本發(fā)明涉及監(jiān)控領(lǐng)域，尤其涉及一種基于無人機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)

背景技術(shù)：

如今城市生活中的中、青年人群往往因工作繁忙而無暇照顧幼童，這時(shí)人們通常會(huì)將家中父母接至城市中幫忙看護(hù)幼童。但多數(shù)父母文化程度不高或城市生活經(jīng)驗(yàn)不足，在初來陌生環(huán)境生活的一段時(shí)間，往往會(huì)因?yàn)椴涣私獬鞘猩疃霈F(xiàn)各種麻煩。更有甚者，有些老人在帶小孩外出玩耍時(shí)，會(huì)遇到拐賣兒童的犯罪分子，落入犯罪分子圈套，導(dǎo)致幼童被拐的事件發(fā)生。這類事件發(fā)生的最終原因在于幼童父母不能陪護(hù)在老人和幼童身邊，這時(shí)就通常需要借助監(jiān)控來實(shí)現(xiàn)對(duì)老人和幼童的遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)。

現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)多為電視監(jiān)控系統(tǒng)，典型的電視監(jiān)控系統(tǒng)主要由前端監(jiān)視設(shè)備、傳輸設(shè)備、后端存儲(chǔ)、控制及顯示設(shè)備這五大部分組成，其中后端設(shè)備可進(jìn)一步分為中心控制設(shè)備和分控制設(shè)備。前、后端設(shè)備有多種構(gòu)成方式，它們之間的聯(lián)系(也可稱作傳輸系統(tǒng))可通過電纜、光纖、微波等多種方式來實(shí)現(xiàn)。在對(duì)移動(dòng)的物體或人進(jìn)行監(jiān)控時(shí)，通常需要設(shè)置多個(gè)前端監(jiān)視設(shè)備，同時(shí)配備相應(yīng)的傳輸設(shè)備、后端存儲(chǔ)、控制及顯示設(shè)備，這種傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)在需要進(jìn)行大范圍監(jiān)控或?qū)σ苿?dòng)目標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控端時(shí)，則需要安裝大量前端監(jiān)視設(shè)備，用以實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)目標(biāo)的接力式的監(jiān)控，因此監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)備成本、安裝成本和維護(hù)成本則會(huì)大大增加；另外，在無法安裝監(jiān)控系統(tǒng)前端監(jiān)視設(shè)備的一些區(qū)域則無法使用傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控；進(jìn)一步地，由于前端監(jiān)視設(shè)備有限，從而使得監(jiān)控系統(tǒng)能夠監(jiān)視的范圍有限，并且由于前端監(jiān)視設(shè)備的局限性，又不可避免的導(dǎo)致監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控范圍內(nèi)存在監(jiān)控死角。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于上述的至少一方面的問題，本發(fā)明提供一種基于無人機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)，將搭載有拍攝模塊的無人機(jī)作為監(jiān)控系統(tǒng)的前端監(jiān)視設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)被監(jiān)控目標(biāo)的跟蹤監(jiān)控。

為實(shí)現(xiàn)該目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種基于無人機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括：智能設(shè)備端，無人機(jī)端、云端服務(wù)器和監(jiān)控端；

其中，所述智能設(shè)備端附著于被監(jiān)控目標(biāo)，內(nèi)置第一通信模塊和處理器模塊；

所述無人機(jī)端與所述智能設(shè)備端連接，并內(nèi)置跟蹤模塊用于使所述無人機(jī)端跟隨所述智能設(shè)備端飛行，內(nèi)置拍攝模塊用于獲取所述被監(jiān)控目標(biāo)及其周邊環(huán)境的實(shí)時(shí)音像信息，內(nèi)置第二通信模塊用于與所述第一通信模塊的信息通信；

所述智能設(shè)備端通過所述第一通信模塊將所述被監(jiān)控目標(biāo)的實(shí)時(shí)信息上傳至所述云端服務(wù)器，所述監(jiān)控端從所述云端服務(wù)器獲取所述實(shí)時(shí)信息。

具體的，所述無人機(jī)端與所述智能設(shè)備端建立信任連接，基于此連接，所述跟蹤模塊獲取所述智能設(shè)備端的位置信息，并基于所述無人機(jī)端的位置信息，計(jì)算得到所述無人機(jī)端與所述智能設(shè)備端的相對(duì)位置，并通過調(diào)整所述無人機(jī)端飛行的方式使所述相對(duì)位置為預(yù)設(shè)值。

進(jìn)一步的，所述相對(duì)位置包括所述智能設(shè)備端與所述無人機(jī)端之間的航向距離，航向角度和/或所述智能設(shè)備端與所述無人機(jī)端的高度差；

所述航向距離為：

$L=\frac{\left|y_1-y_2\right|}{\sqrt{{(x_0-x_1)}^2+{(y_0-y_1)}^2}}$

所述航向角度為：

$L=\frac{\left|y_1-y_2\right|}{\sqrt{{(x_1-x_2)}^2+{(y_1-y_2)}^2}}$

所述航向角度為：

$\mathrm{\θ}=tg\frac{\left|y_1-y_2\right|}{\sqrt{{(x_1-x_2)}^2+{(y_1-y_2)}^2}}$

所述高度差為：

h＝|z₁-z₂|

其中，(x₁，y₁，z₁)為所述智能設(shè)備端的位置信息，(x₂，y₂，z₂)為所述無人機(jī)端的位置信息；所述x₁，y₁，x₂，y₂通過定位傳感器獲得，所述z₁，z₂通過氣壓傳感器獲得。

進(jìn)一步的，所述跟蹤模塊調(diào)整所述無人機(jī)端飛行的方式，包括：

當(dāng)所述智能設(shè)備端和無人機(jī)之間的高度差為固定值時(shí)，控制無人機(jī)的飛行速度使得無人機(jī)與智能設(shè)備端之間的航向距離保持不變；

當(dāng)所述智能設(shè)備端和無人機(jī)之間的高度差逐漸減小并小于第一預(yù)設(shè)高度差時(shí)，控制無人機(jī)的飛行高度差提升所述第一預(yù)設(shè)高度差；

當(dāng)所述智能設(shè)備端和無人機(jī)之間的高度差逐漸增大并大于第二預(yù)設(shè)高度差時(shí)，控制無人機(jī)的飛行高度差提升所述第一預(yù)設(shè)高度差；

當(dāng)所述智能設(shè)備端和無人機(jī)之間的高度差逐漸增大并大于第二預(yù)設(shè)高度差時(shí)，控制無人機(jī)的飛行高度差降低所述第二預(yù)設(shè)高度差。

具體的，當(dāng)所述智能設(shè)備端移動(dòng)速度超過預(yù)設(shè)范圍時(shí)，所述無人機(jī)依據(jù)獲取到的所述智能設(shè)備端實(shí)時(shí)移動(dòng)速度數(shù)據(jù)，調(diào)整所述無人機(jī)速度，以使所述無人機(jī)與所述智能設(shè)備端之間的距離在預(yù)定距離范圍內(nèi)。

進(jìn)一步的，所述智能設(shè)備端內(nèi)置指令信息生成模塊，用于生成第二指令信息，所述第二指令信息用于指示無人機(jī)改變其飛行姿態(tài)、方向和速度。

