CN114583817A - 一种无人机用智能防干扰供电系统及其维护方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无人机用智能防干扰供电系统及其维护方法，属于无人机技术领域，包括无人机、光伏供电设备、智能调控云平台和数据收发模块，所述无人机通过数据收发模块与智能调控云平台进行数据交互，所述智能调控云平台通过数据收发模块与光伏供电设备进行数据交互。本发明的无人机用智能防干扰供电系统及其维护方法，使无人机可及时地供电，提高无人机使用的便利性，且数据传输时，可防干扰，充分保证数据传输的独立性，使数据传输更加可靠，对于破损的光伏供电设备，可及时地被维护修复，使光伏供电设备可更好地为无人机供电。
Description
技术领域
本发明涉及无人机技术领域，特别涉及一种无人机用智能防干扰供电系统及其维护方法。
背景技术
无人驾驶飞机简称“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，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作，无人机按应用领域，可分为军用与民用。军用方面，无人机分为侦察机和靶机；民用方面，无人机+行业应用，是无人机真正的刚需；在航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等等领域的应用，大大的拓展了无人机本身的用途，发达国家也在积极扩展行业应用与发展无人机技术。
无人机的电池续航能力较差，因此需要及时补充电能方能继续作业，目前的无人机在使用时，其不能及时地供电，导致无人机使用不便利，且在进行数据传输时，不能防干扰，不能充分保证数据传输的独立性，使数据传输可靠性低下。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无人机用智能防干扰供电系统及其维护方法，使无人机可及时地供电，提高无人机使用的便利性，且数据传输时，可防干扰，充分保证数据传输的独立性，使数据传输更加可靠，对于破损的光伏供电设备，可及时地被维护修复，使光伏供电设备可更好地为无人机供电，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种无人机用智能防干扰供电系统，包括无人机、光伏供电设备、智能调控云平台和数据收发模块，所述无人机通过数据收发模块与智能调控云平台进行数据交互，所述智能调控云平台通过数据收发模块与光伏供电设备进行数据交互，其中
无人机通过数据收发模块向智能调控云平台发送供电需求，智能调控云平台通过数据收发模块向光伏供电设备进行智能调控，且检测光伏供电设备的供电情况，智能调控云平台检测光伏供电设备的供电情况后进行智能调控，且向无人机发送可供电的光伏供电设备的位置，无人机接收到可供电的光伏供电设备的位置后，无人机飞行至指定的光伏供电设备进行供电。
进一步地，所述光伏供电设备包括光伏供电组件、充放电控制器、蓄电池组和无人机停放平台，所述无人机停放平台的顶部设置有光伏供电组件，所述光伏供电组件与充放电控制器电连接，所述充放电控制器与蓄电池组电连接，其中
光伏供电组件在有光照的情况下，电池吸收光能，电池两端出现异号电荷的积累，即产生“光生电压”，在光生伏特效应的作用下，太阳能电池的两端产生电动势，将光能转换成电能，为无人机供电，充放电控制器用于控制蓄电池组的过充电和过放电，蓄电池组用于储存电能，且为无人机提供直流电，无人机停放平台用于停放无人机。
进一步地，所述智能调控云平台包括供电检测模块、智能调控处理器、GPS定位模块、数据解析模块和维护检修模块，所述数据解析模块的输出端与智能调控处理器的输入端电连接，所述智能调控处理器上设置有GPS定位模块，所述智能调控处理器与供电检测模块双向电连接，其中
供电检测模块用于对光伏供电设备进行供电检测，智能调控处理器用于对光伏供电设备进行调控，且使无人机能够及时地飞行至距离无人机最近的光伏供电设备处进行充电，GPS定位模块用于对各个光伏供电设备进行定位，数据解析模块用于对无人机发送的供电请求进行数据解析预处理，维护检修模块用于对光伏供电设备进行维护检修；
其中维护检修模块包括实时采集单元、维护执行单元、损坏检测单元、声光报警器和维护检修单元，所述实时采集单元的输出端与损坏检测单元的输入端电连接，所述损坏检测单元的输出端与维护执行单元的输入端电连接，所述维护执行单元的输出端分别与声光报警器和维护检修单元的输入端电连接；
