连接支撑在飞行器机体上，飞行器机体下面安装全方位云台，全方位云台上安装飞行激光信号发射与接受器。
设置中心站、基站一、基站二、基站三与基站四组成基站系统，也可以根据需要增加，在中心站顶部的前面设置接收天线，在中心站顶部的后面设置中心站激光信号发射与接受器，在中心站内部设置中心数据收集器、中心数据收集器包括激光信号调制解调器、中心数据处理器与中心数据输出执行器，中心数据输出执行器包括激光调制器，中心数据收集器、中心数据输出执行器与激光信号发射与接受器之间利用光纤连接传输激光信号，同时设电缆连接传输电信号与电能。
设置基站，构成如下：基站一的顶部设置基站全方位云台，基站全方位云台上安装基站激光信号发射与接受器，基站一的内部设置传感器管理模块、监测数据管理模块、中心处理器与输出模块，中心处理器与输出模块中包括激光光调制器与激光驱动器，激光驱动器包括激光电源与控制器，中心处理器与输出模块包括全方位云台跟踪随动控制器，控制全方位云台带动基站的激光信号发射与接受器跟随飞行器的激光信号发射与接受器移动，保持飞行器的激光信号发射与接受器与基站的激光信号发射与接受器之间空地对接稳定，在基站一的外部设置传感器，这个传感器是地理灾害信息传感器，包括地动传感器，位移传感器，应变传感器，应力传感器，温度湿度，经纬度仪、遥感空间传感器与防火传感器，基站二、基站三与基站四的构成与基站一相同，基站可以根据需要增加数量，布置的更广一些。
激光信号发射与接受器包括发送和接收两个部分，发送部分主要有激光器、光调制器和光学发射镜，接收部分主要包括光学接收透镜、光学滤波器、光探测传感器，要传送的地理灾害信息送到激光调制器中，激光光调制器将信息调制在激光上，通过激光信号发射与接受器发送出去，在接收端，激光信号送至光探测器，光探测器将激光信号变为电信号，解调后变为原来的地理灾害信息信号。
激光信号波长选择为0.6μm的激光与10.6μm的激光，其中波长0.6μm 为穿雾能力较强，10.6μm的激光衰减小，双激光互换互补。
飞行器与中心站、各个基站，都安装北斗导航定位模块，定位信息输送到飞行器与中心站、各个基站的中心处理器上，进行定位导航。
核心内容：
结构：设置飞行器，飞行器由飞行器机体与左前旋翼、右前旋翼、左后旋翼与左后旋翼组成，旋翼由旋叶与旋转电机构成，旋转电机通过支撑杆连接支撑在飞行器机体上，飞行器机体下面安装全方位云台，全方位云台上安装飞行激光信号发射与接受器，设置中心站、基站一、基站二、基站三与基站四组成，在中心站顶部的前面设置接收天线，在中心站顶部的后面设置中心站激光信号发射与接受器，在中心站内部设置中心数据收集器、中心数据处理器与中心数据输出执行器，基站一的构成如下：基站一的顶部设置基站全方位云台，基站全方位云台上安装基站激光信号发射与接受器，基站一的内部设置传感器管理模块、监测数据管理模块、中心处理器与输出模块，在基站一的外部设置传感器，基站二、基站三与基站四的构成与基站一相同。
工作过程：飞行器在中心站的中心数据输出执行器的遥控下，飞临基站的上空，通过飞行激光信号发射与接受器与基站的基站激光信号发射与接受器空地对接，通过激光传输信号，空地对接由飞行器的全方位云台与基站全方位云台进行随动跟踪对准，飞行器与基站的之间位置定位，由北斗定位导航实现，飞行器飞临基站上空时，精密对位的空地对接由飞行器的全方位云台与基站全方位云台随动跟踪对准，基站的内部传感器管理模块控制传感器采集地理灾害信息，监测数据管理模块对传感器采集的信息进行监测处理，中心处理器与输出模块获得监测数据管理模块的数据信息进行执行与控制信号与数据信息的激光信号调制处理，之后，将激光信号调制处理信号，输送到基站激光信号发射与接受器，基站激光信号发射与接受器将激光信号调制处理信号发送给飞行激光信号发射与接受器上，飞行激光信号发射与接受器接收到基站发来的激光信号调制处理信号，这个激光信号调制处理信号再由飞行器数据处理与蓄电池模块对它进行调制解调，形成无线发射信号，由飞行器天线发射给中心站的接收天线接收，接收天线接收的信号传给中心站内部的中心数据收集器中，中心数据收集器对基站传来的数据进行集中处理，之后，传给中心数据处理器进行灾难分析处理后，再输送给中心数据输出执行器，实施远程报警或预警，飞行器飞回中心站上空时，飞行激光信号发射与接受器与中心站激光信号发射与接受器空地对接，传递重点数据给中心数据处理器，建立数据库，进行信息对比分析处理，实施地理灾害信号的采集传输与预警与报警输出。
附图说明：
附图1为本专利结构图，其中分别为，1、左前旋翼，2、旋转电机，3、支撑杆，4、飞行器，5、右前旋翼，6、全方位云台，7、飞行激光信号发射与接受器，8、基站激光信号发射与接受器，9、基站全方位云台,10、基站一，11、传感器管理模块，12、监测数据管理模块，13、中心处理器与输出模块，14、传感器，15、中心站发射天线，16、基站二，17、天线云台，18、中心数据收集器，19、中心数据处理器，20、中心数据输出执行器，21、基站三，22、中心站，23、中心站激光信号发射与接受器云台，24、中心站激光信号发射与接受器，25、基站三，26、右后旋翼，27、飞行器数据处理与蓄电池模块，28、飞行器天线云台，’29、飞行器天线，30、左后旋翼，31、飞行器机体，32、旋翼体，33、旋叶，34、光纤光缆与电缆。
具体实施方式：
下面结合附图说明一下具体实施方式：
