CN113534268B - 海洋调查方法及海洋调查协同装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的海洋调查方法及海洋调查协同装置,在获取到相应的调查参数后,可根据该调查参数来确定第一检测设备的调查主线,以及第二检测设备的调查辅助线,该第二检测设备利用该调查辅助线与第一检测设备进行协同调查,有利于获取较多调查数据的同时,提升调查结果的准确性;并且,这里的第一检测设备可以搭载在海上移动平台上,第二检测设备可以搭载在无人机上,这样,海上移动平台与无人机之间通过调查主线与调查辅助线进行协同作业,调查结果充分覆盖测区海域,能够实现远洋调查以面盖线的效果,有利于扩大海洋调查的调查范围,进一步提高海洋调查数据的产出量。
Description
技术领域
本发明涉及海洋调查领域,尤其涉及一种海洋调查方法及海洋调查协同装置。
背景技术
海洋覆盖地球表面的70%,是全球物质、能量以及生物循环最为活跃的地方,与人类发展息息相关;同时,海洋又遮掩住海底的地貌构造起伏。因此,如何高效地进行高分辨率海洋探测是当今海洋科学调查技术与方法发展的必然趋势与前沿科学问题。例如,海洋地壳中含有丰富的磁性矿物,在研究海底构造和矿产资源分布时,测量海洋上方的磁场异常分布是行之有效的地球物理手段。
现有的远海区的磁测量基本以调查船为工作平台,用拖曳式海洋磁力仪连续测量地磁场总场值。该方法产出数据少,成本高,效率低,无法胜任大范围小比例尺海洋磁测需要。为了提高工作效率,逐步引入了无人机等自动化智能工作平台。但与陆域环境相比,海域无人机作业环境更为复杂,且调查船是一个移动平台,开展海上无人机航磁测量时,对无人机和调查船的协同作业要求较高。
由此可见,现有的调查方式无法应用于较为复杂的海洋环境,且获取到的调查数据较少,调查精度较低,因此有必要提供一种海洋调查方法,能够获取较多的调查数据,并提高调查准确性。
发明内容
本发明的目的旨在至少能解决上述的技术缺陷之一,特别是现有技术中的海洋调查方式获取到的调查数据较少,调查精度较低的技术缺陷。
本发明提供了一种海洋调查方法,所述方法包括:
获取用户输入的调查参数;
确定与所述调查参数对应的第一检测设备的调查主线,以及与所述调查主线对应的第二检测设备的调查辅助线,所述第一检测设备搭载在海上移动平台上,所述第二检测设备搭载在无人机上;
将所述调查主线发送至所述第一检测设备,以及,将所述调查辅助线发送给所述第二检测设备;
接收所述第一检测设备返回的,对所述调查主线所覆盖的海域进行调查后得到的第一调查结果,以及所述第二检测设备返回的,对所述调查辅助线所覆盖的海域进行调查后得到的第二调查结果;
根据所述第一调查结果和所述第二调查结果确定最终的海洋调查结果。
可选地,所述调查参数包括测区范围和磁测比例尺要求;
所述确定与所述调查参数对应的第一检测设备的调查主线的步骤,包括:
根据所述测区范围和磁测比例尺要求,确定第一检测设备的主测线。
可选地,所述确定与所述调查主线对应的第二检测设备的调查辅助线的步骤,包括:
获取与所述第一检测设备的主测线相邻的其他第一检测设备的主测线;
确定所述第一检测设备的主测线,与所述相邻的其他第一检测设备的主测线之间的测线间距;
根据所述测线间距以及所述第一检测设备的主测线确定所述第二检测设备的航磁测线。
可选地,所述根据所述测线间距以及所述第一检测设备的主测线确定所述第二检测设备的航磁测线的步骤,包括:
根据所述测线间距以及所述第一检测设备的主测线确定所述第二检测设备的测线方向;
根据无人机探测要求确定所述第二检测设备的测线间距;
根据所述第二检测设备的测线方向和测线间距确定所述第二检测设备的航磁测线。
可选地,所述根据所述测线间距以及所述第一检测设备的主测线确定所述第二检测设备的航磁测线的步骤之后,还包括:
确定与所述第二检测设备的航磁测线垂直的调平连接线。
可选地,所述的海洋调查方法,还包括:
获取所述海上移动平台的实时航行信息,以及所述无人机的实时飞行信息;
根据所述海上移动平台的实时航行信息以及所述调查主线,控制所述海上移动平台按照所述调查主线进行航行;
以及,根据所述无人机的实时飞行信息以及所述调查辅助线,控制所述无人机按照所述调查辅助线进行飞行。
可选地,所述的海洋调查方法,还包括:
