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CN108082478B - 一种预警型无人机监视侦查系统 - Google Patents

一种预警型无人机监视侦查系统 Download PDF

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CN108082478B CN201711354980.5A CN201711354980A CN108082478B CN 108082478 B CN108082478 B CN 108082478B CN 201711354980 A CN201711354980 A CN 201711354980A CN 108082478 B CN108082478 B CN 108082478B
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Abstract

本发明公开了一种预警型无人机监视侦查系统，包括：预警航拍无人机、控制服务器和识别终端；其中所述控制服务器通过无线网络与所述预警航拍无人机连接，所述预警航拍无人机与所述识别终端通过无线通讯技术进行信号传输；本发明提供了一种预警型无人机监视侦查系统，能够长时间悬停在空中对监控区域进行360°无盲点监控，并对监控区域内的活动人群进行自动辨认，并对可疑人群进行驱离，同时还能够对飞行区域内的鸟类进行驱离，防止发生鸟击导致预警航拍无人机坠毁。

Description

一种预警型无人机监视侦查系统
技术领域
本发明涉及飞行器技术领域，更具体的说是涉及一种预警型无人机监视侦查系统。
背景技术
随着航空工业和信息技术的迅速发展，无人机在军事领域和民用领域得到越来越广泛的应用。无人机具备造价低廉、机动灵活、滞空时间长等特点，可以从事地面侦察和目标监视任务。通常情况下，无人机上装配有光电吊舱等设备，用于获取地面实时影像、遥测数据等监视信息，装配有惯性测量单元(IMU)、全球定位系统(GPS)等设备用于获取无人机位置和姿态信息，并通过地空数据链实现无人机与地面操作人员的通信。在传统的地面监视任务中，需要无人机地面控制站中的人员的参与，需要人为判断被监视区域中的人员是否是合法的人员；
并且，无人机中搭载的图像信息采集装置无法对图像信息进行360°采集，虽然现有的图像采集设备通过设置多台摄像机实现多角度监控，但是由于多台摄像机互相遮挡画面，容易出现监控盲点、联动数据处理速度慢、全景图像失真严重、监控效果不良；同时无人机在空中飞行时受能源制约无法长时间悬停在半空中，并且还受到鸟类撞击导致坠毁的威胁。
因此，提供一种能够自动辨别是否为监控区域内合法人员，并且能够实现长时间在空中悬停进行360°监控，同时防止受到鸟类撞击的一种预警型无人机监视侦查系统是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种预警型无人机监视侦查系统，能够长时间悬停在空中对监控区域进行360°无盲点监控，并对监控区域内的活动人群进行自动辨认，并对可疑人群进行驱离，同时还能够对飞行区域内的鸟类进行驱离，防止发生鸟击导致预警航拍无人机坠毁。
为了实现上述技术方案，本发明采用如下技术方案:
本发明公开了一种预警型无人机监视侦查系统，包括：预警航拍无人机、控制服务器和识别终端；其中所述控制服务器通过无线网络与所述预警航拍无人机连接，所述预警航拍无人机与所述识别终端通过无线通讯技术进行信号传输；
所述预警航拍无人机包括机架、降落支架、吸附架、旋翼、伺服电机、电动云台、全景快球摄像机、GPS定位系统、多普勒雷达、中央处理系统、驱除发声装置、通讯系统和电源模块；其中所述吸附架、所述多普勒雷达和所述驱除发声装置设置在所述机架顶端；所述旋翼均匀分布在所述机架四周，并且分别与所述伺服电机传动连接；所述降落支架和所述电动云台均连接在所述机架的底部，并且所述全景快球摄像机设置在所述电动云台上；所述机架设置有内腔，所述电源模块、所述GPS定位系统、所述通讯系统和所述中央处理系统均位于所述机架内腔中；