所述供电检测模块包括停放平台机数采集单元、蓄电池组电量采集单元、数据回传单元、数据比对单元和数据存储单元，所述停放平台机数采集单元和蓄电池组电量采集单元的输出端均与数据回传单元的输入端电连接，所述数据回传单元的输出端与数据比对单元的输入端电连接，所述数据比对单元与数据存储单元双向电连接，所述数据比对单元的输出端与智能调控处理器的输入端电连接，其中
停放平台机数采集单元用于对无人机停放平台内停放的无人机的停放平台机数Aq进行采集，蓄电池组电量采集单元用于对蓄电池组的蓄电池组电量Bc进行采集，数据回传单元用于将采集的数据回传至数据比对单元，便于对数据进行对比分析，数据存储单元用于存储供电情况下的停放平台机数Aq和蓄电池组电量Bc的情况；
所述停放平台机数Aq＝0时，表示无人机停放平台内没有无人机停放，因此有供电需求的无人机可以停放在无人机停放平台内，停放平台机数Aq＝1时，表示无人机停放平台内有无人机停放，因此有供电需求的无人机不可以停放在无人机停放平台内；蓄电池组电量Bc＝0时，表示蓄电池组内电量不充足，因此有供电需求的无人机不可以停放在无人机停放平台内，蓄电池组电量Bc＝1时，表示蓄电池组内电量充足，因此有供电需求的无人机可以停放在无人机停放平台内。
进一步地，所述供电检测模块的供电检测方法包括以下步骤：
S1：无人机向智能调控云平台传送供电请求，通过GPS定位模块搜索距离无人机最近的3-5个光伏供电设备；
S2：智能调控处理器传送指令给停放平台机数采集单元和蓄电池组电量采集单元，通过停放平台机数采集单元和蓄电池组电量采集单元对停放平台机数Aq和蓄电池组电量Bc进行同步采集；
S3：停放平台机数和蓄电池组电量同步采集后，通过数据比对单元进行对比，且将对比结果反馈给智能调控处理器。
进一步地，所述数据比对单元的数据比对方法包括以下步骤：
S1：若停放平台机数Aq＝0且蓄电池组电量Bc＝1时，智能调控处理器将无人机停放平台的GPS定位信息传送给无人机，使无人机飞行至指定的无人机停放平台进行供电；
S2：若停放平台机数Aq＝1或蓄电池组电量Bc＝0时，智能调控处理器向GPS定位模块传送指令，通过GPS定位模块扩大搜索范围，再次搜索距离无人机最近的3-5个光伏供电设备，再次对光伏供电设备的停放平台机数Aq和蓄电池组电量Bc进行检测，直至查找到合适的可提供供电的无人机停放平台。
进一步地，所述数据收发模块包括数据发射单元和数据接收单元，所述数据发射单元的输出端与数据接收单元的输入端电连接，所述数据发射单元和数据接收单元内均设置有身份标识号ID，通过身份标识号ID保证数据发射单元和数据接收单元发射接收数据的独立性。
进一步地，所述数据防干扰收发方法包括以下步骤：
S1：数据发射单元首先向数据接收单元发送请求且传送指定的身份标识号ID；
S2：数据接收单元接收相应的身份标识号ID，予以确认，并向数据发射单元传回属于自身的身份标识号ID；
S3：数据发射单元接收回传的身份标识号ID后，确认属于需要传送的载体后，向其传送独立指令。
进一步地，所述数据收发模块还包括一种故障检测流程：
创建一个双模式的后台检测分类器；其中，
所述双模式为电力检测模式和数据检测模式；其中，
当所述无人机充电时，所述后台检测分类器启动电力检测模式；
当所述无人机飞行时，所述后台分类检测器启动数据检测模式
在所述电力检测模式时，在所述无人机中生成一个电力变换进程，并通过所述电力变换进程，生成一个电力变换曲线；
在所述数据检测模式时，在智能调控云平台生成一个数据变换进程，通过所述数据变换进程，生成一个数据变换曲线；
将所述电力变换曲线或数据变换曲线，在卷积网络特征提取网络中，进行特征提取，获取数据变换特征；
将所述数据变换特征在训练好的全监督分类网络中进行故障识别，确定故障检测结果。
进一步地，所述智能调控云平台还用于对所述无人机进行精准定位，其精准定位包括如下步骤：
步骤1：基于所述GPS定位模块获取无人机的第一坐标(xi，yi，zi)；其中，xi表示GPS检测的无人机横坐标；yi表示GPS检测的无人机纵坐标；zi表示GPS检测的无人机空间高度坐标；i表示GPS检测的坐标；
步骤2：基于所述数据收发模块，获取无人机和数据收发模块在数据交互时的信号强度，将所述信号强度转化为数据传输距离，通过所述数据传输距离，获取无人机的第二坐标(xj，yj，zj)；xj表示通过信号强度转化后数据传输距离的无人机横坐标；yj表示通过信号强度转化后数据传输距离的无人机纵坐标；zj表示通过信号强度转化后数据传输距离的空间高度坐标；j表示信号强度转化为传输距离的转化坐标；
步骤3：根据所述无人机的第一坐标和第二坐标，生成无人机的第一组合精确坐标：
其中，xq表示无人机的组合精确坐标的横坐标；yq表示无人机的组合精确坐标的纵坐标；zq表示无人机的组合精确坐标的空间高度坐标；
步骤4：根据所述第一坐标和无人机的第一组合精确坐标，确定第一精确距离：