获取实时天气信息;
根据所述实时天气信息、所述海上移动平台的实时航行信息,以及所述无人机的实时飞行信息,确定所述无人机的起降信息;
根据所述无人机的起降信息控制所述海上移动平台以及所述无人机执行无人机起降操作。
可选地,所述第一检测设备包括拖曳式海洋磁力仪。
可选地,所述第二检测设备包括微型航磁探测设备。
本发明还提供了一种海洋调查协同装置,包括:
参数获取模块,用于获取用户输入的调查参数;
路线确定模块,用于确定与所述调查参数对应的第一检测设备的调查主线,以及与所述调查主线对应的第二检测设备的调查辅助线,所述第一检测设备搭载在海上移动平台上,所述第二检测设备搭载在无人机上;
信息发送模块,用于将所述调查主线发送至所述第一检测设备,以及,将所述调查辅助线发送给所述第二检测设备;
信息接收模块,用于接收所述第一检测设备返回的,对所述调查主线所覆盖的海域进行调查后得到的第一调查结果,以及所述第二检测设备返回的,对所述调查辅助线所覆盖的海域进行调查后得到的第二调查结果;
调查协同模块,用于根据所述第一调查结果和所述第二调查结果确定最终的海洋调查结果。
从以上技术方案可以看出,本发明实施例具有以下优点:
本发明提供的海洋调查方法及海洋调查协同装置,在获取到相应的调查参数后,可根据该调查参数来确定第一检测设备的调查主线,以及第二检测设备的调查辅助线,该第二检测设备利用该调查辅助线与第一检测设备进行协同调查,有利于获取较多调查数据的同时,提升调查结果的准确性;并且,这里的第一检测设备可以搭载在海上移动平台上,第二检测设备可以搭载在无人机上,这样,海上移动平台与无人机之间通过调查主线与调查辅助线进行协同作业,调查结果充分覆盖测区海域,能够实现远洋调查以面盖线的效果,有利于扩大海洋调查的调查范围,进一步提高海洋调查数据的产出量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中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性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的一种海洋调查方法的流程示意图;
图2为本发明实施例提供的拖曳式磁力仪主测线及无人机航磁测线的规划过程示意图;
图3为本发明实施例提供的拖曳式磁力仪主测线及另一无人机航磁测线的规划过程示意图;
图4为本发明实施例提供的无人机航磁测线中的调平连接线的规划示意图;
图5为本发明实施例提供的另一无人机航磁测线中的调平连接线的规划示意图;
图6为本发明实施例提供的一种海洋调查协同装置的结构示意图。
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。
海洋覆盖地球表面的70%,是全球物质、能量以及生物循环最为活跃的地方,与人类发展息息相关;同时,海洋又遮掩住海底的地貌构造起伏。因此,如何高效地进行高分辨率海洋探测是当今海洋科学调查技术与方法发展的必然趋势与前沿科学问题。例如,海洋地壳中含有丰富的磁性矿物,在研究海底构造和矿产资源分布时,测量海洋上方的磁场异常分布是行之有效的地球物理手段。
现有的远海区的磁测量基本以调查船为工作平台,用拖曳式海洋磁力仪连续测量地磁场总场值。该方法产出数据少,成本高,效率低,无法胜任大范围小比例尺海洋磁测需要。为了提高工作效率,逐步引入了无人机等自动化智能工作平台。但与陆域环境相比,海域无人机作业环境更为复杂,且调查船是一个移动平台,开展海上无人机航磁测量时,对无人机和调查船的协同作业要求较高。
由此可见,现有的调查方式无法应用于较为复杂的海洋环境,且获取到的调查数据较少,调查精度较低,因此有必要提供一种海洋调查方法,能够获取较多的调查数据,并提高调查准确性,具体请参见如下技术方案:
在一个实施例中,如图1所示,图1为本发明实施例提供的一种海洋调查方法的流程示意图;本发明提供了一种海洋调查方法,所述方法包括:
S110:获取用户输入的调查参数。
本步骤中,当需要进行海洋调查时,可预先输入相应的调查参数至调查协同系统中,以便调查协同系统根据该调查参数来确定具体的调查方式和调查路线等。
