阅读说明：本技术 一种无人机专用定位系统 (Special positioning system for unmanned aerial vehicle ) 是由 陈彬彬 陈贵 于 2020-11-19 设计创作，主要内容包括：一种无人机专用定位系统,包括无人机、地面基站和定位基站；无人机、定位基站和地面基站互相通讯连接；无人机上设置有第一控制模块、第一信号传输模块、数据收集模块、定位模块、定位校正模块和存储模块；地面基站包括第二控制模块、第二信号传输模块、数据处理模块、报警模块、三维模型生成模块、人工定位模块和路线设定模块；定位基站包括第三控制模块、第三信号传输模块、请求接收单元、卫星导航电文接收模块、导航电文处理模块和GPS信号发射单元。本发明采用多种方式进行无人机定位,有效提高定位的准确性,并将火灾信息以三维模型的形式展现出来,帮助工作人员远程掌握火灾现场情况,保障了工作人员的生命安全,也提高了救援的效率和效果。(A special positioning system for an unmanned aerial vehicle comprises the unmanned aerial vehicle, a ground base station and a positioning base station; the unmanned aerial vehicle, the positioning base station and the ground base station are in communication connection with each other; the unmanned aerial vehicle is provided with a first control module, a first signal transmission module, a data collection module, a positioning correction module and a storage module; the ground base station comprises a second control module, a second signal transmission module, a data processing module, an alarm module, a three-dimensional model generation module, an artificial positioning module and a route setting module; the positioning base station comprises a third control module, a third signal transmission module, a request receiving unit, a satellite navigation message receiving module, a navigation message processing module and a GPS signal transmitting unit. The invention adopts various modes to position the unmanned aerial vehicle, effectively improves the positioning accuracy, displays the fire information in a three-dimensional model form, helps workers to remotely master the fire scene situation, ensures the life safety of the workers and also improves the rescue efficiency and effect.)

一种无人机专用定位系统

技术领域

本发明涉及森林火灾救援设备领域，尤其涉及一种无人机专用定位系统。

背景技术

无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，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。与有人驾驶飞机相比，无人机往往更适合那些太“愚钝，肮脏或危险”的任务。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；目前在航拍、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。

在森林火灾救援过程中，由于无人机定位误差大，导致低定位信息不准确，往往会耽误救援工作的展开，造成巨大的经济损失。

为解决上述问题，本申请中提出一种无人机专用定位系统。

发明内容

(一)发明目的

为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种无人机专用定位系统，本发明采用多种方式进行无人机定位，有效提高定位的准确性，并将火灾信息以三维模型的形式展现出来，帮助工作人员远程掌握火灾现场情况，保障了工作人员的生命安全，也提高了救援的效率和效果。

(二)技术方案

为解决上述问题，本发明提供了一种无人机专用定位系统，包括无人机、地面基站和定位基站；无人机、定位基站和地面基站通过无线信号互相通讯连接；无人机受控于地面基站，用于深林火灾现场救援，无人机上设置有第一控制模块、第一信号传输模块、数据收集模块、定位模块、定位校正模块和存储模块；地面基站设置在中控室，由工作人员下达任务，进行操作，包括第二控制模块、第二信号传输模块、数据处理模块、报警模块、三维模型生成模块、人工定位模块和路线设定模块；定位基站通过向无人机发送GPS信号，对其定位进行校正，包括第三控制模块、第三信号传输模块、请求接收单元、卫星导航电文接收模块、导航电文处理模块和GPS信号发射单元。

优选的，无人机在执行任务过程中，通过数据收集模块收集飞行路线信息以及火灾情况；数据收集模块包括地形地貌获取单元、温度测量单元、风向测量单元和火势记录单元。

优选的，无人机通过定位模块获得实时路线信息，再与存储的影像、地形信息对比，进行初步定位；定位模块包括地形地貌原始数据调取单元、对比判断单元和定位单元。

优选的，无人机以定位基站为校正依据，进行定位校正，修改飞行路线；定位校正模块包括校正请求单元、GPS信号接收单元、综合分析单元和定位校正单元。

优选的，工作人员通过三维模型生成单元得到火灾现场的实时模型，直观、快速掌握火灾情况；三维模型生成模块包括坐标获取单元、影像获取单元和三维模型生成单元。

优选的，报警模块包括警报单元和监控单元；监控单元发现无人机偏离设定路线，且定位校正模块失效时，报警单元向工作人员发送信息，工作人员通过人工定位模块对无人机的飞行路线进行修正。