進(jìn)一步的，所述監(jiān)控端通過所述云端服務(wù)器發(fā)送第一指令信息至所述智能設(shè)備端。

具體的，所述第一指令信息包括信息上傳指令和第一無人機(jī)飛行控制指令；

所述信息上傳指令用于指示所述智能設(shè)備端將所述實(shí)時(shí)信息上傳至所述云端服務(wù)器；

所述第一無人機(jī)飛行控制指令，指示無人機(jī)停止跟隨飛行，并按指示改變其飛行姿態(tài)、方向和速度；

所述第二指令信息為第二無人機(jī)飛行控制指令，指示無人機(jī)停止跟隨飛行，并按指示改變其飛行姿態(tài)、方向和速度。

進(jìn)一步的，所述智能設(shè)備端還包括判斷模塊，當(dāng)接收所述第一指令信息時(shí)，判斷所述第一指令信息的指令類型后，基于所判斷的所述指令類型作出相應(yīng)響應(yīng)：當(dāng)接收到所述信息上傳指令時(shí)則將所述實(shí)時(shí)信息上傳至所述云端服務(wù)器，當(dāng)接收到所述無人機(jī)飛行控制指令時(shí)則將其發(fā)送至所述無人機(jī)端。

可選的，所述第一無人機(jī)飛行控制指令相對(duì)于所述第二無人機(jī)飛行控制指令具有更高的優(yōu)先級(jí)。

可選的，當(dāng)所述智能設(shè)備端接收到所述第一無人機(jī)飛行控制指令時(shí)，所述第二指令信息生成模塊失效。

進(jìn)一步的，所述智能設(shè)備端還內(nèi)置有：

第一定位傳感器，用于獲取所述智能設(shè)備端的實(shí)施位置信息；

存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)所述實(shí)時(shí)信息；

預(yù)警模塊，用于生成預(yù)警信息。

具體的，所述實(shí)時(shí)信息包括所述實(shí)時(shí)位置信息和所述實(shí)時(shí)音像信息。

可選的，所述監(jiān)控端設(shè)定預(yù)設(shè)區(qū)域并通過所述云端服務(wù)器與所述智能設(shè)備端進(jìn)行同步，當(dāng)所述被監(jiān)控目標(biāo)出現(xiàn)在所述預(yù)設(shè)區(qū)域內(nèi)時(shí)，所述智能設(shè)備端自動(dòng)上傳所述被監(jiān)控目標(biāo)的實(shí)時(shí)信息至所述云端服務(wù)器，同時(shí)生成所述預(yù)警信息并通過所述云端服務(wù)器發(fā)送至所述監(jiān)控端。

可選的，所述監(jiān)控端設(shè)定預(yù)設(shè)區(qū)域并通過所述云端服務(wù)器與所述智能設(shè)備端進(jìn)行同步，當(dāng)所述被監(jiān)控目標(biāo)未在所述預(yù)設(shè)區(qū)域內(nèi)時(shí)，所述智能設(shè)備端自動(dòng)上傳所述被監(jiān)控目標(biāo)的實(shí)時(shí)信息至所述云端服務(wù)器，同時(shí)生成所述預(yù)警信息并通過所述云端服務(wù)器發(fā)送至所述監(jiān)控端。

可選的，所述智能設(shè)備端記錄所述被監(jiān)控目標(biāo)的位置軌跡信息，并根據(jù)累積的記錄結(jié)果將所述被監(jiān)控目標(biāo)的活動(dòng)區(qū)域劃分為活動(dòng)高頻區(qū)和活動(dòng)低頻區(qū)。

進(jìn)一步的，當(dāng)所述被監(jiān)控目標(biāo)出現(xiàn)在所述活動(dòng)低頻區(qū)或消失在所述活動(dòng)高頻區(qū)時(shí)，所述智能設(shè)備端自動(dòng)上傳所述被監(jiān)控目標(biāo)的實(shí)時(shí)信息至所述云端服務(wù)器，同時(shí)生成所述預(yù)警信息并通過所述云端服務(wù)器發(fā)送至所述監(jiān)控端。

可選的，所述處理器模塊獲取來自所述第一定位傳感器的所述實(shí)施位置信息，并僅在接收到所述預(yù)警信息時(shí)，將所述實(shí)施位置信息通過所述云端服務(wù)器發(fā)送至所述監(jiān)控端。

具體的，本方案所公開的監(jiān)控系統(tǒng)中的所述無人機(jī)端還包括開閉單元，用于開啟和關(guān)閉所述無人機(jī)端，當(dāng)所述無人機(jī)端接收到開啟指令后，即進(jìn)入開啟程序，當(dāng)所述無人機(jī)端被關(guān)閉后，則進(jìn)入關(guān)閉程序。

進(jìn)一步的，所述開啟程序?yàn)椋航邮荛_啟指令；激活無人機(jī)端所有模塊；調(diào)整所述智能設(shè)備端和所述無人機(jī)端的相對(duì)位置大小至預(yù)設(shè)值；進(jìn)入跟隨飛行模式。

進(jìn)一步的，所述關(guān)閉程序?yàn)椋航邮荜P(guān)閉指令；進(jìn)入降落程序；關(guān)閉無人機(jī)端內(nèi)置的除所述第二通信模塊外的所有模塊。

可選的，還包括避障模塊，設(shè)于所屬無人機(jī)端內(nèi)部，其包括：環(huán)境信息實(shí)時(shí)檢測(cè)模塊，采用多傳感器融合技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)周圍的環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)并將檢測(cè)到的信息傳輸至障礙物數(shù)據(jù)分析處理模塊；障礙物數(shù)據(jù)分析處理模塊對(duì)接收的周圍的環(huán)境信息進(jìn)行環(huán)境結(jié)構(gòu)感知構(gòu)建確定所處的障礙物；避障決策模塊根據(jù)障礙物數(shù)據(jù)分析處理模塊的輸出結(jié)果確定避障決策并發(fā)送至飛行控制模塊，通過所述飛行控制模塊實(shí)現(xiàn)無人機(jī)對(duì)周圍障礙物的躲避。

一種跟隨被監(jiān)控目標(biāo)飛行的無人機(jī)，其特征在于包括：跟蹤模塊用于實(shí)現(xiàn)無人機(jī)端的跟隨飛行；拍攝模塊用于獲取所述被監(jiān)控目標(biāo)及其周邊環(huán)境的實(shí)時(shí)音像信息；第二通信模塊用于指令接受和信息發(fā)送；第二定位傳感器和第二氣壓傳感器用于獲取所述無人機(jī)端的位置信息；飛行控制模塊用于無人機(jī)飛行姿態(tài)、速度、方向、距離的控制及調(diào)整。

一種附著于被監(jiān)控目標(biāo)的便攜式智能設(shè)備端，其特征在于包括：

無線保真模塊，用于接入通信網(wǎng)絡(luò)；

觸敏顯示器，用于顯示界面，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互；

第一通信模塊、處理器模塊、預(yù)警模塊、指令信息生成模塊、第一定位傳感器和第一氣壓傳感器；

一個(gè)或多個(gè)處理器；

存儲(chǔ)器；

一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用程序，其中所述一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用程序被存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中并被配置為由所述一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行；

所述一個(gè)或多個(gè)程序用于驅(qū)動(dòng)所述一個(gè)或多個(gè)處理器構(gòu)造用于執(zhí)行本方案中任意一項(xiàng)中所述的模塊。

本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明所提供的監(jiān)控系統(tǒng)能夠跟隨被監(jiān)控目標(biāo)移動(dòng)，相比傳統(tǒng)的固定式監(jiān)視設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng)，本發(fā)明所提供的監(jiān)控系統(tǒng)有更靈活的監(jiān)控范圍，同時(shí)還解決了傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)中可能存在監(jiān)控死角的問題。