可以理解的是,这里的海洋调查指的是对某一特定海区的水文、气象、物理、化学、生物、底质分布情况和变化规律、海底构造和矿产资源分布等进行的调查。调查观测方式有大面积调查、断面调查,有连续观测和辅助观测。采用方法有航空观测、卫星观测、船舶观测、水下观测、定置浮标自动观测、飘浮站自动观测、航磁探测等。
这里的调查协同系统指的是海上移动平台中搭载的、对海上移动平台以及无人机进行协同控制调查的系统,该调查协同系统可以是磁测协同系统,也可以是水文观测协同系统,在此不做限制。而这里的海上移动平台指的是结构物可漂浮海面并可移动位置的平台,该平台包括但不限于海洋调查船、海上钻井平台等。
举例来说,进行海洋磁测时,可预先输入相应的参数至磁测协同系统中,以便磁测协同系统根据输入的参数来规划相应的主测线和航磁测线等。输入的参数可以包括测区坐标多边形、主测线走向角度、主测线间距、无人机航磁测线间距、无人机航磁测线长度、飞行高度、最大飞行时间等,利用该输入参数,即可对第一检测设备以及第二检测设备分别进行测线规划。
S120:确定与调查参数对应的第一检测设备的调查主线,以及与调查主线对应的第二检测设备的调查辅助线。
本步骤中,当通过步骤S110获取到用户输入的调查参数后,调查协同系统可根据该调查参数来确定对应的第一检测设备的调查主线,以及与该调查主线对应的第二检测设备的调查辅助线。
可以理解的是,这里的第一检测设备指的是搭载在装备有无人机起降平台的海上移动平台上的、对调查主线所覆盖的海域进行调查检测的设备,该设备包括但不限于拖曳式磁力仪、水深探测仪等;这里的第二检测设备指的是搭载在无人机上的、对调查辅助线所覆盖的海域进行调查检测的设备,该设备包括但不限于微型航磁探测设备、红外热像仪等。
这里的调查主线指的是调查协同系统依据用户输入的调查参数进行规划的第一检测设备的调查路线、航行方向、航行速度等,这里的调查辅助线指的是调查协同系统依据预先规划的调查主线进行自动规划后得到的第二检测设备的调查路线、航行方向、航行速度等,并且,由于第二检测设备是辅助第一检测设备进行海洋调查的,因而,本申请中第二检测设备的调查路线叫做调查辅助线。
具体地,本申请中的调查协同系统在依据用户输入的调查参数确定第一检测设备的调查主线,以及第二检测设备的调查辅助线时,可以先使用调查参数中的部分参数来规划第一检测设备的调查主线,再根据调查主线来对第二检测设备的调查辅助线进行自动规划。
举例来说,当进行海洋磁测调查时,用户可输入测区坐标多边形、主测线走向角度、主测线间距、无人机航磁测线间距、无人机航磁测线长度、飞行高度、最大飞行时间等参数至调查协同系统中,调查协同系统首先根据测区坐标多边形、主测线走向角度来确定测区范围和磁测比例尺要求,进而设计第一检测设备的主测线;而无人机的航磁测线则可以根据主测线间距、无人机航磁测线间距、无人机航磁测线长度、飞行高度、最大飞行时间以及第一检测设备的主测线来进行自动规划。
S130:将调查主线发送至第一检测设备,以及将调查辅助线发送给第二检测设备。
本步骤中,当通过步骤S120来确定与调查参数对应的第一检测设备的调查主线,以及与调查主线对应的第二检测设备的调查辅助线后,调查协同系统会将调查主线发送给第一检测设备,以及将调查辅助线发送给第二检测设备,以便第一检测设备根据调查主线进行海洋调查,第二检测设备根据调查辅助线进行海洋调查。
进一步地,由于本申请中的第一检测设备是搭载在装备有无人机起降平台的海上移动平台上的检测设备,而第二检测设备是搭载在无人机上的检测设备,且调查协同系统又是对海上移动平台以及无人机进行协同控制调查的系统。因此,本申请通过第一检测设备对调查主线所覆盖的海域进行海洋调查时,调查协同系统可以将调查主线发送至控制协同系统中,由控制协同系统将调查主线发送至海上移动平台所对应的显示通讯终端,海上移动平台中的驾驶员可以依据显示的调查主线来操纵海上移动平台进行航行,第一检测设备在海上移动平台航行的过程中,对调查主线所覆盖的海域进行海洋调查。
同理,本申请通过第二检测设备对调查辅助线所覆盖的海域进行海洋调查时,调查协同系统可以将调查辅助线发送至控制协同系统中,通过控制协同系统将调查辅助线上载至各无人机飞控上,以便无人机飞控根据该调查辅助线控制无人机进行飞行,并且在飞行过程中,搭载在无人机上的第二检测设备对调查辅助线所覆盖的海域进行海洋调查。
