CN114200961A - 一种基于无人机与智能穿戴装备的空地协同系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于无人机与智能穿戴装备的空地协同系统，包括空中侦查系统，包括无人机平台、机载侦查三光吊舱、机载图数传电台、机载图像处理终端、系留供电系统；单兵智能穿戴系统，与空中侦查系统连接，包括加固北斗平板电脑、北斗智能手表、随身背负图数传电台、随身背负WIFI中继系统；地面移动指挥中心，与空中侦查系统和单兵智能穿戴系统连接，包括汽车平台、北斗定位模组、地面图数传电台；通过空中侦查系统进行空中实时侦查，将侦查到的视频和照片数据实时传输至单兵智能穿戴系统进行空地协同作业，地面移动指挥中心可以实施监测单兵的生命体征及位置信息。本发明可以实施监测单兵的生命体征及位置信息，形成一个完整的态势共享状态。
Description
技术领域
本发明属于无人机侦查的技术领域，尤其涉及一种基于无人机与智能穿戴装备的空地协同系统。
背景技术
目前无人机侦查技术和智能穿戴装备已经应用到各个领域中，但是单一的无人机侦查不会达到全面的侦查效果，智能穿戴装备也处于基础应用领域中，对无人机侦查协同智能穿戴装备的系统化作业仍然存在空白。
现更多的是无人机与无人车集群进行协同作战，无人机配合机器人协同作业等技术正在试验应用阶段。通过无人机侦查的定位信息传给无人作战车进行射击作战，或是无人机与机器人之间进行侦查、测绘、3D制图等协同作业。
目前无人系统的智能化水平有限，单一的无人系统难以适应复杂多变的战场环境，无法及时有效地完成指定任务。近期无人机与无人车之间的协同配合展示出了空地协同配合进行作业的一种新方式。
这种协同方式在使用区域上有局限性，作业场景大多选在相对低海拔、平坦或者城市等地区，作业项目也局限在爆炸物清除、情报侦察、后勤保障与运输等方面。一方面，无人机和无人车都有其自身的局限性，这在一定程度上降低了其执行任务的效率；另一方面，无人机和无人车在速度，传感，通信以及有效负载能力等方面具有显著的固定性，可拓展的空间有限。
发明内容
基于以上现有技术的不足，本发明所要解决的问题在于提供一种基于无人机与智能穿戴装备的空地协同系统，通过无人机平台的三光智能吊舱进行空中实时侦查，将侦查到的视频和照片数据实时传输至单兵智能穿戴系统进行空地协同作业，地面移动指挥中心和基地指挥中心可以实施监测单兵的生命体征及位置信息，形成一个完整的态势共享状态。
为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案来实现：
本发明提供一种基于无人机与智能穿戴装备的空地协同系统，包括：空中侦查系统，包括无人机平台、机载侦查三光吊舱、机载图数传电台、机载图像处理终端、系留供电系统；单兵智能穿戴系统，与所述空中侦查系统连接，包括加固北斗平板电脑、北斗智能手表、随身背负图数传电台、随身背负WIFI中继系统；地面移动指挥中心，与所述空中侦查系统和单兵智能穿戴系统连接，包括汽车平台、北斗定位模组、北斗通讯模组、地面图数传电台；通过空中侦查系统进行空中实时侦查，将侦查到的视频和照片数据实时传输至单兵智能穿戴系统进行空地协同作业，地面移动指挥中心可以实施监测单兵的生命体征及位置信息。
可选的，所述机载侦查三光吊舱包括高清摄像机、红外摄像机、激光测距仪，其在空中进行自动侦查作业时，可实时将拍摄的影像照片通过所述机载图像处理终端进行解析处理，当发现有人或车辆进入侦查区域时，机载图像处理终端实时将影像信息和入侵警告指令通过机载图数传电台发送至所述地面移动指挥中心和单兵智能穿戴系统中的随身背负图数传电台。
进一步的，所述随身背负图数传电台接收到所述机载图数传电台发出的入侵画面和入侵警告指令通过所述随身WIFI中继系统传输至所述北斗智能手表和加固北斗平板电脑，当北斗智能手表接收到入侵警告后随即发出震动报警提醒，北斗智能手表的屏幕上会出现入侵警告提示。
