一种智能化的无人机协同未爆弹探测系统及方法技术方案

一种智能化的无人机协同未爆弹探测系统及方法，属于智能探测技术领域。本发明专利技术包括多架无人机、磁探测模块，无线通信模块、智选模块、信息综合处理中心、数据库、指控中心、智能机巢等构成。指控中心根据探测任务需求智能选择探测模式，控制智能机巢进行设备自检测，按照探测模式下达探测指令、航迹路线至长机无人机，由多架无人机分别搭载磁探测模块执行探测任务，探测过程中长机无人机实时回传数据到信息综合处理中心；信息综合处理中心汇总数据，经数据处理模块，以智能识别技术标记疑似目标，生成疑似目标位置分布图，列出疑似目标清单，经确认目标位置信息，目标位置信息存储至数据库用于后续销毁工作。数据库用于后续销毁工作。数据库用于后续销毁工作。

【技术实现步骤摘要】
一种智能化的无人机协同未爆弹探测系统及方法


[0001]本专利技术涉及一种智能化的无人机协同未爆弹探测系统及方法，属于智能探测


技术介绍

[0002]靶场未爆雷/弹带来的安全威胁日益凸显，因此训练基地对于未爆雷/弹的处置表现出迫切需求。由于未爆雷/弹种类繁多，土壤背景复杂，现场的地形、气候条件各不相同等因素，使得准确快速对其进行探测变得十分困难。传统的地下未爆雷/弹的探测方式需要人或车抵近探测，不仅效率低，而且极易误触引起爆炸，随着未爆弹的爆炸威力增强，毁伤范围越来越大，安全事故难以避免，急需快速、准确、大范围的智能化探测手段以彻底避免人员伤亡和车辆的损毁。