可以理解的是,这里的控制协同系统指的是搭载在海上移动平台上的、依据调查协同系统的调查指令对海上移动平台和/或无人机进行控制操作,以及采集海上移动平台和/或无人机的实时移动数据并返回给调查协同系统的控制系统,该控制系统包括但不限于一站多机垂直起降固定翼无人机控制系统等。
S140:接收第一检测设备返回的第一调查结果,以及第二检测设备返回的第二调查结果。
本步骤中,通过步骤S130将调查主线发送至第一检测设备,以及将调查辅助线发送给第二检测设备后,调查协同系统可以接收第一检测设备返回的,对调查主线所覆盖的海域进行调查后得到的第一调查结果,以及第二检测设备返回的,对调查辅助线所覆盖的海域进行调查后得到的第二调查结果。
举例来说,调查协同系统可以将调查主线发送至控制协同系统,并由控制协同系统将调查主线发送至海上移动平台所对应的显示通讯终端,海上移动平台中的驾驶员可以依据显示的调查主线来操纵海上移动平台进行航行,第一检测设备在海上移动平台航行的过程中,对调查主线所覆盖的海域进行海洋调查,得到第一调查结果,接着控制协同系统将第一调查结果返回给调查协同系统。
另外,调查协同系统还可以将调查辅助线发送至控制协同系统,并通过控制协同系统将调查辅助线上载至各无人机飞控上,以便无人机飞控根据该调查辅助线控制无人机进行飞行,在无人机飞行的过程中,搭载在无人机上的第二检测设备对调查辅助线所覆盖的海域进行海洋调查,得到第二调查结果,接着控制协同系统将第二调查结果返回给调查协同系统。
进一步地,当进行海洋磁测时,调查协同系统可以为磁测协同系统,该磁测协同系统将主测线通过控制协同系统发送给海上移动平台,如海洋调查船,以及将航测线通过控制协同系统发送给无人机飞控,海上移动平台中的第一检测设备,如拖曳式磁力仪,可以对主测线所覆盖的海域进行磁测,而无人机上的第二检测设备,如微型航磁探测设备,则可以对航测线所覆盖的海域进行航磁探测,拖曳式磁力仪测量得到的磁测数据,以及微型航磁探测设备测量得到的磁测数据,通过有线或无线的传输方式,汇集到磁测协同系统中。
S150:根据第一调查结果和第二调查结果确定最终的海洋调查结果。
本步骤中,当通过步骤S140接收第一检测设备返回的第一调查结果,以及第二检测设备返回的第二调查结果后,调查协同系统可以根据第一调查结果和第二调查结果确定最终的海洋调查结果。
比如说,当进行海洋磁测时,第一检测设备得到的磁测数据,以及第二检测设备得到的磁测数据,可以通过有线或无线的传输方式,汇集到磁测协同系统中,磁测协同系统可以通过磁测延拓等磁数据处理方法,对两套磁测数据进行相互印证和补充,也可实现不同高度磁测数据的磁梯度网格化处理结果,具体处理方式在此不做限制。
上述实施例中,在获取到相应的调查参数后,可根据该调查参数来确定第一检测设备的调查主线,以及第二检测设备的调查辅助线,该第二检测设备利用该调查辅助线与第一检测设备进行协同调查,有利于获取较多调查数据的同时,提升调查结果的准确性;并且,这里的第一检测设备可以搭载在装备有无人机起降平台的海上移动平台上,第二检测设备可以搭载在无人机上,这样,海上移动平台与无人机之间通过调查主线与调查辅助线进行协同作业,调查结果充分覆盖测区海域,能够实现远洋调查以面盖线的效果,有利于扩大海洋调查的调查范围,进一步提高海洋调查数据的产出量。
上述实施例中对海洋调查方法进行了展开描述,下面将对调查参数以及调查主线的确定进行具体说明。
在一个实施例中,所述调查参数可以包括测区范围和磁测比例尺要求;步骤S120中确定与所述调查参数对应的第一检测设备的调查主线的步骤,可以包括:
S121:根据所述测区范围和磁测比例尺要求,确定第一检测设备的主测线。
本实施例中,在进行海洋调查之前,调查协同系统需要根据用户输入的调查参数来确定对应的调查路线,以便第一检测设备以及第二检测设备根据该调查路线进行海洋调查。
如进行海洋磁测时,用户输入的调查参数可以是测区范围和磁测比例尺要求,调查协同系统根据输入的测区范围和磁测比例尺要求,来确定第一检测设备的主测线,第一检测设备根据该主测线进行海洋磁测。
需要说明的是,这里的测区范围指的是操作人员根据当前海域的已探测信息确定的本次需要探测的区域范围;这里的磁测比例尺要求指的是进行海洋磁测时使用的地图上的距离与海平面的距离之比所对应的要求。
