CN113504787A - 无人装置集群指挥系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供无人装置集群指挥系统，涉及无人机控制指挥领域。该无人装置集群指挥系统，包括数据导入系统、数据采集系统、人工智能数据分析系统、集中指挥控制系统、自动预警系统以及人工控制系统；所述数据导入系统包括飞行数据导入模块、设备参数导入模块、飞行轨迹导入模块以及控制程序导入模块；所述数据采集系统包括声音数据采集模块、影像数据采集模块、飞行轨迹数据采集模块以及气象数据采集模块；所述人工智能数据分析系统包括飞行数据分析模块。设计数据导入系统、数据采集系统、人工智能数据分析系统、集中指挥控制系统、自动预警系统以及人工控制系统，可对无人装置进行系统性的集中指挥控制，不会在控制过程出发生故障或死机的情况。
Description
技术领域
本发明涉及无人机控制指挥技术领域，具体为无人装置集群指挥系统。
背景技术
无人机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；随着科技的发展，无人机的应用领域也越来越广泛，有了无人机，建筑承包商和消费者可以达成双赢的局面，屋主完全不需要花时间寻找最合适的承包商，就已经可以物超所值，等承包商自己送上门，此外，对于长期在一个城市作业的承包商而言，也省去了重复勘察等等间接成本；无人机特殊的拍摄角度是许多专业摄影永远无法企及的精彩角度，如果所有的专业场馆都可以加入无人机摄影，普通人对大事件的消费体验会有大大提升。
随着社会经济的快速发展，科技的不断进步，无人机等无人控制装置在工业、日常生活、工程建筑、安防等众多领域已经得到了广泛应用，无人装置在很多场合都可以代替人工完成众多高难度工作，但现有无人装置的集群指挥控制技术仍然存在一定的缺陷，集群无人装置的集中指挥控制难度非常大，需要建立一套系统性的指挥系统，现有指挥控制系统的系统设计缺乏一定的系统性、逻辑性以及科学性，在实际操控的过程中，容易出现死机或系统故障的情况，严重影响了集群无人装置的集中指挥控制，为此，我们研发出了新的无人装置集群指挥系统。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了无人装置集群指挥系统，解决了现有无人装置的集群指挥控制技术仍然存在一定的缺陷，集群无人装置的集中指挥控制难度非常大，需要建立一套系统性的指挥系统，现有指挥控制系统的系统设计缺乏一定的系统性、逻辑性以及科学性，在实际操控的过程中，容易出现死机或系统故障的情况，严重影响了集群无人装置的集中指挥控制的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：无人装置集群指挥系统，包括数据导入系统、数据采集系统、人工智能数据分析系统、集中指挥控制系统、自动预警系统以及人工控制系统；集中指挥控制系统会根据导入的控制程序、飞行轨迹、各子机飞行路线、工作悬停位置以及工作程序对无人装置集群进行自动指挥控制，以保证在无人操控的情况下能够完成指定的工作任务；
所述数据导入系统包括飞行数据导入模块、设备参数导入模块、飞行轨迹导入模块以及控制程序导入模块；
所述数据采集系统包括声音数据采集模块、影像数据采集模块、飞行轨迹数据采集模块以及气象数据采集模块；
所述人工智能数据分析系统包括飞行数据分析模块、人工智能计算模块、飞行轨迹模拟模块以及控制程序模拟模块；
所述自动预警系统包括飞行气象预警模块、飞行轨迹预警模块以及碰撞预警模块。
优选的，所述数据导入系统不仅负责飞行数据、设备参数、飞行轨迹以及控制程序的导入，同时也包括工作过程中数据的补充、工作内容的更改以及控制程序的更换；所有的飞行数据以及控制程序等相关数据均可以经数据导入系统导入集群指挥系统。
优选的，所述数据采集系统在无人机飞行过程中分别通过声音数据采集模块、影像数据采集模块、飞行轨迹数据采集模块以及气象数据采集模块来分别采集飞行环境中的声音、影像、飞行轨迹以及气象变化数据，通过采集飞行环境中的声音、影像、飞行轨迹以及气象变化数据，可以为后台管理人员提供全方面的监测数据，从而使无人装置集群能够稳定的运行。
优选的，所述人工智能计算模块可通过导入的控制程序，自动计算出集群无人机在飞行过程中各子机的飞行高度、飞行轨迹以及飞行路线。
优选的，所述飞行轨迹模拟模块可根据数据导入系统中控制程序导入模块导入的飞行控制程序进行计算机飞行模拟，模拟整个飞行轨迹、路径以及各子机在工作位置的悬停点。
优选的，所述影像数据采集模块带有自动录像、自动识别以及数据传输功能，可实时采集飞行过程中监测到的影像信息，并对其进行录像、识别以及数据传输。
优选的，所述自动预警系统会根据数据采集系统采集到的气象信息、飞行轨迹安全信息进行全程自动预警，飞行气象预警模块、飞行轨迹预警模块以及碰撞预警模块在检测到机群飞行路径上有异物时会自动发出碰撞预警，以便后台管理人员及时调整飞行轨迹或集中悬停。