其次，在監(jiān)控進(jìn)行大范圍移動(dòng)的被監(jiān)控目標(biāo)時(shí)，本發(fā)明所提供的監(jiān)控系統(tǒng)還具有更低的監(jiān)控成本，這是因?yàn)椋簜鹘y(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)需要有多個(gè)固定式攝像頭，其監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)視設(shè)備的購(gòu)買成本較高，再者還有監(jiān)視設(shè)備的安裝成本、線路的鋪設(shè)成本以及設(shè)備的維護(hù)、維修或更換成本等等。而本發(fā)明所提供的監(jiān)控系統(tǒng)中，所用設(shè)備僅為一架無人機(jī)和一部智能設(shè)備端，設(shè)備的總購(gòu)買成本不高，且無需鋪設(shè)成本，并且由于其設(shè)備在不使用時(shí)可收納入箱，不需長(zhǎng)期暴露在外，因此其維護(hù)成本也會(huì)更低，最終使本發(fā)明所提供的監(jiān)控系統(tǒng)具有比傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)更低的監(jiān)控成本。

再次，本發(fā)明所提供的監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)視設(shè)備為無人機(jī)，無需安裝，因此能更便捷的應(yīng)用于不便于安裝前端監(jiān)視設(shè)備的場(chǎng)景中。

【附圖說明】

圖1為本發(fā)明的一實(shí)施例的框架系統(tǒng)原理示意圖。

圖2為本發(fā)明的無人機(jī)端跟蹤飛行的方式示圖。

圖3為本發(fā)明的無人機(jī)端跟隨飛行方式的原理示意圖。

圖4為本發(fā)明的又一實(shí)施例的框架系統(tǒng)原理示意圖。

圖5為本發(fā)明的又一實(shí)施例的框架系統(tǒng)原理示意圖。

圖6為本發(fā)明的又一實(shí)施例的框架系統(tǒng)原理示意圖。

圖7為本發(fā)明的又一實(shí)施例的框架系統(tǒng)原理示意圖。

圖8為本發(fā)明的又一實(shí)施例的框架系統(tǒng)原理示意圖。

圖9為本發(fā)明的又一實(shí)施例的框架系統(tǒng)原理示意圖。

圖10為本發(fā)明的又一實(shí)施例的框架系統(tǒng)原理示意圖。

圖11為本發(fā)明無人機(jī)端自動(dòng)避障方式示意圖。

圖12為附著于被監(jiān)控目標(biāo)的便攜式智能設(shè)備端的結(jié)構(gòu)示意圖

【具體實(shí)施方式】

下面結(jié)合附圖和示例性實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地描述，其中附圖中相同的標(biāo)號(hào)全部指的是相同的部件。此外，如果已知技術(shù)的詳細(xì)描述對(duì)于示出本發(fā)明的特征是不必要的，則將其省略。

需要說明的是，本發(fā)明的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對(duì)象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換，以便這里描述的的實(shí)施例能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序?qū)嵤?。此外，術(shù)語(yǔ)“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或單元。

圖1示出的是本發(fā)明的監(jiān)控系統(tǒng)框架原理。智能設(shè)備端2附著于被監(jiān)控目標(biāo)上，無人機(jī)端1搭載拍攝模塊跟隨智能設(shè)備端2飛行，拍攝模塊拍攝到智能設(shè)備端2及其周圍環(huán)境的實(shí)時(shí)信息，由于智能設(shè)備端2附著于被監(jiān)控目標(biāo)5上，所以被監(jiān)控目標(biāo)5的實(shí)時(shí)信息能夠被無人機(jī)端1拍攝，所述實(shí)時(shí)信息主要為所述被監(jiān)控目標(biāo)5的實(shí)時(shí)音像信息。所述實(shí)時(shí)信息經(jīng)由智能設(shè)備端2上傳至云端服務(wù)器3，監(jiān)控端4連接云端服務(wù)器后從云端服務(wù)器下載所述實(shí)時(shí)信息。至此實(shí)現(xiàn)了對(duì)移動(dòng)的被監(jiān)控目標(biāo)5的遠(yuǎn)程監(jiān)控。

一種應(yīng)用場(chǎng)景中，被監(jiān)控目標(biāo)5持續(xù)移動(dòng)且頻繁變換活動(dòng)區(qū)域。本發(fā)明由搭載有拍攝模塊的無人機(jī)端1對(duì)佩戴有智能設(shè)備端2的被監(jiān)控目標(biāo)5進(jìn)行跟蹤拍攝，以取代傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)中固定或不可靈活移動(dòng)的前端監(jiān)視設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)移動(dòng)被監(jiān)控目標(biāo)的監(jiān)控。

如圖2和圖3所示，本發(fā)明提供的監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)跟隨飛行的方式為：無人機(jī)端內(nèi)置的跟蹤模塊通過獲取智能設(shè)備端和無人機(jī)端的位置信息，根據(jù)智能設(shè)備端和無人機(jī)端的位置信息，獲取兩者之間的相對(duì)位置，對(duì)比所述相對(duì)位置與預(yù)設(shè)值的大小，若不一致，則將差值信息發(fā)送至飛行控制模塊，并基于所述差值信息將所述相對(duì)位置的大小調(diào)整無人機(jī)的飛行使所述相對(duì)位置大小為預(yù)設(shè)值。

具體的，根據(jù)智能設(shè)備端位置信息和無人機(jī)端位置信息確定智能設(shè)備端與無人機(jī)端之間的相對(duì)位置；其中，智能設(shè)備端的位置信息為(x₁，y₁，z₁)，無人機(jī)的位置信息為(x₂，y₂，z₂)。所述x₁，y₁，x₂，y₂具體可通過無人機(jī)端的定位傳感器和智能設(shè)備端的氣壓傳感器獲得，所述z₁，z₂具體可通過氣壓傳感器計(jì)算獲得。所述相對(duì)位置包括智能設(shè)備端與無人機(jī)端之間的航向距離，航向角度和/或智能設(shè)備端與無人機(jī)之間的高度差；其中，根據(jù)航向距離，可以調(diào)整無人機(jī)與智能設(shè)備端之間的水平距離，實(shí)現(xiàn)智能設(shè)備端和無人機(jī)端之間的水平移動(dòng)。根據(jù)航向角度，可以調(diào)整無人機(jī)的機(jī)頭朝向，實(shí)際上是在控制無人機(jī)內(nèi)拍攝裝置的拍攝方向。這樣當(dāng)智能設(shè)備端的運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)生變化時(shí)，無人機(jī)端可以相應(yīng)的調(diào)整拍攝裝置的朝向，使拍攝裝置可以一直鎖定智能設(shè)備端。根據(jù)高度差，可以調(diào)整無人機(jī)端和智能設(shè)備端之間的高度，實(shí)現(xiàn)無人機(jī)的上坡運(yùn)動(dòng)和下坡運(yùn)動(dòng)。智能設(shè)備端和安裝在無人機(jī)上的飛行控制模塊共同組成無人機(jī)的飛行調(diào)整系統(tǒng)。所述飛行控制模塊包括：控制器，用于根據(jù)所述智能設(shè)備端發(fā)出的智能設(shè)備端位置信息和無人機(jī)位置信息確定智能設(shè)備端與所述無人機(jī)之間的相對(duì)位置；根據(jù)所述無人機(jī)與所述智能設(shè)備端之間的相對(duì)位置，調(diào)整所述無人機(jī)端的飛行狀態(tài)，使無人機(jī)與智能設(shè)備端之間的相對(duì)位置保持為預(yù)設(shè)值。其中，智能設(shè)備端可以是智能手表，也可以是智能手機(jī)或者智能指環(huán)等智能設(shè)備，其中，智能手表以及智能指環(huán)需要外置GPS定位模塊，這樣方便及時(shí)定位，而智能手機(jī)可以直接使用自身內(nèi)置的GPS定位模塊。智能設(shè)備端包括：第一定位傳感器，用于確定智能設(shè)備端位置信息；第一氣壓傳感器，用于確定智能設(shè)備端所在高度差氣壓信息；第一通信模塊，用于將所述智能設(shè)備端位置信息和所述氣壓信息傳輸給所述飛行控制器。飛行控制模塊，包括：第二定位傳感器，用于確定無人機(jī)位置信息；第二氣壓傳感器，用于確定無人機(jī)所在高度差氣壓信息；第二通信模塊，用于接收所述智能設(shè)備端位置信息和所述氣壓信息。其中，所述相對(duì)位置包括智能設(shè)備端與無人機(jī)之間的航向距離，航向角度和/或智能設(shè)備端與無人機(jī)之間的高度差。