上述实施例中对调查参数以及调查主线的确定进行具体说明,下面将对调查辅助线的确定进行详细描述。
在一个实施例中,步骤S120中确定与所述调查主线对应的第二检测设备的调查辅助线的步骤,可以包括:
S122:获取与所述第一检测设备的主测线相邻的其他第一检测设备的主测线。
S123:确定所述第一检测设备的主测线,与所述相邻的其他第一检测设备的主测线之间的测线间距。
S124:根据所述测线间距以及所述第一检测设备的主测线确定所述第二检测设备的航磁测线。
本实施例中,在确定与调查主线对应的第二检测设备的调查辅助线的过程中,可以先获取与第一检测设备的主测线相邻的其他第一检测设备的主测线,然后确定两者之间的测线间距,随后根据测线间距以及第一检测设备的主测线来确定第二检测设备的航磁测线。
可以理解的是,由于本申请在利用海上移动平台中搭载的第一检测设备进行海洋磁测的同时,还利用通过海上移动平台中的无人机起降平台进行起降操作的无人机中搭载的第二检测设备进行航磁探测,而航磁探测所使用的无人机至少有两架,两架无人机中的第二检测设备的航磁测线方向垂直或者平行于第一检测设备的主测线方向,从而与第一检测设备进行协同作业,共同获取同一测区海域的磁测数据。
进一步地,上述在获取与第一检测设备的主测线相邻的其他第一检测设备的主测线的过程中,该相邻的其他第一检测设备可以是同一海上移动平台中搭载的不同位置处的第一检测设备,也可以是不同的海上移动平台中搭载的、与当前海上移动平台中的第一检测设备位置相邻的第一检测设备。
当获取到与第一检测设备的主测线相邻的其他第一检测设备的主测线,并确定两者之间的测线间距后,调查协同系统即可根据输入参数以及第一检测设备的主测线来自动规划第二检测设备的航磁测线。
具体地,本发明中第二检测设备的航磁测线可依据第一检测设备的主测线方向,并在与该主测线方向垂直或平行的方向上规划第二检测设备的航磁测线,该航磁测线可分布于主测线的左右两侧,且一侧的航测测线可以依据测线间距来设置的多条垂直或平行往返的测线。
示意性地,如图2、3所示,图2为本发明实施例提供的拖曳式磁力仪主测线及无人机航磁测线的规划过程示意图,图3为本发明实施例提供的拖曳式磁力仪主测线及另一无人机航磁测线的规划过程示意图;当本发明使用拖曳式磁力仪作为第一检测设备对海洋进行磁测时,无人机航磁测线的测线方向可以垂直于拖曳式磁力仪主测线的测线方向,如图2所示,图2中无人机航磁测线分布于拖曳式磁力仪主测线的左右两侧,且一侧的无人机航测测线为多条垂直往返的测线;另外,无人机航磁测线的测线方向也可以平行于拖曳式磁力仪主测线的测线方向,如图3所示,图3中无人机航磁测线分布于拖曳式磁力仪主测线的左右两侧,且一侧的无人机航测测线为多条平行往返的测线。
上述实施例中对调查辅助线的确定进行详细描述,下面将对第二检测设备的航磁测线的确定进行展开说明。
在一个实施例中,步骤S124中根据所述测线间距以及所述第一检测设备的主测线确定所述第二检测设备的航磁测线的步骤,可以包括:
S241:根据所述测线间距以及所述第一检测设备的主测线确定所述第二检测设备的测线方向。
S242:根据无人机探测要求确定所述第二检测设备的测线间距。
S243:根据所述第二检测设备的测线方向和测线间距确定所述第二检测设备的航磁测线。
本实施例中,当确定好第一检测设备的主测线,以及与第一检测设备的主测线相邻的其他第一检测设备的主测线的测线间距后,可根据该测线间距以及第一检测设备的主测线来确定第二检测设备的测线方向。比如,第一检测设备的主测线与相邻的其他第一检测设备的主测线的测线间距较小时,可确定第二检测设备的测线方向为垂直于第一检测设备的主测线方向,如图3所示,其中无人机航磁测线垂直于拖曳式磁力仪主测线的测线方向时,无人机在垂直于主测线方向的飞行距离较短,因此,在进行海洋磁测时,可避免与相邻的其他第一检测设备的主测线之间产生干扰。
当确定好第二检测设备的测线方向后,可根据无人机探测要求来确定该测线方向上的无人机在进行水平或垂直往返时,其水平线或垂直线之间的测线间距,即第二检测设备的测线间距。
确定好第二检测设备的测线方向和测线间距后,即确定了最终的第二检测设备的航磁测线,利用该航磁测线进行航磁探测时,可充分覆盖测区海域。
上述实施例中对第二检测设备的航磁测线的确定进行展开说明,下面将对磁数据调平连接测线进行说明。