技术实现思路

[0003]本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种智能化的无人机协同未爆弹探测系统及方法，针对目前传统的地下未爆弹探测方法的局限性，提出一种智能化的无人机协同未爆弹探测系统及方法。该系统多架无人机、磁探测模块，无线通信模块、信息综合处理中心、数据库、指控中心、智能机巢等组成。通过智能选探测模式，以多架无人机协同搭载磁探测模块，实现地下未爆弹探测。探测目标的磁异常数据、RTK
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GPS数据经无线通信模块经组帧后传输至信息综合处理中心进行数据处理，获得含有目标位置信息的磁异常三维彩图，最后与数据库中数据信息对比，采用深度学习的智能识别技术，标定目标位置。该系统通过多架远程无人作业的方式进行探测，提高了工作效率，具有更高的安全性；系统通过智能识别，具有更高的可靠性；大幅度提高了探测效率，进一步保障人身安全。
[0004]本专利技术的技术解决方案是：一种智能化的无人机协同未爆弹探测系统，包括多架无人机、磁探测模块、无线通信模块、智选模块、数据库、指控中心和智能机巢；
[0005]所述指控中心用于设定探测信息，并发送至智选模块和智能机巢；对接收的设备自检结果进行判断，若自检无问题则向智能机巢发送确认设备状态指令；所述探测信息包括探测区域面积、探测区域中心点位置信息、探测目标类型、探测区域的风速值、探测精度；
[0006]所述智选模块根据输入的探测信息进行探测模式选择或由操作员进行手动自定义探测模式，并将确定的探测模式发送至智能机巢；
[0007]所述智能机巢根据探测模式确定任务中所需无人机数量，然后进行设备自检，判断无人机各模块的状态是否正常，并向指控中心上报设备自检结果；实时接收指控中心确认设备状态指令，根据探测模式确定编队无人机参数，生成遍历航线，指控中心经智能机巢的指令单元下发探测指令信息至编队无人机，无人机按照探测指令信息在指定的遍历航线上执行任务；探测过程中，无人机实时收集并回传无人机状态及磁探测模块的当前状态、飞行高度、RTK
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GPS 位置信息、电池剩余电量、磁探测模块的工作状态、磁探测模块采集的磁异常数据、任务完成情况百分比信息；任务完成后，所有无人机返回智能机巢；所述编队无
人机参数包括无人机的数量、队形、飞行速度和航间距；
[0008]所述无线通信模块用于实现智能机巢与无人机之间的通信。
[0009]进一步地，所述探测模式包括：
[0010]探测模式Ⅰ：以单架次无人机搭载磁探测模块粗探；所述粗探的探测精度大于预设范围；
[0011]探测模式Ⅱ：以单架次无人机搭载磁探测模块精探；所述精探的探测精度在预设范围内；
[0012]探测模式Ⅲ：不少于两架无人机按照“一”字形排开探测；
[0013]探测模式Ⅳ：不少于三架无人机按照“Λ”字形排开探测；
[0014]探测模式
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：不同探测模式之间组合，同时设置多个探测起点同时探测；
[0015]人工介入模式：根据探测信息，人工设定探测过程中的无人机数量、队形、航迹路线。
[0016]进一步地，所述编队无人机包括机长无人机和僚机无人机；指控中心经智能机巢的指令单元下发探测指令信息至机长无人机；搭载磁探测模块的机长无人机按照指令从智能机巢中出发，搭载磁探测模块的僚机无人机跟随长机逐一出发，在指定的遍历航线上执行任务；探测过程中，机长无人机实时收集并回传每架僚机及磁探测模块的当前状态、飞行高度、RTK
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GPS位置信息、电池剩余电量、磁探测模块的工作状态、磁探测模块采集的磁异常数据、任务完成情况百分比信息。
[0017]进一步地，所述磁探测模块包括采集器，采集器用于同时接收磁探测模块的磁异常数据、无人机的RTK
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GPS数据和无人机时钟时间，经采集器插值组帧后，实时回传至指控中心并写入本机存储卡。
[0018]进一步地，还包括信息综合处理中心；信息综合处理中心对磁探测模块的回传数据进行处理，获得三维彩色图像；并对回传的磁异常数据进行处理，与原有数据库中的环境磁场信息对比标记疑似目标以及目标位置，形成疑似目标清单及三维彩色图像并进行存储，供指控中心调用，用于确认目标的真实性、目标的种类后，将数据更新填充到数据库中，用于后续的挖掘和销毁工作，对疑似目标清单进行确认，并将已确认的目标清单重新写到数据库中，更新数据库。
[0019]一种智能化的无人机协同未爆弹探测方法，包括如下步骤：
[0020]设定探测信息；所述探测信息包括探测区域面积、探测区域中心点位置信息、探测目标类型、探测区域的风速值、粗探/细探；
[0021]根据输入的探测信息进行探测模式选择或由操作员进行手动自定义探测模式；