其中，di表示基于GPS检测的第一精确距离；
步骤5：根据所述第二坐标和无人机的第一组合精确坐标，确定第二精确距离：
其，dj表示基于通过信号强度转化后数据传输距离的第二精确距离；
步骤6：根据所述第一精确距离和第二精确距离，分别计算基于GPS检测权重和基于通过信号强度转化后数据传输距离的检测权重；
其中，Wi为GPS检测权重；Wj表示通过信号强度转化后数据传输距离的检测权重；
步骤7：根据所述检测权重，确定无人机的最终精确位置坐标；
(xm，ym，zm)＝Wi(xi，yi，zi)+Wj(xj，yj，zj)
其中，(xm，ym，zm)表示无人机的最终精确坐标。
根据本发明的另一个方面，提供了一种无人机用智能防干扰供电系统的维护方法，包括如下步骤：
S100：通过实时采集单元对光伏供电设备进行实时采集，通过损坏检测单元对光伏供电设备进行检测，且将检测结果反馈给维护执行单元；
S200；若光伏供电组件或无人机停放平台已破损，无法为无人机供电，则维护执行单元向声光报警器和维护检修单元传送指令，使声光报警器进行声光报警，且通过维护检修单元通知维护检修人员前来维护检修。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的无人机用智能防干扰供电系统及其维护方法，无人机通过数据收发模块向智能调控云平台发送供电需求，智能调控云平台通过数据收发模块向光伏供电设备进行智能调控，且检测光伏供电设备的供电情况，智能调控云平台检测光伏供电设备的供电情况后进行智能调控，且向无人机发送可供电的光伏供电设备的位置，无人机接收到可供电的光伏供电设备的位置后，无人机飞行至指定的光伏供电设备进行供电，使无人机可及时地供电，提高无人机使用的便利性，且数据传输时，数据发射单元首先向数据接收单元发送请求且传送指定的身份标识号ID，数据接收单元接收相应的身份标识号ID，予以确认，并向数据发射单元传回属于自身的身份标识号ID，数据发射单元接收回传的身份标识号ID后，确认属于需要传送的载体后，向其传送独立指令，可防干扰，充分保证数据传输的独立性，使数据传输更加可靠，通过实时采集单元对光伏供电设备进行实时采集，通过损坏检测单元对光伏供电设备进行检测，且将检测结果反馈给维护执行单元，若光伏供电组件或无人机停放平台已破损，无法为无人机供电，则维护执行单元向声光报警器和维护检修单元传送指令，使声光报警器进行声光报警，且通过维护检修单元通知维护检修人员前来维护检修，对于破损的光伏供电设备，可及时地被维护修复，使光伏供电设备可更好地为无人机供电。
附图说明
图1为本发明的无人机用智能防干扰供电系统的结构图；
图2为本发明的无人机用智能防干扰供电系统的结构框图；
图3为本发明的无人机用智能防干扰供电系统的模块图；
图4为本发明的供电检测模块的供电检测方法的流程图；
图5为本发明的数据比对单元的数据比对方法的流程图；
图6为本发明的无人机用智能防干扰供电维护的算法图；
图7为本发明的数据防干扰收发方法的流程图；
图8为本发明的无人机用智能防干扰供电系统的维护方法的流程图。
图中：1、无人机；2、光伏供电设备；21、光伏供电组件；22、充放电控制器；23、蓄电池组；24、无人机停放平台；3、智能调控云平台；31、供电检测模块；311、停放平台机数采集单元；312、蓄电池组电量采集单元；313、数据回传单元；314、数据比对单元；315、数据存储单元；32、智能调控处理器；33、GPS定位模块；34、数据解析模块；35、维护检修模块；351、实时采集单元；352、维护执行单元；353、损坏检测单元；354、声光报警器；355、维护检修单元；4、数据收发模块；41、数据发射单元；42、数据接收单元。
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。
参阅图1-图2，一种无人机用智能防干扰供电系统，包括无人机1、光伏供电设备2、智能调控云平台3和数据收发模块4，无人机1通过数据收发模块4与智能调控云平台3进行数据交互，智能调控云平台3通过数据收发模块4与光伏供电设备2进行数据交互，其中无人机1通过数据收发模块4向智能调控云平台3发送供电需求，智能调控云平台3通过数据收发模块4向光伏供电设备2进行智能调控，且检测光伏供电设备2的供电情况，智能调控云平台3检测光伏供电设备2的供电情况后进行智能调控，且向无人机1发送可供电的光伏供电设备2的位置，无人机1接收到可供电的光伏供电设备2的位置后，无人机1飞行至指定的光伏供电设备2进行供电。