所述航向距離為：

$L=\frac{\left|y_1-y_2\right|}{\sqrt{{(x_1-x_2)}^2+{(y_1-y_2)}^2}}$

所述航向角度為：

$\mathrm{\θ}=tg\frac{\left|y_1-y_2\right|}{\sqrt{{(x_1-x_2)}^2+{(y_1-y_2)}^2}}$

所述高度差為：

h＝|z₁-z₂|

其中，(x₁，y₁，z₁)為智能設(shè)備端的位置信息，(x₂，y₂，z₂)為無人機(jī)的位置信息。所述控制器具體包括：水平移動(dòng)控制器，當(dāng)智能設(shè)備端和無人機(jī)之間的高度差為固定值時(shí)，控制無人機(jī)的飛行速度使得無人機(jī)與智能設(shè)備端之間的航向距離保持不變。上坡運(yùn)動(dòng)控制器，當(dāng)智能設(shè)備端和無人機(jī)之間的高度差逐漸減小并小于第一預(yù)設(shè)高度差時(shí)，控制無人機(jī)的飛行高度差提升所述第一預(yù)設(shè)高度差。下坡運(yùn)動(dòng)控制器，當(dāng)智能設(shè)備端和無人機(jī)之間的高度差逐漸增大并大于第二預(yù)設(shè)高度差時(shí)，控制無人機(jī)的飛行高度差以降低所述第二預(yù)設(shè)高度差。

圖4示出了本發(fā)明監(jiān)控系統(tǒng)的控制原理。監(jiān)控端4通過云端服務(wù)器3發(fā)送第一指令信息至智能設(shè)備端2；智能設(shè)備端2接收所述第一指令信息，其內(nèi)置的處理器模塊基于所述第一指令信息的具體內(nèi)容作出相應(yīng)響應(yīng)，當(dāng)接收到的第一指令信息為信息上傳指令時(shí)，則將實(shí)時(shí)信息上傳至所述云端服務(wù)器，當(dāng)接收到的第一指令信息為第一無人機(jī)飛行控制指令時(shí)，則將其轉(zhuǎn)發(fā)至所述無人機(jī)端。其中，所述第一指令信息包括信息上傳指令和第一無人機(jī)飛行控制指令；所述信息上傳指令用于指示所述智能設(shè)備端將所述實(shí)時(shí)信息上傳至所述云端服務(wù)器；所述第一無人機(jī)飛行控制指令，指示無人機(jī)停止跟隨飛行，并按指示改變其飛行姿態(tài)、方向和速度。在未接收到所述信息上傳指令時(shí)，則所述智能設(shè)備不進(jìn)行所述實(shí)時(shí)信息的上傳。

如圖5，一種應(yīng)用場(chǎng)景中，智能設(shè)備端2接受無人機(jī)端1傳來的實(shí)時(shí)信息，但并不將其上傳至云端服務(wù)器3，而僅將所述實(shí)時(shí)信息進(jìn)行存儲(chǔ)，當(dāng)接受到監(jiān)控端4通過云端服務(wù)器3發(fā)送的第一指令信息為信息上傳指令時(shí)，再基于所述信息上傳指令的指示將所存儲(chǔ)的音像信息或正在接收的實(shí)時(shí)信息進(jìn)行上傳，從而降低智能設(shè)備端2所需發(fā)送的數(shù)據(jù)流量總量，節(jié)約監(jiān)控系統(tǒng)中數(shù)據(jù)流量的傳送成本，同時(shí)可在必要時(shí)調(diào)取所存儲(chǔ)的實(shí)時(shí)信息，從而保證監(jiān)控效果。

如圖6，又一種應(yīng)用場(chǎng)景中，監(jiān)控端4通過云端服務(wù)器2發(fā)送至智能設(shè)備端2的第一指令信息為第一無人機(jī)飛行控制指令時(shí)，智能設(shè)備端2則將所述的第一無人機(jī)飛行控制指令通過內(nèi)置的通信模塊21直接轉(zhuǎn)發(fā)至無人機(jī)端1，無人機(jī)端接收所述第一無人機(jī)飛行控制指令，并按指示作出相應(yīng)的響應(yīng)飛行動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)監(jiān)控端4對(duì)無人機(jī)端1的遠(yuǎn)程控制。

如圖7，又一種應(yīng)用場(chǎng)景中，由于被監(jiān)控目標(biāo)5的操作，智能設(shè)備端2內(nèi)置的指令信息生成模塊23生成第二無人機(jī)飛行控制指令，所述第二無人機(jī)飛行控制指令經(jīng)其內(nèi)置的處理器模塊22轉(zhuǎn)發(fā)至其內(nèi)置的通信模塊21，而后發(fā)送至無人機(jī)端1，無人機(jī)端接收所述第一無人機(jī)飛行控制指令，并按指示作出相應(yīng)的響應(yīng)飛行動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)智能設(shè)備端2對(duì)無人機(jī)端1的控制。

優(yōu)選的，如圖8，監(jiān)控端4通過云端服務(wù)器2發(fā)送所述第一無人機(jī)飛行控制指令至智能設(shè)備端2，而同時(shí)由于被監(jiān)控目標(biāo)5的操作，智能設(shè)備端2內(nèi)置的指令信息生成模塊23生成了第二無人機(jī)飛行控制指令，所述第一無人機(jī)飛行控制指令和所述第二無人機(jī)飛行控制指令均發(fā)送至智能設(shè)備端2內(nèi)置的處理器模塊22，這時(shí)處理器根據(jù)兩種指令的來源作出判斷，僅發(fā)送所述第一無人機(jī)飛行控制指令至通信模塊21，而后發(fā)送至無人機(jī)端1。從而解決當(dāng)監(jiān)控端4的遠(yuǎn)程控制指令和智能設(shè)備端2生成的控制指令沖突時(shí)指令優(yōu)先級(jí)的問題。