在一个实施例中,如图4、5所示,图4为本发明实施例提供的无人机航磁测线中的调平连接线的规划示意图,图5为本发明实施例提供的另一无人机航磁测线中的调平连接线的规划示意图;步骤S124中根据所述测线间距以及所述第一检测设备的主测线确定所述第二检测设备的航磁测线的步骤之后,还可以包括:
S125:确定与所述第二检测设备的航磁测线垂直的调平连接线。
本实施例中,为了对无人机航测时的航磁测线进行快速调平,以使无人机能够按照规划的航磁测线进行航磁探测,本申请在第二检测设备的航磁测线的基础上添加了调平连接线,该调平连接线垂直于第二检测设备的航磁测线。
如图4所示,当第二检测设备的航磁测线,即无人机航磁测线垂直于拖曳式磁力仪主测线的测线方向时,其调平连接线垂直于无人机航磁测线,并与拖曳式磁力仪主测线的测线方向平行。
如图5所示,当第二检测设备的航磁测线,即无人机航磁测线平行于拖曳式磁力仪主测线的测线方向时,其调平连接线垂直于无人机航磁测线,并与拖曳式磁力仪主测线的测线方向垂直。
上述实施例中对磁数据调平连接测线进行说明,下面将对本申请的海洋调查方法进行进一步拓展。
在一个实施例中,所述的海洋调查方法,还可以包括:
S160:获取所述海上移动平台的实时航行信息,以及所述无人机的实时飞行信息。
S161:根据所述海上移动平台的实时航行信息以及所述调查主线,控制所述海上移动平台按照所述调查主线进行航行,以及,根据所述无人机的实时飞行信息以及所述调查辅助线,控制所述无人机按照所述调查辅助线进行飞行。
本实施例中,调查协同系统还可以获取海上移动平台的实时航行信息,以及无人机的实时飞行信息,然后根据获取到的信息对海上移动平台以及无人机当前的航行状态进行调整,以便海上移动平台以及无人机按照预先设定的规划路线进行航行。
举例来说,海上移动平台中可以搭载有移动平台导航定位设备,当移动平台导航定位设备采集到海上移动平台的实时航行信息,如定位位置、行驶方向、航行速度后,可将该信息传送到调查协同系统中。海上移动平台的驾驶员能通过调查协同系统在驾驶舱的显示通讯终端实时观察海洋调查船的定位位置、行驶方向及航行速度等,指挥海洋调查船按预定的调查主线进行航行。
进一步地,无人机上可以搭载有无人机导航定位设备,该无人机导航定位设备可以实时测定无人机的定位位置、飞行方向、飞行速度以及高度,采集到的信息通过无人机飞控传送到调查协同系统,调查协同系统可以根据无人机的实时飞行信息以及调查辅助线,控制无人机按照预定的调查辅助线进行飞行。
上述实施例中对本申请的海洋调查方法进行进一步拓展,下面将在上述实施例扩展的基础上进行进一步的说明。
在一个实施例中,所述的海洋调查方法,还可以包括:
S170:获取实时天气信息。
S171:根据所述实时天气信息、所述海上移动平台的实时航行信息,以及所述无人机的实时飞行信息,确定所述无人机的起降信息。
S172:根据所述无人机的起降信息控制所述海上移动平台以及所述无人机执行无人机起降操作。
本实施例中,调查协同系统还可以获取实时天气信息,并根据实时天气信息、海上移动平台的实时航行信息,以及无人机的实时飞行信息,确定无人机的起降信息,并根据无人机的起降信息来控制海上移动平台以及无人机执行无人机起降操作。
具体地,当调查协同系统监测到当前的风向开始转变,或由阴转雨不适合无人机作业时,可以根据海上移动平台的实时航行信息确定海上移动平台的当前位置和航行速度,并根据无人机的实时飞行信息确定无人机的当前位置和飞行速度,然后计算当前航行速度下,无人机进行降落时,海上移动平台的所在位置,以便无人机进行稳定降落。
进一步地,还可以获取各无人机的任务完成进度及状态信息,并根据各无人机的任务完成进度及状态信息进行动态任务调度。
比如说,当调查协同系统采集到各无人机的任务完成进度及状态信息后,如采集的是各无人机的飞行距离以及电池电量,此时,调查协同系统可根据预先为无人机分配的调查辅助线的测线长度,来监测各无人机的飞行进度,以及判断当前的电池电量是否能够持续到本次航测结束,若不能的话,则及时将对应的无人机召回,以免发生意外。
可以理解的是,每架无人机在执行航测调查的过程中,其飞行情况会随风向、航向、无人机电池电量的不同而出现与其他无人机的任务进度不一致的情况,而本申请则可以实时采集各无人机的任务完成进度及状态信息,然后对每架无人机进行任务进度评估,最终根据评估结果来对多架无人机进行动态任务调度,实现基于任务和无人机能力的协同决策,相互覆盖进度落后的任务,能动态高效合理的完成任务计划,减少较耗电的起降过程次数。