参阅图3，光伏供电设备2包括光伏供电组件21、充放电控制器22、蓄电池组23和无人机停放平台24，无人机停放平台24的顶部设置有光伏供电组件21，光伏供电组件21与充放电控制器22电连接，充放电控制器22与蓄电池组23电连接，其中光伏供电组件21在有光照的情况下，电池吸收光能，电池两端出现异号电荷的积累，即产生“光生电压”，在光生伏特效应的作用下，太阳能电池的两端产生电动势，将光能转换成电能，为无人机1供电，充放电控制器22用于控制蓄电池组23的过充电和过放电，蓄电池组23用于储存电能，且为无人机1提供直流电，无人机停放平台24用于停放无人机1。
智能调控云平台3包括供电检测模块31、智能调控处理器32、GPS定位模块33、数据解析模块34和维护检修模块35，数据解析模块34的输出端与智能调控处理器32的输入端电连接，智能调控处理器32上设置有GPS定位模块33，智能调控处理器32与供电检测模块31双向电连接，其中
供电检测模块31用于对光伏供电设备2进行供电检测，智能调控处理器32用于对光伏供电设备2进行调控，且使无人机1能够及时地飞行至距离无人机1最近的光伏供电设备2处进行充电，GPS定位模块33用于对各个光伏供电设备2进行定位，数据解析模块34用于对无人机1发送的供电请求进行数据解析预处理，维护检修模块35用于对光伏供电设备2进行维护检修；
其中维护检修模块35包括实时采集单元351、维护执行单元352、损坏检测单元353、声光报警器354和维护检修单元355，实时采集单元351的输出端与损坏检测单元353的输入端电连接，损坏检测单元353的输出端与维护执行单元352的输入端电连接，维护执行单元352的输出端分别与声光报警器354和维护检修单元355的输入端电连接。
供电检测模块31包括停放平台机数采集单元311、蓄电池组电量采集单元312、数据回传单元313、数据比对单元314和数据存储单元315，停放平台机数采集单元311和蓄电池组电量采集单元312的输出端均与数据回传单元313的输入端电连接，数据回传单元313的输出端与数据比对单元314的输入端电连接，数据比对单元314与数据存储单元315双向电连接，数据比对单元314的输出端与智能调控处理器32的输入端电连接，其中
参阅图6，停放平台机数采集单元311用于对无人机停放平台24内停放的无人机1的停放平台机数Aq进行采集，蓄电池组电量采集单元312用于对蓄电池组23的蓄电池组电量Bc进行采集，数据回传单元313用于将采集的数据回传至数据比对单元314，便于对数据进行对比分析，数据存储单元315用于存储供电情况下的停放平台机数Aq和蓄电池组电量Bc的情况。
停放平台机数Aq＝0时，表示无人机停放平台24内没有无人机1停放，因此有供电需求的无人机1可以停放在无人机停放平台24内，停放平台机数Aq＝1时，表示无人机停放平台24内有无人机1停放，因此有供电需求的无人机1不可以停放在无人机停放平台24内；蓄电池组电量Bc＝0时，表示蓄电池组23内电量不充足，因此有供电需求的无人机1不可以停放在无人机停放平台24内，蓄电池组电量Bc＝1时，表示蓄电池组23内电量充足，因此有供电需求的无人机1可以停放在无人机停放平台24内。
参阅图4，供电检测模块31的供电检测方法包括以下步骤：
S1：无人机1向智能调控云平台3传送供电请求，通过GPS定位模块33搜索距离无人机1最近的3-5个光伏供电设备2；
S2：智能调控处理器32传送指令给停放平台机数采集单元311和蓄电池组电量采集单元312，通过停放平台机数采集单元311和蓄电池组电量采集单元312对停放平台机数Aq和蓄电池组电量Bc进行同步采集；
S3：停放平台机数和蓄电池组电量同步采集后，通过数据比对单元314进行对比，且将对比结果反馈给智能调控处理器32。
参阅图5，数据比对单元314的数据比对方法包括以下步骤：
S1：若停放平台机数Aq＝0且蓄电池组电量Bc＝1时，智能调控处理器32将无人机停放平台24的GPS定位信息传送给无人机1，使无人机1飞行至指定的无人机停放平台24进行供电；
S2：若停放平台机数Aq＝1或蓄电池组电量Bc＝0时，智能调控处理器32向GPS定位模块33传送指令，通过GPS定位模块33扩大搜索范围，再次搜索距离无人机1最近的3-5个光伏供电设备2，再次对光伏供电设备2的停放平台机数Aq和蓄电池组电量Bc进行检测，直至查找到合适的可提供供电的无人机停放平台24。
数据收发模块4包括数据发射单元41和数据接收单元42，数据发射单元41的输出端与数据接收单元42的输入端电连接，数据发射单元41和数据接收单元42内均设置有身份标识号ID，通过身份标识号ID保证数据发射单元41和数据接收单元42发射接收数据的独立性。
参阅图7，数据防干扰收发方法包括以下步骤：
S1：数据发射单元41首先向数据接收单元42发送请求且传送指定的身份标识号ID；
S2：数据接收单元42接收相应的身份标识号ID，予以确认，并向数据发射单元41传回属于自身的身份标识号ID；