[0022]根据探测模式确定任务中所需无人机数量，然后进行无人机设备自检，判断无人机各模块的状态是否正常；若正常，则根据探测模式确定编队无人机参数，生成遍历航线，控制编队无人机按照探测指令信息在指定的遍历航线上执行任务；探测过程中，无人机实时收集并回传无人机状态及磁探测模块的当前状态、飞行高度、RTK
‑
GPS位置信息、电池剩余电量、磁探测模块的工作状态、磁探测模块采集的磁异常数据、任务完成情况百分比信息；任务完成后，所有无人机返回智能机巢；所述编队无人机参数包括无人机的数量、队形、飞行速度和航间距。
[0023]进一步地，所述磁探测模块包括采集器，采集器用于同时接收磁探测模块的磁异
常数据、无人机的RTK
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GPS数据和无人机时钟时间，经采集器插值组帧后，实时回传至指控中心并写入本机存储卡。
[0024]进一步地，还包括对磁探测模块的回传数据进行处理，获得三维彩色图像；对回传的磁异常数据进行处理，与原有数据库中的环境磁场信息对比标记疑似目标以及目标位置，形成疑似目标清单及三维彩色图像，并进行存储，供指控中心调用，用于确认目标的真实性、目标的种类后，将数据更新填充到数据库中，用于后续的挖掘和销毁工作。
[0025]进一步地，所述探测模式包括：
[0026]探测模式Ⅰ：以单架次无人机搭载磁探测模块粗探；
[0027]探测模式Ⅱ：以单架次无人机搭载磁探测模块精探；
[0028]探测模式Ⅲ：不少于两架本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能化的无人机协同未爆弹探测系统，其特征在于：包括多架无人机、磁探测模块、无线通信模块、智选模块、数据库、指控中心和智能机巢；所述指控中心用于设定探测信息，并发送至智选模块和智能机巢；对接收的设备自检结果进行判断，若自检无问题则向智能机巢发送确认设备状态指令；所述探测信息包括探测区域面积、探测区域中心点位置信息、探测目标类型、探测区域的风速值、探测精度；所述智选模块根据输入的探测信息进行探测模式选择或由操作员进行手动自定义探测模式，并将确定的探测模式发送至智能机巢；所述智能机巢根据探测模式确定任务中所需无人机数量，然后进行设备自检，判断无人机各模块的状态是否正常，并向指控中心上报设备自检结果；实时接收指控中心确认设备状态指令，根据探测模式确定编队无人机参数，生成遍历航线，指控中心经智能机巢的指令单元下发探测指令信息至编队无人机，无人机按照探测指令信息在指定的遍历航线上执行任务；探测过程中，无人机实时收集并回传无人机状态及磁探测模块的当前状态、飞行高度、RTK
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GPS位置信息、电池剩余电量、磁探测模块的工作状态、磁探测模块采集的磁异常数据、任务完成情况百分比信息；任务完成后，所有无人机返回智能机巢；所述编队无人机参数包括无人机的数量、队形、飞行速度和航间距；所述无线通信模块用于实现智能机巢与无人机之间的通信。2.根据权利要求1所述的一种智能化的无人机协同未爆弹探测系统，其特征在于，所述探测模式包括：探测模式Ⅰ：以单架次无人机搭载磁探测模块粗探；所述粗探的探测精度大于预设范围；探测模式Ⅱ：以单架次无人机搭载磁探测模块精探；所述精探的探测精度在预设范围内；探测模式Ⅲ：不少于两架无人机按照“一”字形排开探测；探测模式Ⅳ：不少于三架无人机按照“Λ”字形排开探测；探测模式
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：不同探测模式之间组合，同时设置多个探测起点同时探测；人工介入模式：根据探测信息，人工设定探测过程中的无人机数量、队形、航迹路线。3.根据权利要求1所述的一种智能化的无人机协同未爆弹探测系统，其特征在于：所述编队无人机包括机长无人机和僚机无人机；指控中心经智能机巢的指令单元下发探测指令信息至机长无人机；搭载磁探测模块的机长无人机按照指令从智能机巢中出发，搭载磁探测模块的僚机无人机跟随长机逐一出发，在指定的遍历航线上执行任务；探测过程中，机长无人机实时收集并回传每架僚机及磁探测模块的当前状态、飞行高度、RTK
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GPS位置信息、电池剩余电量、磁探测模块的工作状态、磁探测模块采集的磁异常数据、任务完成情况百分比信息。4.根据权利要求1所述的一种智能化的无人机协同未爆弹探测系统，其特征在于：所述磁探测模块包括采集器，采集器用于同时接收磁探测模块的磁异常数据、无人机的RTK
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GPS数据和无人机时钟时间，经采集器插值组帧后，实时回传至指控中心并写入本机存储卡。5.根据权利要求4所述的一种智能化的无人机协同未爆弹探测系统，其特征在于：还包括信息综合处理中心；信息综合处理中心对磁探测模块的回传数据进行处理，获得三维彩色图像；并对回传的磁异常数据进行处理，与原有数据库中的环境磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯粟莉，朱炜炜，李俊峰，杨勇，王佳强，韩一君，高永发，潘登，
申请(专利权)人：北京航天控制仪器研究所，
类型：发明
国别省市：