所述预警航拍无人机在GPS定位系统的导航下，通过全景快球摄像机对监控区域画面进行巡航全景采集，或者通过所述吸附架吸附在高空铁质结构进行全景采集，当中央处理系统检测到所述全景快球摄像机采集的图像中有人员活动时，所述中央处理系统控制所述通讯系统向活动人员发送寻卡信息，若收到来自活动人员携带的所述识别终端回复信息，则判定该活动人员为合法人员；若没有收到回复信息，则判定活动人员为可疑人员，并且所述全景快球摄像机采集活动人员面部信息，通过所述通讯系统发送到所述控制服务器进行人为辨认，人为辨认合法后则解除警报，若所述控制服务器人为辨认不合法时，确定为入侵者，所述中央处理器通过所述驱除发声装置驱除入侵者；并且设置的多普勒雷达能够对附近飞行鸟类进行检测，将检测信息发送给所述中央处理系统，所述中央处理系统对监测信息进行分析处理，当检测到附近有鸟类时，启动所述驱除发声装置将鸟类驱除，从而有效防止了鸟击事故发生。
优选的，在上述一种预警型无人机监视侦查系统中，所述吸附架为拱形结构，并且在拱形结构的顶端设置有磁体，或者是吸附吊杆，并且所述吸附吊杆上设置有所述磁体，使所述预警航拍无人机能够吸附在高空铁质结构中对监控区域进行监控，从而延长其悬停监控时间。
优选的，在上述一种预警型无人机监视侦查系统中，所述降落支架上设置有万向轮，所述万向轮通过减震弹簧与所述降落支架连接，能够降低无人机降落时受到底面的反作用力的冲击，并且所述万向轮轮胎为蜂巢轮胎，能够保证稳定支撑的前提下，降低预警航拍无人机的质量。
优选的，在上述一种预警型无人机监视侦查系统中，所述识别终端通过接收所述通讯系统发出的电磁波为其自身内部电路供电，从而使所述识别终端的体积和重量大大缩小，方便携带。
优选的，在上述一种预警型无人机监视侦查系统中，所述识别终端至少包括天线回路、电源电路和内部电路，所述天线回路包括第一接线端子和第二接线端子，电源电路的两电源输入端分别连接于第一接线端子和第二接线端子，用于将天线回路所接收的电信号进行整流、滤波从而产生直流电提供给内部电路，内部电路的两信号输入端也分别连接于第一接线端子和第二接线端子。
优选的，在上述一种预警型无人机监视侦查系统中，所述驱除发声装置包括超声波发生装置和警报发声器。
优选的，在上述一种预警型无人机监视侦查系统中，所述全景快球摄像机由云台解码器、高速球摄像机、智能图像修正模块、带红外灯的鱼眼镜头组成；所述云台解码器、所述高速球摄像机、所述鱼眼镜头、所述电动云台之间通过数据线连接，并且均与所述电源模块电性连接，所述鱼眼镜头与所述高速球摄像机在所述中央处理系统控制下联动，所述中央处理系统控制所述电动云台旋转，使所述高速球摄像机转至活动人员所在方向，对活动人员进行更加清晰画面采集，从而不仅能够实现对监控区域的360°全景监控，还能实现对锁定区域内人员的面部图像采集。
优选的，在上述一种预警型无人机监视侦查系统中，所述超声波发生装置能够发出用于驱除鸟类或其他哺乳类动物的超声波。
优选的，在上述一种预警型无人机监视侦查系统中，所述中央控制系统设置有图像跟踪模块，能够锁定活动人员，并且控制所述预警型无人机对锁定的活动人员进行跟踪。
优选的，在上述一种预警型无人机监视侦查系统中，所述多普勒雷达能够对附近飞行鸟类进行监测，并通过所述超声波发生装置将鸟类驱除。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种预警型无人机监控侦查系统，预警航拍无人机在GPS定位系统的导航下，通过全景快球摄像机对监控区域画面进行巡航全景采集，或者通过吸附架吸附在高空铁质结构进行全景采集达到节省能源的目的；
当中央处理系统检测到全景快球摄像机的鱼眼镜头采集的图像中有人员活动时，中央处理器立即控制高速球摄像头转向人员活动区域，对活动人员进行清晰图像采集，同时中央处理系统控制通讯系统向活动人员发送寻卡信息，识别终端通过接收通讯系统发出的电磁波为其自身内部电路供电，并发出回复信息，若通讯系统收到识别终端的回复信息，则判定该活动人员为合法人员；若没有收到回复信息，则判定活动人员为可疑人员，并且高速球摄像机采集活动人员面部信息，发送到中央处理系统，中央处理系统对图像信息进行处理后，通过通讯系统发送到控制服务器进行人为辨认，人为辨认合法后则解除警报，若控制服务器人为辨认不合法时，确定为入侵者，中央处理器通过警报发声器喊话驱除入侵者；并且设置的多普勒雷达能够对附近飞行鸟类进行检测，将检测信息发送给中央处理系统，中央处理系统对监测信息进行分析处理，当检测到附近有鸟类时，启动超声波发生装置将鸟类驱除，从而有效防止了鸟击事故发生，并且在降落支架上设置有万向轮，万向轮通过减震弹簧与降落支架连接，能够降低无人机降落时受到底面的反作用力的冲击，并且万向轮轮胎为蜂巢轮胎，能够保证支撑的前提下，降低预警航拍无人机的质量。
本发明不仅能够长时间悬停在空中对监控区域进行360°无盲点监控，而且还能对监控区域内的活动人群进行自动辨认，并对可疑人群进行驱离，同时还能够对飞行区域内的鸟类进行驱离，防止发生鸟击导致预警航拍无人机坠毁。