S3：数据发射单元41接收回传的身份标识号ID后，确认属于需要传送的载体后，向其传送独立指令。
参阅图8，为了更好的展现无人机用智能防干扰供电系统的维护流程，本实施例现提出一种无人机用智能防干扰供电系统的维护方法，包括如下步骤：
S100：通过实时采集单元351对光伏供电设备2进行实时采集，通过损坏检测单元353对光伏供电设备2进行检测，且将检测结果反馈给维护执行单元352；
S200；若光伏供电组件21或无人机停放平台24已破损，无法为无人机1供电，则维护执行单元352向声光报警器354和维护检修单元355传送指令，使声光报警器354进行声光报警，且通过维护检修单元355通知维护检修人员前来维护检修。
综上所述，本发明的无人机用智能防干扰供电系统及其维护方法，无人机1通过数据收发模块4向智能调控云平台3发送供电需求，智能调控云平台3通过数据收发模块4向光伏供电设备2进行智能调控，且检测光伏供电设备2的供电情况，智能调控云平台3检测光伏供电设备2的供电情况后进行智能调控，且向无人机1发送可供电的光伏供电设备2的位置，无人机1接收到可供电的光伏供电设备2的位置后，无人机1飞行至指定的光伏供电设备2进行供电，使无人机1可及时地供电，提高无人机1使用的便利性，且数据传输时，数据发射单元41首先向数据接收单元42发送请求且传送指定的身份标识号ID，数据接收单元42接收相应的身份标识号ID，予以确认，并向数据发射单元41传回属于自身的身份标识号ID，数据发射单元41接收回传的身份标识号ID后，确认属于需要传送的载体后，向其传送独立指令，可防干扰，充分保证数据传输的独立性，使数据传输更加可靠，通过实时采集单元351对光伏供电设备2进行实时采集，通过损坏检测单元353对光伏供电设备2进行检测，且将检测结果反馈给维护执行单元352，若光伏供电组件21或无人机停放平台24已破损，无法为无人机1供电，则维护执行单元352向声光报警器354和维护检修单元355传送指令，使声光报警器354进行声光报警，且通过维护检修单元355通知维护检修人员前来维护检修，对于破损的光伏供电设备2，可及时地被维护修复，使光伏供电设备2可更好地为无人机1供电。
进一步地，所述数据收发模块4还包括一种故障检测流程：
创建一个双模式的后台检测分类器；其中，
所述双模式为电力检测模式和数据检测模式；其中，
当所述无人机充电时，所述后台检测分类器启动电力检测模式；
当所述无人机飞行时，所述后台分类检测器启动数据检测模式
在所述电力检测模式时，在所述无人机中生成一个电力变换进程，并通过所述电力变换进程，生成一个电力变换曲线；
在所述数据检测模式时，在智能调控云平台3生成一个数据变换进程，通过所述数据变换进程，生成一个数据变换曲线；
将所述电力变换曲线或数据变换曲线，在卷积网络特征提取网络中，进行特征提取，获取数据变换特征；
将所述数据变换特征在训练好的全监督分类网络中进行故障识别，确定故障检测结果。
上述技术方案的原理和有益效果在于：
本发明是一种对无人机进行充电的系统，所以我们需要判断两种故障，一种是充电过程中产生的故障，也就是充电中可能存在溢流、过压、欠压等故障；另外一种是就是无人机和智能调控云平台之间存在的数据交互问题，例如数据延时，因为干扰导致的数据传输不稳定等故障。对于不同的故障现有技术中,故障对比，基于深度学习的故障自动识别等非常多的方式进行故障的检测，但是这些方式在无人机充电和无人机和云端的数据交互中，是存在一定的缺陷，因为这类方式的前提是进行故障事件的标注，在识别之后，这些标注就是故障结果，但是对于新出现的事故，没有标注的情况下，现有技术中的无监督方式，对于无标注或者标注比较少的系统，就无法检测出来故障，存在故障无法识别。因此，相对于故障的准确识别，把所有的故障都检测出来更加重要，而且在本发明中，是两种不同类型的故障，就需要用两个不同的无监督系统进行故障检测，十分的浪费成本，而且很难准确识别。
本发明采用的方式与现有技术相对比，即进行性步骤上的增加，也进行了步骤上的简化，相对于现有技术来说，更加简便，在这个过程中，首先创建一个双模式的后台检测分类器，这个分类器的启动任何一种模式，就相当于给了云端的智能调控云平台3一个结果，就是，我们要检测的是电力故障还是数据传输中的干扰故障，也表明了无人机现在的状态是在飞行，还是无人机现在充电。相对于现有技术中，还需要具体的反馈去判断无人的状态，本发明一个模式就能存在判断无人机状态、实施什么检测行为两种效果。然后，在检测的时候，本发明生成的是电力变换曲线或数据变换曲线，不管是什么曲线，已经表明了，我们检测的是什么故障。然后通过特征提取和全监督故障识别，这两种方式虽然是现有技术，但是现有技术的训练识别，是需要具体的故障才能进行识别，这需要进行大量的特征提取，但是因为本发明在前期已经划分了故障类型，所以可以实现电力和数据两种不同故障的检测，其次，全监督的模型和特征提取方面，本发明可以基于坐标系，提取曲线中的节点，相对于现有技术提取的多尺度多类型特征，本发明提取的特征很单一，但是能起到和现有技术相同的技术效果。另外本发明的全监督故障检测，相对于现有技术中，需要大量的故障数据进行训练，这些故障数据具有多种特征相比，本发明因为特征单一，所以在进行检测的时候结果更加精确。