可选的，所述北斗智能手表可以实时监测佩戴人员的生命体征，当侦查时生命体征薄弱时北斗智能手表会通过北斗RDSS通信功能将求救信息和坐标位置发送至地面移动指挥中心。
进一步的，所述北斗智能手表收到报警提醒后，单兵可以通过加固北斗平板电脑实时查看无人机视角的机载侦查三光吊舱的侦查画面，同时可以回看入侵警告提醒的侦查画面进行分析，并可以通过北斗RDSS通信发送报文通信至组内所有人员。
由上，本发明的基于无人机与智能穿戴装备的空地协同系统解决重要位置的移动卡点布置，通过一辆运输车配备一个班的侦查人员、结合系留供电系统使无人机平台可以24小时不间断飞行，搭载三光智能吊舱光电载荷进行自动侦查，地面移动指挥中心配备两名操作人员，视频画面同时显示高清摄像机和红外摄像机图像，以便搜寻隐藏在丛林或夜晚入侵的人员。多个单兵配备智能穿戴系统装备在以卡点为半径的10公里范围内，进行不同方向的巡逻作业，在无4G网络通信的区域，也可以通过智能穿戴装备的北斗链路进行通信和定位，避免在丛林作业迷路、走失、或生命体征虚弱时可以第一时间发出信息和坐标位置，便于救援。本发明至少具有如下有益效果：
1、无人机端的三光智能吊舱侦查信息通过机载处理终端解析是否有入侵，再通过机载图数传电台与地面图数传电台、单兵背负图数传电台之间的信号传输，智能穿戴设备与单兵背负电台通过随身移动WIFI中继进行通讯传输。
2、无人机平台的三光智能吊舱进行空中实时侦查，将侦查到的视频和照片数据实时传输至单兵智能穿戴设备，加固北斗平板电脑可以实时观看无人机平台的吊舱画面，进行空地协同作业。
3、机载处理终端解析出有入侵并发出入侵警告指令，北斗智能手表进行实时报警提醒的空地协同作业。
4、无人机机载图数传电台，与多个单兵背负图数传电台，地面移动指挥中心之间的一对多传输。
5、北斗智能手表在检测生命体征危险时自动向队友和指挥中心发出求救信息和坐标位置。
6、执勤任务时地面移动指挥中心和基地指挥中心实时接收单兵的生命体征状态和位置信息。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下结合优选实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。
图1为本发明的基于无人机与智能穿戴装备的空地协同系统的示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式，其作为本说明书的一部分，通过实施例来说明本发明的原理，本发明的其他方面、特征及其优点通过该详细说明将会变得一目了然。在所参照的附图中，不同的图中相同或相似的部件使用相同的附图标号来表示。
如图1所示，本发明提供一种基于无人机与智能穿戴装备的空地协同系统，整个系统主要由空中侦查系统，单兵智能穿戴系统，地面移动指挥中心，北斗通讯链路组成。空中侦查系统由无人机平台，机载侦查三光吊舱，机载图数传电台，机载图像处理终端，系留供电系统组成。单兵智能穿戴系统由加固北斗平板电脑，北斗智能手表，随身背负图数传电台，随身背负WIFI中继系统组成。地面移动指挥中心由汽车平台、北斗定位模组、北斗通讯模组、地面图数传电台组成。整个系统由北斗通讯链路进行无人机、加固北斗平板电脑、北斗智能手表、地面移动指挥中心和基地指挥中心的定位和加固北斗平板电脑、北斗智能手表、及指挥中心的北斗短报文远程信息通讯传输。图数传电台链路进行无人机平台、机载侦查三光吊舱、移动指挥中心、单兵智能穿戴系统的操纵控制和图像传输，图数传电台链路通讯距离10KM，可根据需求更换远距离电台。