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的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1 附图为本发明的结构示意图；
图2 附图为本发明俯视图；
图3 附图为支撑架连接万向轮处剖视图。
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。
本发明实施例公开了一种预警型无人机监视侦查系统，能够长时间悬停在空中对监控区域进行360°无盲点监控，并对监控区域内的活动人群进行自动辨认，并对可疑人群进行驱离，同时还能够对飞行区域内的鸟类进行驱离，防止发生鸟击导致预警航拍无人机坠毁。
本发明公开了一种预警型无人机监视侦查系统，包括：预警航拍无人机、控制服务器和识别终端；其中控制服务器通过无线网络与预警航拍无人机连接，预警航拍无人机与识别终端通过无线通讯技术进行信号传输；
预警航拍无人机包括机架1、降落支架2、吸附架3、旋翼4、伺服电机5、电动云台6、全景快球摄像机7、GPS定位系统、多普勒雷达8、中央处理系统、驱除发声装置9、通讯系统和电源模块；其中吸附架3、多普勒雷达8和驱除发声装置9设置在机架1顶端；旋翼4均匀分布在机架1四周，并且分别与伺服电机5传动连接；降落支架2和电动云台6均连接在机架1的底部，并且全景快球摄像机7设置在电动云台6上；机架1设置有内腔，电源模块、GPS定位系统、通讯系统和中央处理系统均位于机架1内腔中；
预警航拍无人机在GPS定位系统的导航下，通过全景快球摄像机7对监控区域画面进行巡航全景采集，或者通过吸附架3吸附在高空铁质结构进行全景采集，当中央处理系统检测到全景快球摄像机7采集的图像中有人员活动时，中央处理系统控制通讯系统向活动人员发送寻卡信息，若收到来自活动人员携带的识别终端回复信息，则判定该活动人员为合法人员；若没有收到回复信息，则判定活动人员为可疑人员，并且全景快球摄像机7采集活动人员面部信息，通过通讯系统发送到控制服务器进行人为辨认，人为辨认合法后则解除警报，若控制服务器人为辨认不合法时，确定为入侵者，中央处理器通过驱除发声装置9驱除入侵者。
为了进一步优化上述技术方案，吸附架3为拱形结构，并且在拱形结构的顶端设置有磁体10，或者是吸附吊杆11，并且吸附吊杆11上设置有磁体10，使预警航拍无人机能够吸附在高空铁质结构中对监控区域进行监控，从而延长其悬停监控时间。
为了进一步优化上述技术方案，降落支架2上设置有万向轮12，万向轮12通过减震弹簧13与降落支架2连接，能够降低无人机降落时受到底面的反作用力的冲击，并且万向轮12轮胎为蜂巢轮胎，能够保证稳定支撑的前提下，降低预警航拍无人机的质量。
为了进一步优化上述技术方案，识别终端通过接收通讯系统发出的电磁波为其自身内部电路供电，从而使识别终端的体积和重量大大缩小，方便携带。
为了进一步优化上述技术方案，识别终端至少包括天线回路、电源电路和内部电路，天线回路包括第一接线端子和第二接线端子，电源电路的两电源输入端分别连接于第一接线端子和第二接线端子，用于将天线回路所接收的电信号进行整流、滤波从而产生直流电提供给内部电路，内部电路的两信号输入端也分别连接于第一接线端子和第二接线端子。
为了进一步优化上述技术方案，驱除发声装置9包括超声波发生装置和警报发声器。
为了进一步优化上述技术方案，全景快球摄像机7由云台解码器14、高速球摄像机15、智能图像修正模块、带红外灯的鱼眼镜头16组成；云台解码器14、高速球摄像机15、鱼眼镜头16、电动云台6之间通过数据线连接，并且均与电源模块电性连接，鱼眼镜头16与高速球摄像机15在中央处理系统控制下联动，中央处理系统控制电动云台6旋转，使高速球摄像机15转至活动人员所在方向，对活动人员进行清晰画面采集从而不仅能够实现对监控区域的360°全景监控，还能实现快速对锁定区域内人员的面部图像采集。
为了进一步优化上述技术方案，超声波发生装置能够发出用于驱除鸟类或其他哺乳类动物的超声波。
为了进一步优化上述技术方案，中央控制系统设置有图像跟踪模块，用于锁定活动人员，并且控制预警型无人机对锁定的活动人员进行跟踪。
为了进一步优化上述技术方案，多普勒雷达8对附近飞行鸟类进行监测，并通过超声波发生装置将鸟类驱除。
为了进一步优化上述技术方案，所述预警型航拍无人机中设置有远红外热成像仪，使其察觉到伪装后不移动的生命体。