可選的，如圖9，當(dāng)智能設(shè)備端2接受到監(jiān)控端4通過云端服務(wù)器2發(fā)送的第一無人機(jī)飛行控制指令時(shí)，智能設(shè)備端2內(nèi)置的處理器模塊22會(huì)將所述的指令信息生成模塊23關(guān)閉，使第二無人機(jī)飛行控制指令無法生成，從而避免無人機(jī)飛行控制指令的沖突。

一種應(yīng)用場(chǎng)景中，監(jiān)控系統(tǒng)在一些情況下并不需要長(zhǎng)時(shí)間處于啟動(dòng)狀態(tài)，監(jiān)控者也不需要一直緊盯監(jiān)控設(shè)備，長(zhǎng)時(shí)間獲取被監(jiān)控目標(biāo)的實(shí)時(shí)信息；當(dāng)被監(jiān)控目標(biāo)處于某一區(qū)域或某一范圍時(shí)則不需要進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，而超出這一區(qū)域或范圍時(shí)則需要對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控，例如，需要被監(jiān)控的老人和幼童，當(dāng)他們?cè)诩視r(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)不需要持續(xù)運(yùn)行，而當(dāng)他們走出家門時(shí)，則需要對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控。監(jiān)控端4在地圖中預(yù)設(shè)安全區(qū)域，并通過云端服務(wù)器3將所述的預(yù)設(shè)區(qū)域發(fā)送至智能設(shè)備端2；智能設(shè)備端2將所述的安全區(qū)域發(fā)送至預(yù)警模塊24；智能設(shè)備端2通過內(nèi)置的第一定位傳感器25獲取其在所述地圖中的位置信息，并將所述位置信息發(fā)送至預(yù)警模塊24，預(yù)警模塊將所述位置信息和所述安全區(qū)域進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)智能設(shè)備端消失在所述安全區(qū)域時(shí)，預(yù)警模塊生成預(yù)警指令和信息上傳指令，并將所述預(yù)警指令由通信模塊21經(jīng)由云端服務(wù)器發(fā)送至監(jiān)控端4，并同時(shí)將信息上傳指令發(fā)送至處理器模塊22，繼而將此時(shí)的智能設(shè)備端的實(shí)施位置信息和從無人機(jī)端1接收到的實(shí)時(shí)音像信息上傳至云端服務(wù)器3。通過這種在系統(tǒng)中預(yù)設(shè)安全區(qū)域的方式，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明監(jiān)控系統(tǒng)的預(yù)警功能和自動(dòng)啟動(dòng)上傳實(shí)時(shí)信息。

又一應(yīng)用場(chǎng)景中，需要被監(jiān)控的老人和幼童外出時(shí)，其常去位置一般均為安全區(qū)域，而監(jiān)控者未必能夠?qū)@些區(qū)域一一熟知，則有可能無法將這些區(qū)域很好的預(yù)設(shè)出來，因此需要更科學(xué)的安全區(qū)域預(yù)設(shè)方法。如圖10，本發(fā)明中，智能設(shè)備端通過內(nèi)置的第一定位傳感器獲取被監(jiān)控目標(biāo)的出行路徑，并將所述路徑記錄下來，在多次記錄后則在存儲(chǔ)器中存在多個(gè)出行路徑，當(dāng)出行路徑足夠多時(shí)，處理器模塊可將這些出行路徑在地圖中進(jìn)行累計(jì)疊加，并計(jì)算出出行時(shí)的活動(dòng)高頻區(qū)域和活動(dòng)低頻區(qū)域，并依據(jù)所述的活動(dòng)高頻區(qū)域和活動(dòng)低頻區(qū)域來對(duì)被監(jiān)控目標(biāo)的活動(dòng)區(qū)域進(jìn)行預(yù)設(shè)安全區(qū)域。

在另一應(yīng)用場(chǎng)景中，無人機(jī)端處于待機(jī)狀態(tài)時(shí)，其內(nèi)部通信模塊處于半啟動(dòng)狀態(tài)，即僅可接受開啟指令的狀態(tài)。當(dāng)需要被監(jiān)控的老人和幼童外出時(shí)，可通過智能設(shè)備端發(fā)送開啟指令，此時(shí)無人機(jī)端接收所述開啟指令后，激活開閉單元，所述開閉單元啟動(dòng)所述無人機(jī)端內(nèi)置的所有模塊；而后，無人機(jī)端與智能設(shè)備端建立連接，并基于智能設(shè)備端設(shè)置的相對(duì)位置預(yù)設(shè)值進(jìn)行飛行調(diào)整，使兩者之間的相對(duì)距離為預(yù)設(shè)值大小，而后進(jìn)入跟隨飛行姿態(tài)。當(dāng)不再需要無人機(jī)端繼續(xù)跟隨監(jiān)控時(shí)，可通過所述智能設(shè)備端發(fā)送關(guān)閉指令至無人機(jī)端，所述無人機(jī)端接收所述關(guān)閉指令后，進(jìn)入降落模式，其飛行高度逐漸下降，直至接觸到支撐面后，開閉單元工作，關(guān)閉所述無人機(jī)端內(nèi)置的除通信模塊之外的所有模塊，此時(shí)，無人機(jī)端進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。

如圖11，本發(fā)明所提供的監(jiān)控系統(tǒng)中，無人機(jī)端在跟隨被監(jiān)控目標(biāo)飛行的過程中，還有自動(dòng)避障的模塊，通過以下方式實(shí)現(xiàn)：環(huán)境信息實(shí)時(shí)檢測(cè)模塊，采用多傳感器融合技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)周圍的環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)并將檢測(cè)到的信息傳輸至障礙物數(shù)據(jù)分析處理模塊；障礙物數(shù)據(jù)分析處理模塊對(duì)接收的周圍的環(huán)境信息進(jìn)行環(huán)境結(jié)構(gòu)感知構(gòu)建確定所處的障礙物；避障決策模塊根據(jù)障礙物數(shù)據(jù)分析處理模塊的輸出結(jié)果確定避障決策并發(fā)送至飛行控制模塊，通過所述飛行控制模塊實(shí)現(xiàn)無人機(jī)對(duì)周圍障礙物的躲避。

具體的，環(huán)境信息實(shí)時(shí)檢測(cè)模塊，采用多傳感器融合技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)周圍的環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)并將檢測(cè)到的信息傳輸至障礙物數(shù)據(jù)分析處理模塊階段，可通過無人機(jī)機(jī)載的前進(jìn)方向毫米波雷達(dá)、頂部超聲波傳感器和雙目機(jī)器視覺系統(tǒng)獲取無人機(jī)周圍環(huán)境原始信息。將環(huán)境原始信息輸入環(huán)境與障礙物數(shù)據(jù)分析處理模塊，進(jìn)行環(huán)境結(jié)構(gòu)感知構(gòu)建。環(huán)境結(jié)構(gòu)感知構(gòu)建就可通過模擬，構(gòu)建出無人機(jī)周圍的空間結(jié)構(gòu)中的空間連通區(qū)域，基于得到的無人機(jī)周圍環(huán)境，在避免與障礙物碰撞的前提下，得到的可用于飛行的空間連通區(qū)域，可以理解為三維空間中剔除障礙物所占的空間部分，剩余的可連通的空間。避障策略選擇與決策?？傮w上分為兩個(gè)級(jí)別的避障策略：簡(jiǎn)單避障策略和復(fù)雜避障策略。簡(jiǎn)單避障策略通過懸停和爬升越障的方式，處理障礙物避障。復(fù)雜避障主要是通過改變航線和動(dòng)態(tài)航線規(guī)劃的方式處理避障，這種方式是用于處理復(fù)雜障礙物的避障。