专利构成：设置飞行器4，飞行器4由飞行器机体31与左前旋翼1、右前旋翼5、左后旋翼30与左后旋翼30组成，旋翼由旋叶33与旋转电机2构成，旋转电机2通过支撑杆3连接支撑在飞行器机体31上，飞行器机体31下面安装全方位云台6，全方位云台6上安装飞行激光信号发射与接受器7，设置中心站22、基站一10、基站二16、基站三21与基站四25组成基站系统，在中心站 22顶部的前面设置接收天线15，在中心站22顶部的后面设置中心站激光信号发射与接受器24，在中心站22内部设置中心数据收集器18、中心数据处理器 19与中心数据输出执行器20，基站一10的构成如下：基站一10的顶部设置基站全方位云台9，基站全方位云台9上安装基站激光信号发射与接受器8，基站一10的内部设置传感器管理模块11、监测数据管理模块12、中心处理器与输出模块13，在基站一10的外部设置传感器14，基站二16、基站三21与基站四25的构成与基站一10相同。
工作方式：飞行器4在中心站22的中心数据输出执行器20的遥控下，飞临基站一10的上空，通过飞行激光信号发射与接受器7与基站一10的基站激光信号发射与接受器8空地对接，通过激光传输信号，空地对接由飞行器的全方位云台6与基站全方位云台9进行操纵对准，以传输信号达到预定强度能量的80％即可，飞行器4与基站的之间位置定位，由北斗定位导航实现，飞行器4 飞临基站上空时，精密由空地对接由飞行器的全方位云台6与基站全方位云台9 调整进行，基站一10的内部传感器管理模块11控制传感器14采集地理灾害信息，监测数据管理模块12对传感器14采集的信息进行监测处理，中心处理器与输出模块13获得监测数据管理模块12的数据信息进行执行与控制信号与数据信息的激光信号调制处理，之后，将激光信号调制处理信号，输送到基站激光信号发射与接受器8，基站激光信号发射与接受器8将激光信号调制处理信号发送给飞行激光信号发射与接受器7上，飞行激光信号发射与接受器7接收到基站发来的激光信号调制处理信号，这个激光信号调制处理信号再由飞行器数据处理与蓄电池模块27对它进行调制解调，形成无线发射信号，由飞行器天线 29发射给中心站22的接收天线15接收，接收天线15接收的信号传给中心站 22内部的中心数据收集器18中，中心数据收集器18对基站传来的数据进行集中处理，之后，传给中心数据处理器19进行灾难分析处理后，再输送给中心数据输出执行器20，实施远程报警或预警，飞行器4飞回中心站22上空时，飞行激光信号发射与接受器7与中心站激光信号发射与接受器24空地对接，传递重点数据给中心数据处理器19，建立数据库，进行信息对比分析处理，实施地理灾害信号的采集传输与预警与报警输出。
Claims (2)
1.一种地理灾害信息激光传输飞行数据采集器，其特征为：设置飞行器，飞行器由飞行器机体与左前旋翼、右前旋翼、左后旋翼与左后旋翼组成，旋翼由旋叶与旋转电机构成，旋转电机通过支撑杆连接支撑在飞行器机体上，飞行器机体下面安装全方位云台，全方位云台上安装飞行激光信号发射与接受器，设置中心站、基站一、基站二、基站三与基站四组成，在中心站顶部的前面设置接收天线，在中心站顶部的后面设置中心站激光信号发射与接受器，在中心站内部设置中心数据收集器、中心数据处理器与中心数据输出执行器，基站一的构成如下：基站一的顶部设置基站全方位云台，基站全方位云台上安装基站激光信号发射与接受器，基站一的内部设置传感器管理模块、监测数据管理模块、中心处理器与输出模块，在基站一的外部设置传感器，基站二、基站三与基站四的构成与基站一相同。
2.根据权利要求所述的一种地理灾害信息激光传输飞行数据采集器，其特征为：飞行器在中心站的中心数据输出执行器的遥控下，飞临基站的上空，通过飞行激光信号发射与接受器与基站的基站激光信号发射与接受器空地对接，通过激光传输信号，空地对接由飞行器的全方位云台与基站全方位云台进行随动跟踪对准，飞行器与基站的之间位置定位，由北斗定位导航实现，飞行器飞临基站上空时，精密对位的空地对接由飞行器的全方位云台与基站全方位云台随动跟踪对准，基站的内部传感器管理模块控制传感器采集地理灾害信息，监测数据管理模块对传感器采集的信息进行监测处理，中心处理器与输出模块获得监测数据管理模块的数据信息进行执行与控制信号与数据信息的激光信号调制处理，之后，将激光信号调制处理信号，输送到基站激光信号发射与接受器，基站激光信号发射与接受器将激光信号调制处理信号发送给飞行激光信号发射与接受器上，飞行激光信号发射与接受器接收到基站发来的激光信号调制处理信号，这个激光信号调制处理信号再由飞行器数据处理与蓄电池模块对它进行调制解调，形成无线发射信号，由飞行器天线发射给中心站的接收天线接收，接收天线接收的信号传给中心站内部的中心数据收集器中，中心数据收集器对基站传来的数据进行集中处理，之后，传给中心数据处理器进行灾难分析处理后，再输送给中心数据输出执行器，实施远程报警或预警，飞行器飞回中心站上空时，飞行激光信号发射与接受器与中心站激光信号发射与接受器空地对接，传递重点数据给中心数据处理器，建立数据库，进行信息对比分析处理，实施地理灾害信号的采集传输与预警与报警输出。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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