在一个实施例中,所述第一检测设备可以包括拖曳式海洋磁力仪。
本实施例中,在进行海洋调查时,可以在海上移动平台中搭载拖曳式磁力仪,拖曳式磁力仪在测量时,可以加长其电缆长度,从而消除船体感应磁场和固定磁场对传感器的影响,并且,使用拖曳式磁力仪进行测量,可以提高测量精度,简便测量方法,有利于快速获得磁测数据。
在一个实施例中,所述第二检测设备可以包括微型航磁探测设备。
本实施例中,无人机中可以搭载微型航磁探测设备,该微型航磁探测设备能够将航磁数据通过无人机通讯系统透明传输到调查协同系统,通过调查协同系统对调查结果进行处理操作。
进一步地,由于无人机通讯系统采用的传输通道是无线传输,可能存在数据丢失的情况出现,因此,微型航磁探测设备具有储存完整航磁数据的能力,供飞行后下载,导入到调查协同系统中。
另外,调查协同系统的操作员对微型航磁探测设备的控制指令,可以通过无人机通讯系统透明传达到微型航磁探测设备中。
下面是对本申请实施例提供的海洋调查协同装置进行描述,下文描述的海洋调查协同装置与上文描述的海洋调查方法可相互对应参照。
在一个实施例中,如图6所示,图6为本发明实施例提供的一种海洋调查协同装置的结构示意图;本发明还提供了一种海洋调查协同装置,可以包括参数获取模块210、路线确定模块220、信息发送模块230、信息接收模块240、调查协同模块250,具体包括如下:
参数获取模块210,用于获取用户输入的调查参数。
路线确定模块220,用于确定与所述调查参数对应的第一检测设备的调查主线,以及与所述调查主线对应的第二检测设备的调查辅助线,所述第一检测设备搭载在装备有无人机起降平台的海上移动平台上,所述第二检测设备搭载在无人机上。
信息发送模块230,用于将所述调查主线发送至所述第一检测设备,以及,将所述调查辅助线发送给所述第二检测设备。
信息接收模块240,用于接收所述第一检测设备返回的,对所述调查主线所覆盖的海域进行调查后得到的第一调查结果,以及所述第二检测设备返回的,对所述调查辅助线所覆盖的海域进行调查后得到的第二调查结果。
调查协同模块250,用于根据所述第一调查结果和所述第二调查结果确定最终的海洋调查结果。
上述实施例中,在获取到相应的调查参数后,可根据该调查参数来确定第一检测设备的调查主线,以及第二检测设备的调查辅助线,该第二检测设备利用该调查辅助线与第一检测设备进行协同调查,有利于获取较多调查数据的同时,提升调查结果的准确性;并且,这里的第一检测设备可以搭载在装备有无人机起降平台的海上移动平台上,第二检测设备可以搭载在无人机上,这样,海上移动平台与无人机之间通过调查主线与调查辅助线进行协同作业,调查结果充分覆盖测区海域,能够实现远洋调查以面盖线的效果,有利于扩大海洋调查的调查范围,进一步提高海洋调查数据的产出量。
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间可以根据需要进行组合,且相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种海洋调查方法,其特征在于,所述方法包括:
获取用户输入的调查参数;
确定与所述调查参数对应的第一检测设备的调查主线,以及与所述调查主线对应的第二检测设备的调查辅助线,所述第一检测设备指的是搭载在装备有无人机起降平台的海上移动平台上的、对调查主线所覆盖的海域进行调查的采集系统,所述第二检测设备指的是搭载在无人机上的、对调查辅助线所覆盖的海域进行调查的采集系统;
其中,调查主线指的是调查协同系统依据用户输入的调查参数进行规划的第一检测设备的调查路线、航行方向、航行速度,调查辅助线指的是调查协同系统依据预先规划的调查主线进行自动规划后得到的第二检测设备的调查路线、航行方向、航行速度,调查协同系统指的是海上移动平台中搭载的、对海上移动平台以及无人机进行协同控制调查的系统;
将所述调查主线发送至所述第一检测设备,以及,将所述调查辅助线发送给所述第二检测设备;