机载侦查三光吊舱集成了高清摄像机、红外摄像机、激光测距仪等三种光电设备，并具备目标定位、目标识别、目标锁定并跟踪、目标高温、中温、低温测量等功能。机载侦查三光吊舱在空中进行自动侦查作业时，可实时将拍摄的影像照片通过机载图像处理终端进行解析处理，当发现有人或车辆进入侦查区域时，机载图像处理终端会实时将影像信息和入侵警告指令通过机载图数传电台发送至移动指挥中心和单兵智能穿戴系统中的随身背负图数传电台。
随身背负图数传电台接收到机载图数传电台发出的入侵画面和入侵警告指令通过随身WIFI中继系统传输至北斗智能手表和加固北斗平板电脑，当北斗智能手表接收到入侵警告后随即发出震动报警提醒，北斗智能手表的屏幕上会出现入侵警告提示。
北斗智能手表可以实时监测佩戴人员的生命体征，当侦查时生命体征薄弱时北斗智能手表会通过北斗RDSS通信功能将求救信息和坐标位置发送至指挥中心和附近其它巡逻人员。
北斗智能手表收到报警提醒后，单兵可以通过加固北斗平板电脑实时查看无人机视角的三光吊舱的侦查画面，同时可以回看入侵警告提醒的侦查画面进行分析，及时做好防范。并可以通过北斗RDSS通信功能发送报文通信至组内所有人员。
巡逻作业过程中，地面移动指挥中心和基地指挥中心会通过北斗通讯链路实时监测单兵的生命体征及位置信息。
通过以上整个系统的协同配合形成了巡逻作业过程中的态势共享，空地协同系统。
以上所述是本发明的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和变动，这些改进和变动也视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种基于无人机与智能穿戴装备的空地协同系统，其特征在于，包括：
空中侦查系统，包括无人机平台、机载侦查三光吊舱、机载图数传电台、机载图像处理终端、系留供电系统；
单兵智能穿戴系统，与所述空中侦查系统连接，包括加固北斗平板电脑、北斗智能手表、随身背负图数传电台、随身背负WIFI中继系统；
地面移动指挥中心，与所述空中侦查系统和单兵智能穿戴系统连接，包括汽车平台、北斗定位模组、北斗通讯模组、地面图数传电台；
通过空中侦查系统进行空中实时侦查，将侦查到的视频和照片数据实时传输至单兵智能穿戴系统进行空地协同作业，地面移动指挥中心可以实施监测单兵的生命体征及位置信息。
2.如权利要求1所述的基于无人机与智能穿戴装备的空地协同系统，其特征在于，所述机载侦查三光吊舱包括高清摄像机、红外摄像机、激光测距仪，其在空中进行自动侦查作业时，可实时将拍摄的影像照片通过所述机载图像处理终端进行解析处理，当发现有人或车辆进入侦查区域时，机载图像处理终端实时将影像信息和入侵警告指令通过机载图数传电台发送至所述地面移动指挥中心和单兵智能穿戴系统中的随身背负图数传电台。
3.如权利要求1所述的基于无人机与智能穿戴装备的空地协同系统，其特征在于，所述随身背负图数传电台接收到所述机载图数传电台发出的入侵画面和入侵警告指令通过所述随身WIFI中继系统传输至所述北斗智能手表和加固北斗平板电脑，当北斗智能手表接收到入侵警告后随即发出震动报警提醒，北斗智能手表的屏幕上会出现入侵警告提示。
4.如权利要求1所述的基于无人机与智能穿戴装备的空地协同系统，其特征在于，所述北斗智能手表可以实时监测佩戴人员的生命体征，当侦查时生命体征薄弱时北斗智能手表会通过北斗RDSS通信功能将求救信息和坐标位置发送至地面移动指挥中心。
5.如权利要求1所述的基于无人机与智能穿戴装备的空地协同系统，其特征在于，所述北斗智能手表收到报警提醒后，单兵可以通过加固北斗平板电脑实时查看无人机视角的机载侦查三光吊舱的侦查画面，同时可以回看入侵警告提醒的侦查画面进行分析，并可以通过北斗RDSS通信发送报文通信至组内所有人员。
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