进一步地.所述智能调控云平台3还用于对所述无人机进行精准定位，其精准定位包括如下步骤：
步骤1：基于所述GPS定位模块33获取无人机的第一坐标(xi，yi，zi)；其中，xi表示GPS检测的无人机横坐标；yi表示GPS检测的无人机纵坐标；zi表示GPS检测的无人机空间高度坐标；i表示GPS检测的坐标；
步骤2：基于所述数据收发模块4，获取无人机和数据收发模块在数据交互时的信号强度，将所述信号强度转化为数据传输距离，通过所述数据传输距离，获取无人机的第二坐标(xj，yj，zj)；xj表示通过信号强度转化后数据传输距离的无人机横坐标；yj表示通过信号强度转化后数据传输距离的无人机纵坐标；zj表示通过信号强度转化后数据传输距离的空间高度坐标；j表示信号强度转化为传输距离的转化坐标；
步骤3：根据所述无人机的第一坐标和第二坐标，生成无人机的第一组合精确坐标：
其中，xq表示无人机的组合精确坐标的横坐标；yq表示无人机的组合精确坐标的纵坐标；zq表示无人机的组合精确坐标的空间高度坐标；
步骤4：根据所述第一坐标和无人机的第一组合精确坐标，确定第一精确距离：
其中，di表示基于GPS检测的第一精确距离；
步骤5：根据所述第二坐标和无人机的第一组合精确坐标，确定第二精确距离：
其，dj表示基于通过信号强度转化后数据传输距离的第二精确距离；
步骤6：根据所述第一精确距离和第二精确距离，分别计算基于GPS检测权重和基于通过信号强度转化后数据传输距离的检测权重；
其中，Wi为GPS检测权重；Wj表示通过信号强度转化后数据传输距离的检测权重；
步骤7：根据所述检测权重，确定无人机的最终精确位置坐标；
(xm，ym，zm)＝Wi(xi，yi，zi)+Wj(xj，yj，zj)
其中，(xm，ym，zm)表示无人机的最终精确坐标。
上述技术方案的原理和有益效果在于：
本发明在进行精确定位的时候采用了两种技术手段的结合，一种是基于GPS的无人机坐标定位；另外一种是基于数据收发模块4，在进行无人机信号检测的时候，通过信号强度，去转换得到的一个量态转变的距离，本发明主要是通过这两种距离的结合，才实现对无人机距离的精确检测。但是在进行精确计算的时候，不管是信号强度量化转换的坐标，还是GPS检测转换得到的坐标，都存在在精确距离上，权重是不同的，所以在第七步骤中，通过权重和坐标结合进行计算，得到最终的精确位置坐标。在这七个步骤中，第一个步骤是为了确定GPS检测的坐标；第二步骤是为了确定基于信号强度转得到的量化转换的坐标；第三个步骤中，通过两种不同方式得到的坐标得到一个粗处理的坐标；第四个步骤和第五个步骤，通过出处理的坐标，计算出GPS检测的坐标和基于信号强度转得到的量化转换的坐标相对于粗处理坐标的距离，通过这个距离我们在第六个步骤中得到了基于GPS检测权重和基于通过信号强度转化后数据传输距离的检测权重；然后在第七个步骤中，计算出无人机的最终精确位置坐标。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种无人机用智能防干扰供电系统，包括无人机(1)、光伏供电设备(2)、智能调控云平台(3)和数据收发模块(4)，其特征在于，所述无人机(1)通过数据收发模块(4)与智能调控云平台(3)进行数据交互，所述智能调控云平台(3)通过数据收发模块(4)与光伏供电设备(2)进行数据交互，其中
无人机(1)通过数据收发模块(4)向智能调控云平台(3)发送供电需求，智能调控云平台(3)通过数据收发模块(4)向光伏供电设备(2)进行智能调控，且检测光伏供电设备(2)的供电情况，智能调控云平台(3)检测光伏供电设备(2)的供电情况后进行智能调控，且向无人机(1)发送可供电的光伏供电设备(2)的位置，无人机(1)接收到可供电的光伏供电设备(2)的位置后，无人机(1)飞行至指定的光伏供电设备(2)进行供电。
2.如权利要求1所述的一种无人机用智能防干扰供电系统，其特征在于，所述光伏供电设备(2)包括光伏供电组件(21)、充放电控制器(22)、蓄电池组(23)和无人机停放平台(24)，所述无人机停放平台(24)的顶部设置有光伏供电组件(21)，所述光伏供电组件(21)与充放电控制器(22)电连接，所述充放电控制器(22)与蓄电池组(23)电连接，其中