接收所述第一检测设备返回的,对所述调查主线所覆盖的海域进行调查后得到的第一调查结果,以及所述第二检测设备返回的,对所述调查辅助线所覆盖的海域进行调查后得到的第二调查结果;
根据所述第一调查结果和所述第二调查结果确定最终的海洋调查结果;
所述调查参数包括测区范围和磁测比例尺要求;
所述确定与所述调查参数对应的第一检测设备的调查主线的步骤,包括:
根据所述测区范围和磁测比例尺要求,确定第一检测设备的主测线;
所述确定与所述调查主线对应的第二检测设备的调查辅助线的步骤,包括:
获取与所述第一检测设备的主测线相邻的其他第一检测设备的主测线;
确定所述第一检测设备的主测线,与所述相邻的其他第一检测设备的主测线之间的测线间距;
根据所述测线间距以及所述第一检测设备的主测线确定所述第二检测设备的航磁测线。
2.根据权利要求1所述的海洋调查方法,其特征在于,所述根据所述测线间距以及所述第一检测设备的主测线确定所述第二检测设备的航磁测线的步骤,包括:
根据所述测线间距以及所述第一检测设备的主测线确定所述第二检测设备的测线方向;
根据无人机探测要求确定所述第二检测设备的测线间距;
根据所述第二检测设备的测线方向和测线间距确定所述第二检测设备的航磁测线。
3.根据权利要求1所述的海洋调查方法,其特征在于,所述根据所述测线间距以及所述第一检测设备的主测线确定所述第二检测设备的航磁测线的步骤之后,还包括:
确定与所述第二检测设备的航磁测线垂直的调平连接线。
4.根据权利要求1所述的海洋调查方法,其特征在于,还包括:
获取所述海上移动平台的实时航行信息,以及所述无人机的实时飞行信息;
根据所述海上移动平台的实时航行信息以及所述调查主线,控制所述海上移动平台按照所述调查主线进行航行;
以及,根据所述无人机的实时飞行信息以及所述调查辅助线,控制所述无人机按照所述调查辅助线进行飞行。
5.根据权利要求4所述的海洋调查方法,其特征在于,还包括:
获取实时天气信息;
根据所述实时天气信息、所述海上移动平台的实时航行信息,以及所述无人机的实时飞行信息,确定所述无人机的起降信息;
根据所述无人机的起降信息控制所述海上移动平台以及所述无人机执行无人机起降操作。
6.根据权利要求1-5任一项所述的海洋调查方法,其特征在于,所述第一检测设备包括拖曳式海洋磁力仪。
7.根据权利要求1-5任一项所述的海洋调查方法,其特征在于,所述第二检测设备包括微型航磁探测设备。
8.一种海洋调查协同装置,其特征在于,包括:
参数获取模块,用于获取用户输入的调查参数;
路线确定模块,用于确定与所述调查参数对应的第一检测设备的调查主线,以及与所述调查主线对应的第二检测设备的调查辅助线,所述第一检测设备指的是搭载在装备有无人机起降平台的海上移动平台上的、对调查主线所覆盖的海域进行调查的采集系统,所述第二检测设备指的是搭载在无人机上的、对调查辅助线所覆盖的海域进行调查的采集系统;
其中,调查主线指的是调查协同系统依据用户输入的调查参数进行规划的第一检测设备的调查路线、航行方向、航行速度,调查辅助线指的是调查协同系统依据预先规划的调查主线进行自动规划后得到的第二检测设备的调查路线、航行方向、航行速度,调查协同系统指的是海上移动平台中搭载的、对海上移动平台以及无人机进行协同控制调查的系统;
信息发送模块,用于将所述调查主线发送至所述第一检测设备,以及,将所述调查辅助线发送给所述第二检测设备;
信息接收模块,用于接收所述第一检测设备返回的,对所述调查主线所覆盖的海域进行调查后得到的第一调查结果,以及所述第二检测设备返回的,对所述调查辅助线所覆盖的海域进行调查后得到的第二调查结果;
调查协同模块,用于根据所述第一调查结果和所述第二调查结果确定最终的海洋调查结果;
所述调查参数包括测区范围和磁测比例尺要求;
所述确定与所述调查参数对应的第一检测设备的调查主线的步骤,包括:
根据所述测区范围和磁测比例尺要求,确定第一检测设备的主测线;
所述确定与所述调查主线对应的第二检测设备的调查辅助线的步骤,包括:
获取与所述第一检测设备的主测线相邻的其他第一检测设备的主测线;
确定所述第一检测设备的主测线,与所述相邻的其他第一检测设备的主测线之间的测线间距;
根据所述测线间距以及所述第一检测设备的主测线确定所述第二检测设备的航磁测线。
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