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，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
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发明。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发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明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 (6)

1.一种预警型无人机监视侦查系统，其特征在于，包括：预警航拍无人机、控制服务器和识别终端；其中所述控制服务器通过无线网络与所述预警航拍无人机连接，所述预警航拍无人机与所述识别终端通过无线通讯技术进行信号传输；
所述预警航拍无人机包括机架（1）、降落支架（2）、吸附架（3）、旋翼（4）、伺服电机（5）、电动云台（6）、全景快球摄像机（7）、GPS定位系统、多普勒雷达（8）、中央处理系统、驱除发声装置（9）、通讯系统和电源模块；其中所述吸附架（3）、所述多普勒雷达（8）和所述驱除发声装置（9）设置在所述机架（1）顶端；所述旋翼（4）均匀分布在所述机架（1）四周，并且分别与所述伺服电机（5）传动连接；所述降落支架（2）和所述电动云台（6）均连接在所述机架（1）的底部，并且所述全景快球摄像机（7）设置在所述电动云台（6）上；所述机架（1）设置有内腔，所述电源模块、所述GPS定位系统、所述通讯系统和所述中央处理系统均位于所述机架（1）内腔中；
所述预警航拍无人机在GPS定位系统的导航下，通过全景快球摄像机（7）对监控区域画面进行巡航全景采集，或者通过所述吸附架（3）吸附在高空铁质结构进行全景采集，当中央处理系统检测到所述全景快球摄像机（7）采集的图像中有人员活动时，所述中央处理系统控制所述通讯系统向活动人员发送寻卡信息，若收到来自活动人员携带的所述识别终端回复信息，则判定该活动人员为合法人员；若没有收到回复信息，则判定活动人员为可疑人员，并且所述全景快球摄像机（7）采集活动人员面部信息，通过所述通讯系统发送到所述控制服务器进行人为辨认，人为辨认合法后则解除警报，若所述控制服务器人为辨认不合法时，确定为入侵者，所述中央处理系统通过所述驱除发声装置（9）驱除入侵者；所述降落支架（2）上设置有万向轮（12），所述万向轮（12）通过减震弹簧（13）与所述降落支架（2）连接，并且所述万向轮（12）轮胎为蜂巢轮胎；所述驱除发声装置（9）包括超声波发生装置和警报发声器；所述全景快球摄像机（7）由云台解码器（14）、高速球摄像机（15）、智能图像修正模块、带红外灯的鱼眼镜头（16）组成；所述云台解码器（14）、所述高速球摄像机（15）、所述鱼眼镜头（16）、所述电动云台（6）之间通过数据线连接，并且均与所述电源模块电性连接，所述鱼眼镜头（16）与所述高速球摄像机（15）在所述中央处理系统控制下联动，所述中央处理系统控制所述电动云台（6）旋转，使所述高速球摄像机（15）转至活动人员所在方向，对活动人员进行面部信息采集；中央处理系统设置有图像跟踪模块，用于锁定活动人员，并且控制所述预警型无人机对锁定的活动人员进行跟踪。
2.根据权利要求1所述的一种预警型无人机监视侦查系统，其特征在于，所述吸附架（3）为拱形结构，并且在拱形结构的顶端设置有磁体（10），或者是吸附吊杆（11），并且所述吸附吊杆（11）上设置有所述磁体（10）。
3.根据权利要求1所述的一种预警型无人机监视侦查系统，其特征在于，所述识别终端通过接收所述通讯系统发出的电磁波为其自身内部电路供电。
4.根据权利要求3所述的一种预警型无人机监视侦查系统，其特征在于，所述识别终端至少包括天线回路、电源电路和内部电路，所述天线回路包括第一接线端子和第二接线端子，电源电路的两电源输入端分别连接于第一接线端子和第二接线端子，用于将天线回路所接收的电信号进行整流、滤波从而产生直流电提供给内部电路，内部电路的两信号输入端也分别连接于第一接线端子和第二接线端子。
5.根据权利要求4所述的一种预警型无人机监视侦查系统，其特征在于，所述超声波发生装置发出用于驱除鸟类或其他哺乳类动物的超声波。
6.根据权利要求5所述的一种预警型无人机监视侦查系统，其特征在于，所述多普勒雷达（8）对附近飞行鸟类进行监测，并通过所述超声波发生装置将鸟类驱除。
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