优选的，所述异物包括各种飞鸟、高层建筑、风筝、飞行器以及各种遥控飞行设备。
优选的，所述人工控制系统可由后台管理人员手动接管集群无人机的控制，人工控制系统由后台计算机设备、飞行控制软件以及操控人员组成。
(三)有益效果
本发明提供了无人装置集群指挥系统。具备以下有益效果：
1、该无人装置集群指挥系统，通过设计人工智能数据分析系统和自动预警系统，使无人装置集群具有飞行数据智能分析、飞行轨迹计算模拟、障碍自动识别以及自动预警功能，保证了无人装置集群在实际操控的过程中稳定性和智能性。
2、该无人装置集群指挥系统，通过综合设计数据导入系统、数据采集系统、人工智能数据分析系统、集中指挥控制系统、自动预警系统以及人工控制系统，可对无人装置进行系统性的集中指挥控制，不会在控制过程出发生故障或死机的情况，从而使其整体的工作效率大大提高。
附图说明
图1为本发明无人装置集群指挥系统的系统结构图；
图2为本发明数据导入系统的结构示意图；
图3为本发明数据采集系统的结构示意图；
图4为本发明人工智能数据分析系统的结构示意图；
图5为本发明自动预警系统结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：
如图1所示，本发明实施例提供无人装置集群指挥系统，包括数据导入系统、数据采集系统、人工智能数据分析系统、集中指挥控制系统、自动预警系统以及人工控制系统；集中指挥控制系统会根据导入的控制程序、飞行轨迹、各子机飞行路线、工作悬停位置以及工作程序对无人装置集群进行自动指挥控制，以保证在无人操控的情况下能够完成指定的工作任务；
人工控制系统可由后台管理人员手动接管集群无人机的控制，人工控制系统由后台计算机设备、飞行控制软件以及操控人员组成。
如图2所示，数据导入系统包括飞行数据导入模块、设备参数导入模块、飞行轨迹导入模块以及控制程序导入模块；数据导入系统不仅负责飞行数据、设备参数、飞行轨迹以及控制程序的导入，同时也包括工作过程中数据的补充、工作内容的更改以及控制程序的更换；所有的飞行数据以及控制程序等相关数据均可以经数据导入系统导入集群指挥系统。
如图3所示，数据采集系统包括声音数据采集模块、影像数据采集模块、飞行轨迹数据采集模块以及气象数据采集模块；数据采集系统在无人机飞行过程中分别通过声音数据采集模块、影像数据采集模块、飞行轨迹数据采集模块以及气象数据采集模块来分别采集飞行环境中的声音、影像、飞行轨迹以及气象变化数据，通过采集飞行环境中的声音、影像、飞行轨迹以及气象变化数据，可以为后台管理人员提供全方面的监测数据，从而使无人装置集群能够稳定的运行；影像数据采集模块带有自动录像、自动识别以及数据传输功能，可实时采集飞行过程中监测到的影像信息，并对其进行录像、识别以及数据传输。
如图4所示，人工智能数据分析系统包括飞行数据分析模块、人工智能计算模块、飞行轨迹模拟模块以及控制程序模拟模块；人工智能计算模块可通过导入的控制程序，自动计算出集群无人机在飞行过程中各子机的飞行高度、飞行轨迹以及飞行路线；飞行轨迹模拟模块可根据数据导入系统中控制程序导入模块导入的飞行控制程序进行计算机飞行模拟，模拟整个飞行轨迹、路径以及各子机在工作位置的悬停点。
人工智能计算模块用采集到的有关数据可以通过遗传算法建立有关行为导向模型，首先要确定有关数据的目标函数和变量，然后对变量进行编码，编码方式可以分为二进制编码和实数编码，若用二进制数表示个体，则将二进制数转化为十进制数的解码公式可以为：
其中，(bi1，bi2....bil)为某个个体的第i段，每段段长都为1，每个bil都是0或者1，Ti。和Ri是第i段分量Xi的定义域的两个端点。
如图5所示，自动预警系统包括飞行气象预警模块、飞行轨迹预警模块以及碰撞预警模块；自动预警系统会根据数据采集系统采集到的气象信息、飞行轨迹安全信息进行全程自动预警，飞行气象预警模块、飞行轨迹预警模块以及碰撞预警模块在检测到机群飞行路径上有异物时会自动发出碰撞预警，以便后台管理人员及时调整飞行轨迹或集中悬停，异物包括各种飞鸟、高层建筑、风筝、飞行器以及各种遥控飞行设备。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.无人装置集群指挥系统，其特征在于：包括数据导入系统、数据采集系统、人工智能数据分析系统、集中指挥控制系统、自动预警系统以及人工控制系统；
所述数据导入系统包括飞行数据导入模块、设备参数导入模块、飞行轨迹导入模块以及控制程序导入模块；
所述数据采集系统包括声音数据采集模块、影像数据采集模块、飞行轨迹数据采集模块以及气象数据采集模块；
所述人工智能数据分析系统包括飞行数据分析模块、人工智能计算模块、飞行轨迹模拟模块以及控制程序模拟模块；
所述自动预警系统包括飞行气象预警模块、飞行轨迹预警模块以及碰撞预警模块。