光伏供电组件(21)在有光照的情况下，电池吸收光能，电池两端出现异号电荷的积累，即产生“光生电压”，在光生伏特效应的作用下，太阳能电池的两端产生电动势，将光能转换成电能，为无人机(1)供电，充放电控制器(22)用于控制蓄电池组(23)的过充电和过放电，蓄电池组(23)用于储存电能，且为无人机(1)提供直流电，无人机停放平台(24)用于停放无人机(1)。
3.如权利要求1所述的一种无人机用智能防干扰供电系统，其特征在于，所述智能调控云平台(3)包括供电检测模块(31)、智能调控处理器(32)、GPS定位模块(33)、数据解析模块(34)和维护检修模块(35)，所述数据解析模块(34)的输出端与智能调控处理器(32)的输入端电连接，所述智能调控处理器(32)上设置有GPS定位模块(33)，所述智能调控处理器(32)与供电检测模块(31)双向电连接，其中
供电检测模块(31)用于对光伏供电设备(2)进行供电检测，智能调控处理器(32)用于对光伏供电设备(2)进行调控，且使无人机(1)能够及时地飞行至距离无人机(1)最近的光伏供电设备(2)处进行充电，GPS定位模块(33)用于对各个光伏供电设备(2)进行定位，数据解析模块(34)用于对无人机(1)发送的供电请求进行数据解析预处理，维护检修模块(35)用于对光伏供电设备(2)进行维护检修；
其中维护检修模块(35)包括实时采集单元(351)、维护执行单元(352)、损坏检测单元(353)、声光报警器(354)和维护检修单元(355)，所述实时采集单元(351)的输出端与损坏检测单元(353)的输入端电连接，所述损坏检测单元(353)的输出端与维护执行单元(352)的输入端电连接，所述维护执行单元(352)的输出端分别与声光报警器(354)和维护检修单元(355)的输入端电连接。
所述供电检测模块(31)包括停放平台机数采集单元(311)、蓄电池组电量采集单元(312)、数据回传单元(313)、数据比对单元(314)和数据存储单元(315)，所述停放平台机数采集单元(311)和蓄电池组电量采集单元(312)的输出端均与数据回传单元(313)的输入端电连接，所述数据回传单元(313)的输出端与数据比对单元(314)的输入端电连接，所述数据比对单元(314)与数据存储单元(315)双向电连接，所述数据比对单元(314)的输出端与智能调控处理器(32)的输入端电连接，其中
停放平台机数采集单元(311)用于对无人机停放平台(24)内停放的无人机(1)的停放平台机数Aq进行采集，蓄电池组电量采集单元(312)用于对蓄电池组(23)的蓄电池组电量Bc进行采集，数据回传单元(313)用于将采集的数据回传至数据比对单元(314)，便于对数据进行对比分析，数据存储单元(315)用于存储供电情况下的停放平台机数Aq和蓄电池组电量Bc的情况；
所述停放平台机数Aq＝0时，表示无人机停放平台(24)内没有无人机(1)停放，因此有供电需求的无人机(1)可以停放在无人机停放平台(24)内，停放平台机数Aq＝1时，表示无人机停放平台(24)内有无人机(1)停放，因此有供电需求的无人机(1)不可以停放在无人机停放平台(24)内；蓄电池组电量Bc＝0时，表示蓄电池组(23)内电量不充足，因此有供电需求的无人机(1)不可以停放在无人机停放平台(24)内，蓄电池组电量Bc＝1时，表示蓄电池组(23)内电量充足，因此有供电需求的无人机(1)可以停放在无人机停放平台(24)内。
4.如权利要求3所述的一种无人机用智能防干扰供电系统，其特征在于，所述供电检测模块(31)的供电检测方法包括以下步骤：
S1：无人机(1)向智能调控云平台(3)传送供电请求，通过GPS定位模块(33)搜索距离无人机(1)最近的3-5个光伏供电设备(2)；
S2：智能调控处理器(32)传送指令给停放平台机数采集单元(311)和蓄电池组电量采集单元(312)，通过停放平台机数采集单元(311)和蓄电池组电量采集单元(312)对停放平台机数Aq和蓄电池组电量Bc进行同步采集；
S3：停放平台机数和蓄电池组电量同步采集后，通过数据比对单元(314)进行对比，且将对比结果反馈给智能调控处理器(32)。
5.如权利要求4所述的一种无人机用智能防干扰供电系统，其特征在于，所述数据比对单元(314)的数据比对方法包括以下步骤：
S1：若停放平台机数Aq＝0且蓄电池组电量Bc＝1时，智能调控处理器(32)将无人机停放平台(24)的GPS定位信息传送给无人机(1)，使无人机(1)飞行至指定的无人机停放平台(24)进行供电；