本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種附著于被監(jiān)控目標(biāo)的便攜式智能設(shè)備端，并且允許具有諸如參照本發(fā)明后續(xù)的介紹的結(jié)構(gòu)。如圖12所示，為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分，具體技術(shù)細(xì)節(jié)未揭示的，請(qǐng)參照本發(fā)明實(shí)施例方法部分。該終端可以為包括手機(jī)、平板電腦、PDA(Personal Digital Assistant，個(gè)人數(shù)字助理)、POS(Point of Sales，銷售終端)、車載電腦等任意終端設(shè)備，以終端為手機(jī)為例：

圖12示出的是與本發(fā)明實(shí)施例提供的終端相關(guān)的手機(jī)的部分結(jié)構(gòu)的框圖。參考圖12，手機(jī)包括：射頻(Radio Frequency，RF)電路210、存儲(chǔ)器220、輸入單元230、顯示單元240、傳感器250、音頻電路260、無線保真(wireless fidelity，WiFi)模塊270(也即WiFi芯片模組)、處理器模塊280、以及電源290等部件。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，圖12中示出的手機(jī)結(jié)構(gòu)并不構(gòu)成對(duì)手機(jī)的限定，可以包括比圖示更多或更少的部件，或者組合某些部件，或者不同的部件布置。

下面結(jié)合圖12對(duì)手機(jī)的各個(gè)構(gòu)成部件進(jìn)行具體的介紹：

RF電路210可用于收發(fā)信息或通話過程中，信號(hào)的接收和發(fā)送，特別地，將基站的下行信息接收后，給處理器模塊280處理；另外，將設(shè)計(jì)上行的數(shù)據(jù)發(fā)送給基站。通常，RF電路210包括但不限于天線、至少一個(gè)放大器、收發(fā)信機(jī)、耦合器、低噪聲放大器(Low Noise Amplifier，LNA)、雙工器等。此外，RF電路210還可以通過無線通信與網(wǎng)絡(luò)和其他設(shè)備通信。上述無線通信可以使用任一通信標(biāo)準(zhǔn)或協(xié)議，包括但不限于全球移動(dòng)通訊系統(tǒng)(Global System of Mobile communication，GSM)、通用分組無線服務(wù)(General Packet Radio Service，GPRS)、碼分多址(Code Division Multiple Access，CDMA)、寬帶碼分多址(Wideband Code Division Multiple Access,WCDMA)、長(zhǎng)期演進(jìn)(Long Term Evolution，LTE)、電子郵件、短消息服務(wù)(Short Messaging Service，SMS)等。

存儲(chǔ)器220可用于存儲(chǔ)軟件程序以及模塊，處理器模塊280通過運(yùn)行存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器220的軟件程序以及模塊，從而執(zhí)行手機(jī)的各種功能應(yīng)用以及數(shù)據(jù)處理。存儲(chǔ)器220可主要包括存儲(chǔ)程序區(qū)和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)區(qū)，其中，存儲(chǔ)程序區(qū)可存儲(chǔ)操作系統(tǒng)、至少一個(gè)功能所需的應(yīng)用程序(比如聲音播放功能、圖像播放功能等)等；存儲(chǔ)數(shù)據(jù)區(qū)可存儲(chǔ)根據(jù)手機(jī)的使用所創(chuàng)建的數(shù)據(jù)(比如音頻數(shù)據(jù)、電話本等)等。此外，存儲(chǔ)器220可以包括高速隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，還可以包括非易失性存儲(chǔ)器，例如至少一個(gè)磁盤存儲(chǔ)器件、閃存器件、或其他易失性固態(tài)存儲(chǔ)器件。

輸入單元230可用于接收輸入的數(shù)字或字符信息，以及產(chǎn)生與手機(jī)的用戶設(shè)置以及功能控制有關(guān)的鍵信號(hào)輸入。具體地，輸入單元230可包括觸控面板231以及其他輸入設(shè)備232。觸控面板231，也稱為觸摸屏，可收集用戶在其上或附近的觸摸操作(比如用戶使用手指、觸筆等任何適合的物體或附件在觸控面板231上或在觸控面板231附近的操作)，并根據(jù)預(yù)先設(shè)定的程式驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的連接裝置?？蛇x的，觸控面板231可包括觸摸檢測(cè)裝置和觸摸控制器兩個(gè)部分。其中，觸摸檢測(cè)裝置檢測(cè)用戶的觸摸方位，并檢測(cè)觸摸操作帶來的信號(hào)，將信號(hào)傳送給觸摸控制器；觸摸控制器從觸摸檢測(cè)裝置上接收觸摸信息，并將它轉(zhuǎn)換成觸點(diǎn)坐標(biāo)，再送給處理器模塊280，并能接收處理器模塊280發(fā)來的命令并加以執(zhí)行。此外，可以采用電阻式、電容式、紅外線以及表面聲波等多種類型實(shí)現(xiàn)觸控面板231。除了觸控面板231，輸入單元230還可以包括其他輸入設(shè)備232。具體地，其他輸入設(shè)備232可以包括但不限于物理鍵盤、功能鍵(比如音量控制按鍵、開關(guān)按鍵等)、軌跡球、鼠標(biāo)、操作桿等中的一種或多種。

顯示單元240可用于顯示由用戶輸入的信息或提供給用戶的信息以及手機(jī)的各種菜單。顯示單元240可包括顯示面板241，可選的，可以采用液晶顯示器(Liquid Crystal Display，LCD)、有機(jī)發(fā)光二極管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)等形式來配置顯示面板241。進(jìn)一步的，觸控面板231可覆蓋顯示面板241，當(dāng)觸控面板231檢測(cè)到在其上或附近的觸摸操作后，傳送給處理器模塊280以確定觸摸事件的類型，隨后處理器模塊280根據(jù)觸摸事件的類型在顯示面板241上提供相應(yīng)的視覺輸出。雖然在圖12中，觸控面板231與顯示面板241是作為兩個(gè)獨(dú)立的部件來實(shí)現(xiàn)手機(jī)的輸入和輸入功能，但是在某些實(shí)施例中，可以將觸控面板231與顯示面板241集成而實(shí)現(xiàn)手機(jī)的輸入和輸出功能。

手機(jī)還可包括至少一種傳感器250，比如光傳感器、運(yùn)動(dòng)傳感器以及其他傳感器。具體地，光傳感器可包括環(huán)境光傳感器及接近傳感器，其中，環(huán)境光傳感器可根據(jù)環(huán)境光線的明暗來調(diào)節(jié)顯示面板241的亮度，接近傳感器可在手機(jī)移動(dòng)到耳邊時(shí)，關(guān)閉顯示面板241和/或背光。作為運(yùn)動(dòng)傳感器的一種，加速計(jì)傳感器可檢測(cè)各個(gè)方向上(一般為三軸)加速度的大小，靜止時(shí)可檢測(cè)出重力的大小及方向，可用于識(shí)別手機(jī)姿態(tài)的應(yīng)用(比如橫豎屏切換、相關(guān)游戲、磁力計(jì)姿態(tài)校準(zhǔn))、振動(dòng)識(shí)別相關(guān)功能(比如計(jì)步器、敲擊)等；至于手機(jī)還可配置的陀螺儀、氣壓計(jì)、濕度計(jì)、溫度計(jì)、紅外線傳感器等其他傳感器，在此不再贅述。