优选的，上述系统定位误差范围为10-15cm。

优选的，系统工作方法如下：

S1、工作人员在中控室下达巡检任务，设置巡检路线；

S2、无人机按照巡检路线进行巡检；

S3、巡检过程中，无人机将记录的实时环境影像以及地形信息，与存储信息进行对比，做出初步定位；

S4、遇到火灾发生，无人机再向定位基站发送定位请求，根据定位基站发送的GPS定位信息进行定位校正，得到准确的定位坐标；

S5、无人机对收集的地形地貌、温度、风向和火势数据进行分析，并将校正后的坐标信息以及分析结果传输回地面基站；

S6、地面基站根据无人机传输的数据建立三维模型，帮助工作人员实时掌握火灾现场情况。

本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

本发明设置无人机、定位基站和地面基站通过无线信号互相通讯连接，采用多种方式进行无人机定位，有效提高定位的准确性，并将火灾信息以三维模型的形式展现出来，帮助工作人员远程掌握火灾现场情况，保障了工作人员的生命安全，也提高了救援的效率和效果。

附图说明

图1为本发明提出的一种无人机专用定位系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

如图1所示，本发明提出的一种无人机专用定位系统，包括无人机、地面基站和定位基站；无人机、定位基站和地面基站通过无线信号互相通讯连接；无人机受控于地面基站，用于深林火灾现场救援，无人机上设置有第一控制模块、第一信号传输模块、数据收集模块、定位模块、定位校正模块和存储模块；地面基站设置在中控室，由工作人员下达任务，进行操作，包括第二控制模块、第二信号传输模块、数据处理模块、报警模块、三维模型生成模块、人工定位模块和路线设定模块；定位基站通过向无人机发送GPS信号，对其定位进行校正，包括第三控制模块、第三信号传输模块、请求接收单元、卫星导航电文接收模块、导航电文处理模块和GPS信号发射单元。

在一个可选的实施例中，无人机在执行任务过程中，通过数据收集模块收集飞行路线信息以及火灾情况；数据收集模块包括地形地貌获取单元、温度测量单元、风向测量单元和火势记录单元。

在一个可选的实施例中，无人机通过定位模块获得实时路线信息，再与存储的影像、地形信息对比，进行初步定位；定位模块包括地形地貌原始数据调取单元、对比判断单元和定位单元。

在一个可选的实施例中，无人机以定位基站为校正依据，进行定位校正，修改飞行路线；定位校正模块包括校正请求单元、GPS信号接收单元、综合分析单元和定位校正单元。

在一个可选的实施例中，工作人员通过三维模型生成单元得到火灾现场的实时模型，直观、快速掌握火灾情况；三维模型生成模块包括坐标获取单元、影像获取单元和三维模型生成单元。

在一个可选的实施例中，报警模块包括警报单元和监控单元；监控单元发现无人机偏离设定路线，且定位校正模块失效时，报警单元向工作人员发送信息，工作人员通过人工定位模块对无人机的飞行路线进行修正。

在一个可选的实施例中，上述系统定位误差范围为10-15cm。

在一个可选的实施例中，系统工作方法如下：

S1、工作人员在中控室下达巡检任务，设置巡检路线；

S2、无人机按照巡检路线进行巡检；

S3、巡检过程中，无人机将记录的实时环境影像以及地形信息，与存储信息进行对比，做出初步定位；

S4、遇到火灾发生，无人机再向定位基站发送定位请求，根据定位基站发送的GPS定位信息进行定位校正，得到准确的定位坐标；

S5、无人机对收集的地形地貌、温度、风向和火势数据进行分析，并将校正后的坐标信息以及分析结果传输回地面基站；

S6、地面基站根据无人机传输的数据建立三维模型，帮助工作人员实时掌握火灾现场情况。

本发明设置无人机、定位基站和地面基站通过无线信号互相通讯连接，采用多种方式进行无人机定位，有效提高定位的准确性，并将火灾信息以三维模型的形式展现出来，帮助工作人员远程掌握火灾现场情况，保障了工作人员的生命安全，也提高了救援的效率和效果。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。