S2：若停放平台机数Aq＝1或蓄电池组电量Bc＝0时，智能调控处理器(32)向GPS定位模块(33)传送指令，通过GPS定位模块(33)扩大搜索范围，再次搜索距离无人机(1)最近的3-5个光伏供电设备(2)，再次对光伏供电设备(2)的停放平台机数Aq和蓄电池组电量Bc进行检测，直至查找到合适的可提供供电的无人机停放平台(24)。
6.如权利要求1所述的一种无人机用智能防干扰供电系统，其特征在于，所述数据收发模块(4)包括数据发射单元(41)和数据接收单元(42)，所述数据发射单元(41)的输出端与数据接收单元(42)的输入端电连接，所述数据发射单元(41)和数据接收单元(42)内均设置有身份标识号ID，通过身份标识号ID保证数据发射单元(41)和数据接收单元(42)发射接收数据的独立性。
7.如权利要求6所述的一种无人机用智能防干扰供电系统，其特征在于，所述数据防干扰收发方法包括以下步骤：
S1：数据发射单元(41)首先向数据接收单元(42)发送请求且传送指定的身份标识号ID；
S2：数据接收单元(42)接收相应的身份标识号ID，予以确认，并向数据发射单元(41)传回属于自身的身份标识号ID；
S3：数据发射单元(41)接收回传的身份标识号ID后，确认属于需要传送的载体后，向其传送独立指令。
8.如权利要求6所述的一种无人机用智能防干扰供电系统，其特征在于，所述数据收发模块(4)还包括一种故障检测流程：
创建一个双模式的后台检测分类器；其中，
所述双模式为电力检测模式和数据检测模式；其中，
当所述无人机充电时，所述后台检测分类器启动电力检测模式；
当所述无人机飞行时，所述后台分类检测器启动数据检测模式
在所述电力检测模式时，在所述无人机中生成一个电力变换进程，并通过所述电力变换进程，生成一个电力变换曲线；
在所述数据检测模式时，在智能调控云平台(3)生成一个数据变换进程，通过所述数据变换进程，生成一个数据变换曲线；
将所述电力变换曲线或数据变换曲线，在卷积网络特征提取网络中，进行特征提取，获取数据变换特征；
将所述数据变换特征在训练好的全监督分类网络中进行故障识别，确定故障检测结果。
9.如权利要求3所述的一种无人机用智能防干扰供电系统，其特征在于，所述智能调控云平台(3)还用于对所述无人机进行精准定位，其精准定位包括如下步骤：
步骤1：基于所述GPS定位模块(33)获取无人机的第一坐标(xi，yi，zi)；其中，xi表示GPS检测的无人机横坐标；yi表示GPS检测的无人机纵坐标；zi表示GPS检测的无人机空间高度坐标；i表示GPS检测的坐标；
步骤2：基于所述数据收发模块(4)，获取无人机和数据收发模块在数据交互时的信号强度，将所述信号强度转化为数据传输距离，通过所述数据传输距离，获取无人机的第二坐标(xj，yj，zj)；xj表示通过信号强度转化后数据传输距离的无人机横坐标；yj表示通过信号强度转化后数据传输距离的无人机纵坐标；zj表示通过信号强度转化后数据传输距离的空间高度坐标；j表示信号强度转化为传输距离的转化坐标；
步骤3：根据所述无人机的第一坐标和第二坐标，生成无人机的第一组合精确坐标：
其中，xq表示无人机的组合精确坐标的横坐标；yq表示无人机的组合精确坐标的纵坐标；zq表示无人机的组合精确坐标的空间高度坐标；
步骤4：根据所述第一坐标和无人机的第一组合精确坐标，确定第一精确距离：
其中，di表示基于GPS检测的第一精确距离；
步骤5：根据所述第二坐标和无人机的第一组合精确坐标，确定第二精确距离：
其，dj表示基于通过信号强度转化后数据传输距离的第二精确距离；
步骤6：根据所述第一精确距离和第二精确距离，分别计算基于GPS检测权重和基于通过信号强度转化后数据传输距离的检测权重；
其中，Wi为GPS检测权重；Wj表示通过信号强度转化后数据传输距离的检测权重；
步骤7：根据所述检测权重，确定无人机的最终精确位置坐标；
(xm，ym，zm)＝Wi(xi，yi，zi)+Wj(xj，yj，zj)
其中，(xm，ym，zm)表示无人机的最终精确坐标。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的无人机用智能防干扰供电系统的维护方法，其特征在于，包括如下步骤：
S100：通过实时采集单元(351)对光伏供电设备(2)进行实时采集，通过损坏检测单元(353)对光伏供电设备(2)进行检测，且将检测结果反馈给维护执行单元(352)；
S200；若光伏供电组件(21)或无人机停放平台(24)已破损，无法为无人机(1)供电，则维护执行单元(352)向声光报警器(354)和维护检修单元(355)传送指令，使声光报警器(354)进行声光报警，且通过维护检修单元(355)通知维护检修人员前来维护检修。
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