音頻電路260、揚(yáng)聲器261，傳聲器262可提供用戶與手機(jī)之間的音頻接口。音頻電路260可將接收到的音頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)，傳輸?shù)綋P(yáng)聲器261，由揚(yáng)聲器261轉(zhuǎn)換為聲音信號(hào)輸出；另一方面，傳聲器262將收集的聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，由音頻電路260接收后轉(zhuǎn)換為音頻數(shù)據(jù)，再將音頻數(shù)據(jù)輸出處理器模塊280處理后，經(jīng)RF電路210以發(fā)送給比如另一手機(jī)，或者將音頻數(shù)據(jù)輸出至存儲(chǔ)器220以便進(jìn)一步處理。

WiFi屬于短距離無線傳輸技術(shù)，手機(jī)通過WiFi模塊270可以幫助用戶收發(fā)電子郵件、瀏覽網(wǎng)頁(yè)和訪問流式媒體等，它為用戶提供了無線的寬帶互聯(lián)網(wǎng)訪問。雖然圖12示出了WiFi模塊270，但是可以理解的是，其并不屬于手機(jī)的必須構(gòu)成，完全可以根據(jù)需要在不改變發(fā)明的本質(zhì)的范圍內(nèi)而省略。

處理器模塊280是手機(jī)的控制中心，利用各種接口和線路連接整個(gè)手機(jī)的各個(gè)部分，通過運(yùn)行或執(zhí)行存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器220內(nèi)的軟件程序和/或模塊，以及調(diào)用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器220內(nèi)的數(shù)據(jù)，執(zhí)行手機(jī)的各種功能和處理數(shù)據(jù)，從而對(duì)手機(jī)進(jìn)行整體監(jiān)控?？蛇x的，處理器模塊280可包括一個(gè)或多個(gè)處理單元；優(yōu)選的，處理器模塊280可集成應(yīng)用處理器和調(diào)制解調(diào)處理器，其中，應(yīng)用處理器主要處理操作系統(tǒng)、用戶界面和應(yīng)用程序等，調(diào)制解調(diào)處理器主要處理無線通信?？梢岳斫獾氖?，上述調(diào)制解調(diào)處理器也可以不集成到處理器模塊280中。

手機(jī)還包括給各個(gè)部件供電的電源290(比如電池)，優(yōu)選的，電源可以通過電源管理系統(tǒng)與處理器模塊280邏輯相連，從而通過電源管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)管理充電、放電、以及功耗管理等功能。

盡管未示出，手機(jī)還可以包括攝像頭、藍(lán)牙模塊等，在此不再贅述。

概括的說，本發(fā)明提供的技術(shù)方案概述如下：

A1、一種基于無人機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括：智能設(shè)備端，無人機(jī)端、云端服務(wù)器和監(jiān)控端；

其中，所述智能設(shè)備端附著于被監(jiān)控目標(biāo)，內(nèi)置第一通信模塊和處理器模塊；

所述無人機(jī)端與所述智能設(shè)備端連接，并內(nèi)置跟蹤模塊用于使所述無人機(jī)端跟隨所述智能設(shè)備端飛行，內(nèi)置拍攝模塊用于獲取所述被監(jiān)控目標(biāo)及其周邊環(huán)境的實(shí)時(shí)音像信息，內(nèi)置第二通信模塊用于與所述第一通信模塊的信息通信；

所述智能設(shè)備端通過所述第一通信模塊將所述被監(jiān)控目標(biāo)的實(shí)時(shí)信息上傳至所述云端服務(wù)器，所述監(jiān)控端從所述云端服務(wù)器獲取所述實(shí)時(shí)信息。

A2、根據(jù)權(quán)利要求A1所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述無人機(jī)端與所述智能設(shè)備端建立信任連接，基于此連接，所述跟蹤模塊獲取所述智能設(shè)備端的位置信息，并基于所述無人機(jī)端的位置信息，計(jì)算得到所述無人機(jī)端與所述智能設(shè)備端的相對(duì)位置，并通過調(diào)整所述無人機(jī)端飛行的方式使所述相對(duì)位置為預(yù)設(shè)值。

A3、根據(jù)權(quán)利要求A2所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述相對(duì)位置包括所述智能設(shè)備端與所述無人機(jī)端之間的航向距離，航向角度和/或所述智能設(shè)備端與所述無人機(jī)端的高度差；

所述航向距離為：

$L=\frac{\left|y_1-y_2\right|}{\sqrt{{(x_1-x_2)}^2+{(y_1-y_2)}^2}}$

所述航向角度為：

$\mathrm{\θ}=tg\frac{\left|y_1-y_2\right|}{\sqrt{{(x_1-x_2)}^2+{(y_1-y_2)}^2}}$

所述高度差為：

h＝|z₁-z₂|

其中，(x₁，y₁，z₁)為所述智能設(shè)備端的位置信息，(x₂，y₂，z₂)為所述無人機(jī)端的位置信息；所述x₁，y₁，x₂，y₂通過定位傳感器獲得，所述z₁，z₂通過氣壓傳感器獲得。

A4、根據(jù)權(quán)利要求A3所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述跟蹤模塊調(diào)整所述無人機(jī)端飛行的方式，包括：

當(dāng)所述智能設(shè)備端和無人機(jī)之間的高度差為固定值時(shí)，控制無人機(jī)的飛行速度使得無人機(jī)與智能設(shè)備端之間的航向距離保持不變；

當(dāng)所述智能設(shè)備端和無人機(jī)之間的高度差逐漸減小并小于第一預(yù)設(shè)高度差時(shí)，控制無人機(jī)的飛行高度差提升所述第一預(yù)設(shè)高度差；

當(dāng)所述智能設(shè)備端和無人機(jī)之間的高度差逐漸增大并大于第二預(yù)設(shè)高度差時(shí)，控制無人機(jī)的飛行高度差提升所述第一預(yù)設(shè)高度差；

當(dāng)所述智能設(shè)備端和無人機(jī)之間的高度差逐漸增大并大于第二預(yù)設(shè)高度差時(shí)，控制無人機(jī)的飛行高度差降低所述第二預(yù)設(shè)高度差。

A5、根據(jù)權(quán)利要求A2至A4任一項(xiàng)所述的無人機(jī)跟蹤方法，其特征在于：當(dāng)所述智能設(shè)備端移動(dòng)速度超過預(yù)設(shè)范圍時(shí)，所述無人機(jī)依據(jù)獲取到的所述智能設(shè)備端實(shí)時(shí)移動(dòng)速度數(shù)據(jù)，調(diào)整所述無人機(jī)速度，以使所述無人機(jī)與所述智能設(shè)備端之間的距離在預(yù)定距離范圍內(nèi)。

A6、根據(jù)權(quán)利要求A1所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述智能設(shè)備端內(nèi)置指令信息生成模塊，用于生成第二指令信息，所述第二指令信息用于指示無人機(jī)改變其飛行姿態(tài)、方向和速度。

A7、根據(jù)權(quán)利要求A6所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控端通過所述云端服務(wù)器發(fā)送第一指令信息至所述智能設(shè)備端。