2.根据权利要求1所述的无人装置集群指挥系统，其特征在于：所述数据导入系统不仅负责飞行数据、设备参数、飞行轨迹以及控制程序的导入，同时也包括工作过程中数据的补充、工作内容的更改以及控制程序的更换。
3.根据权利要求1所述的无人装置集群指挥系统，其特征在于：所述数据采集系统在无人机飞行过程中分别通过声音数据采集模块、影像数据采集模块、飞行轨迹数据采集模块以及气象数据采集模块来分别采集飞行环境中的声音、影像、飞行轨迹以及气象变化数据。
4.根据权利要求1所述的无人装置集群指挥系统，其特征在于：所述人工智能计算模块可通过导入的控制程序，自动计算出集群无人机在飞行过程中各子机的飞行高度、飞行轨迹以及飞行路线。
5.根据权利要求1所述的无人装置集群指挥系统，其特征在于：所述飞行轨迹模拟模块可根据数据导入系统中控制程序导入模块导入的飞行控制程序进行计算机飞行模拟，模拟整个飞行轨迹、路径以及各子机在工作位置的悬停点。
6.根据权利要求1所述的无人装置集群指挥系统，其特征在于：所述影像数据采集模块带有自动录像、自动识别以及数据传输功能，可实时采集飞行过程中监测到的影像信息，并对其进行录像、识别以及数据传输。
7.根据权利要求1所述的无人装置集群指挥系统，其特征在于：所述自动预警系统会根据数据采集系统采集到的气象信息、飞行轨迹安全信息进行全程自动预警，飞行气象预警模块、飞行轨迹预警模块以及碰撞预警模块在检测到机群飞行路径上有异物时会自动发出碰撞预警，以便后台管理人员及时调整飞行轨迹或集中悬停。
8.根据权利要求7所述的无人装置集群指挥系统，其特征在于：所述异物包括各种飞鸟、高层建筑、风筝、飞行器以及各种遥控飞行设备。
9.根据权利要求1所述的无人装置集群指挥系统，其特征在于：所述人工控制系统可由后台管理人员手动接管集群无人机的控制，人工控制系统由后台计算机设备、飞行控制软件以及操控人员组成。
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| KR101793509B1 (ko) * | 2016-08-02 | 2017-11-06 | (주)노루기반시스템즈 | 작물 모니터링을 위하여 무인 비행체의 자동 경로 산정을 통한 원격 관측 방법 및 그 시스템 |
| CN109164828A (zh) * | 2018-08-28 | 2019-01-08 | 北京环球之翼航空科技有限责任公司 | 一种无人机群协作系统及其运作方法 |
| CN110941287A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-03-31 | 航天神舟飞行器有限公司 | 一种小型固定翼无人机集群自主特情处置方法 |
| US10679509B1 (en) * | 2016-09-20 | 2020-06-09 | Amazon Technologies, Inc. | Autonomous UAV obstacle avoidance using machine learning from piloted UAV flights |
| CN112422783A (zh) * | 2020-10-10 | 2021-02-26 | 广东华南水电高新技术开发有限公司 | 一种基于停机坪集群的无人机智能巡查系统 |
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|---|---|---|---|---|
| KR101793509B1 (ko) * | 2016-08-02 | 2017-11-06 | (주)노루기반시스템즈 | 작물 모니터링을 위하여 무인 비행체의 자동 경로 산정을 통한 원격 관측 방법 및 그 시스템 |
| US10679509B1 (en) * | 2016-09-20 | 2020-06-09 | Amazon Technologies, Inc. | Autonomous UAV obstacle avoidance using machine learning from piloted UAV flights |
| CN109164828A (zh) * | 2018-08-28 | 2019-01-08 | 北京环球之翼航空科技有限责任公司 | 一种无人机群协作系统及其运作方法 |
| CN110941287A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-03-31 | 航天神舟飞行器有限公司 | 一种小型固定翼无人机集群自主特情处置方法 |
| CN112422783A (zh) * | 2020-10-10 | 2021-02-26 | 广东华南水电高新技术开发有限公司 | 一种基于停机坪集群的无人机智能巡查系统 |
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