A8、根據(jù)權(quán)利要求A7所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：

所述第一指令信息包括信息上傳指令和第一無人機(jī)飛行控制指令；

所述信息上傳指令用于指示所述智能設(shè)備端將所述實(shí)時(shí)信息上傳至所述云端服務(wù)器；

所述第一無人機(jī)飛行控制指令，指示無人機(jī)停止跟隨飛行，并按指示改變其飛行姿態(tài)、方向和速度；

所述第二指令信息為第二無人機(jī)飛行控制指令，指示無人機(jī)停止跟隨飛行，并按指示改變其飛行姿態(tài)、方向和速度。

A9、根據(jù)權(quán)利要求A8所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述智能設(shè)備端還包括判斷模塊，當(dāng)接收所述第一指令信息時(shí)，判斷所述第一指令信息的指令類型后，基于所判斷的所述指令類型作出相應(yīng)響應(yīng)：當(dāng)接收到所述信息上傳指令時(shí)則將所述實(shí)時(shí)信息上傳至所述云端服務(wù)器，當(dāng)接收到所述無人機(jī)飛行控制指令時(shí)則將其發(fā)送至所述無人機(jī)端。

A10、根據(jù)權(quán)利要求A8所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述第一無人機(jī)飛行控制指令相對(duì)于所述第二無人機(jī)飛行控制指令具有更高的優(yōu)先級(jí)。

A11、根據(jù)權(quán)利要求A8所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述智能設(shè)備端接收到所述第一無人機(jī)飛行控制指令時(shí)，所述第二指令信息生成模塊失效。

A12、根據(jù)權(quán)利要求A1所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述智能設(shè)備端還內(nèi)置有：

第一定位傳感器，用于獲取所述智能設(shè)備端的實(shí)施位置信息；

存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)所述實(shí)時(shí)信息；

預(yù)警模塊，用于生成預(yù)警信息。

A13、根據(jù)權(quán)利要求A12所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述實(shí)時(shí)信息包括所述實(shí)時(shí)位置信息和所述實(shí)時(shí)音像信息。

A14、根據(jù)權(quán)利要求A13所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控端設(shè)定預(yù)設(shè)區(qū)域并通過所述云端服務(wù)器與所述智能設(shè)備端進(jìn)行同步，當(dāng)所述被監(jiān)控目標(biāo)出現(xiàn)在所述預(yù)設(shè)區(qū)域內(nèi)時(shí)，所述智能設(shè)備端自動(dòng)上傳所述被監(jiān)控目標(biāo)的實(shí)時(shí)信息至所述云端服務(wù)器，同時(shí)生成所述預(yù)警信息并通過所述云端服務(wù)器發(fā)送至所述監(jiān)控端。

A15、根據(jù)權(quán)利要求A13所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控端設(shè)定預(yù)設(shè)區(qū)域并通過所述云端服務(wù)器與所述智能設(shè)備端進(jìn)行同步，當(dāng)所述被監(jiān)控目標(biāo)未在所述預(yù)設(shè)區(qū)域內(nèi)時(shí)，所述智能設(shè)備端自動(dòng)上傳所述被監(jiān)控目標(biāo)的實(shí)時(shí)信息至所述云端服務(wù)器，同時(shí)生成所述預(yù)警信息并通過所述云端服務(wù)器發(fā)送至所述監(jiān)控端。

A16、根據(jù)權(quán)利要求A13所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述智能設(shè)備端記錄所述被監(jiān)控目標(biāo)的位置軌跡信息，并根據(jù)累積的記錄結(jié)果將所述被監(jiān)控目標(biāo)的活動(dòng)區(qū)域劃分為活動(dòng)高頻區(qū)和活動(dòng)低頻區(qū)。

A17、根據(jù)權(quán)利要求A16所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述被監(jiān)控目標(biāo)出現(xiàn)在所述活動(dòng)低頻區(qū)或消失在所述活動(dòng)高頻區(qū)時(shí)，所述智能設(shè)備端自動(dòng)上傳所述被監(jiān)控目標(biāo)的實(shí)時(shí)信息至所述云端服務(wù)器，同時(shí)生成所述預(yù)警信息并通過所述云端服務(wù)器發(fā)送至所述監(jiān)控端。

A18、根據(jù)權(quán)利要求A13至A17的任一權(quán)利要求所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述處理器模塊獲取來自所述第一定位傳感器的所述實(shí)施位置信息，并僅在接收到所述預(yù)警信息時(shí)，將所述實(shí)施位置信息通過所述云端服務(wù)器發(fā)送至所述監(jiān)控端。

A19、根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，還包括開閉單元，用于開啟和關(guān)閉所述無人機(jī)端，當(dāng)所述無人機(jī)端接收到開啟指令后，即進(jìn)入開啟程序，當(dāng)所述無人機(jī)端被關(guān)閉后，則進(jìn)入關(guān)閉程序。

A20、根據(jù)權(quán)利要求A19所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述開啟程序?yàn)椋航邮荛_啟指令；激活無人機(jī)端所有模塊；調(diào)整所述智能設(shè)備端和所述無人機(jī)端的相對(duì)位置大小至預(yù)設(shè)值；進(jìn)入跟隨飛行模式。

A21、根據(jù)權(quán)利要求A19所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述關(guān)閉程序?yàn)椋航邮荜P(guān)閉指令；進(jìn)入降落程序；關(guān)閉無人機(jī)端內(nèi)置的除所述第二通信模塊外的所有模塊。

A22、根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，還包括避障模塊，設(shè)于所屬無人機(jī)端內(nèi)部，其包括：環(huán)境信息實(shí)時(shí)檢測(cè)模塊，采用多傳感器融合技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)周圍的環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)并將檢測(cè)到的信息傳輸至障礙物數(shù)據(jù)分析處理模塊；障礙物數(shù)據(jù)分析處理模塊對(duì)接收的周圍的環(huán)境信息進(jìn)行環(huán)境結(jié)構(gòu)感知構(gòu)建確定所處的障礙物；避障決策模塊根據(jù)障礙物數(shù)據(jù)分析處理模塊的輸出結(jié)果確定避障決策并發(fā)送至飛行控制模塊，通過所述飛行控制模塊實(shí)現(xiàn)無人機(jī)對(duì)周圍障礙物的躲避。

A23、一種跟隨被監(jiān)控目標(biāo)飛行的無人機(jī)，其特征在于包括：跟蹤模塊用于實(shí)現(xiàn)無人機(jī)端的跟隨飛行；拍攝模塊用于獲取所述被監(jiān)控目標(biāo)及其周邊環(huán)境的實(shí)時(shí)音像信息；第二通信模塊用于指令接受和信息發(fā)送；第二定位傳感器和第二氣壓傳感器用于獲取所述無人機(jī)端的位置信息；飛行控制模塊用于無人機(jī)飛行姿態(tài)、速度、方向、距離的控制及調(diào)整。

A24、一種附著于被監(jiān)控目標(biāo)的便攜式智能設(shè)備端，其特征在于包括：

無線保真模塊，用于接入通信網(wǎng)絡(luò)；

觸敏顯示器，用于顯示界面，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互；

第一通信模塊、處理器模塊、預(yù)警模塊、指令信息生成模塊、第一定位傳感器和第一氣壓傳感器；

一個(gè)或多個(gè)處理器；

存儲(chǔ)器；

一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用程序，其中所述一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用程序被存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中并被配置為由所述一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行；

所述一個(gè)或多個(gè)程序用于驅(qū)動(dòng)所述一個(gè)或多個(gè)處理器構(gòu)造用于執(zhí)行權(quán)利要求A1至A22中任意一項(xiàng)中所述的模塊。

以上對(duì)本發(fā)明所提供的系統(tǒng)方案進(jìn)行了詳細(xì)介紹，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。