本發(fā)明屬于自動(dòng)控制定位技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種在無(wú)風(fēng)狀態(tài)下無(wú)人機(jī)進(jìn)行污染源排查的方法。

背景技術(shù)：

隨著工業(yè)污染，材料污染的日益加劇，排查污染源尤為重要，特別是在特殊環(huán)境下和簡(jiǎn)便的檢測(cè)，越來(lái)越重要。目前市場(chǎng)上的排查污染源裝備，一般是手提的，或車(chē)載的，用于單點(diǎn)檢測(cè)，人工判斷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種能夠自動(dòng)檢測(cè)、判斷污染源位置的方法。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種無(wú)風(fēng)狀態(tài)下無(wú)人機(jī)排查污染源的方法，包括以下步驟：

（1）無(wú)人機(jī)升空后，按正六邊形飛行，在每個(gè)頂點(diǎn)處測(cè)量空氣中污染氣體的含量，根據(jù)6個(gè)頂點(diǎn)處的污染氣體含量，判斷污染源方向；

（2）無(wú)人機(jī)朝污染源方向飛行一段距離后，繼續(xù)按照正六邊形飛行，并在每個(gè)頂點(diǎn)處測(cè)量空氣中污染氣體的含量，根據(jù)6個(gè)頂點(diǎn)處的污染氣體含量，再次判斷污染源方向；直至測(cè)量到污染氣體含量最高點(diǎn)時(shí)，即為所述污染源位置。

本發(fā)明排查污染源的具體方法如下：

（1）無(wú)人機(jī)升空后，按正六邊形飛行，在每個(gè)頂點(diǎn)處測(cè)量空氣中污染氣體的含量，根據(jù)6個(gè)頂點(diǎn)處的污染氣體含量，判斷以正六邊形的中心為基準(zhǔn)的污染源方向；

（2）無(wú)人機(jī)飛到正在飛行的正六邊形的中心位置處，向污染源方向飛行兩個(gè)正六邊形邊長(zhǎng)的距離；然后以此位置為頂點(diǎn)，以污染源方向?yàn)閷?duì)角線，繼續(xù)飛行新的正六邊形；

（3）重復(fù)測(cè)定每個(gè)飛行的正六邊形的頂點(diǎn)處的污染氣體含量，當(dāng)在污染源方向上測(cè)定的污染氣體含量由低到高時(shí)，判斷以正在飛行的正六邊形的中心為基準(zhǔn)的污染源方向，并回到步驟（2）進(jìn)行重復(fù)操作；當(dāng)在污染源方向上測(cè)定的污染氣體含量由高到低時(shí)，判斷以正在飛行的正六邊形的中心為基準(zhǔn)的污染源方向，縮小飛行的正六邊形邊長(zhǎng)大小，并回到步驟（2）進(jìn)行重復(fù)操作；直至正六邊形邊長(zhǎng)小于5米。

更具體的：

（1）無(wú)人機(jī)升空后，按正六邊形飛行，在每個(gè)頂點(diǎn)處測(cè)量空氣中污染氣體的含量，根據(jù)6個(gè)頂點(diǎn)處的污染氣體含量，判斷以正六邊形的中心為基準(zhǔn)的污染源方向；

（2）無(wú)人機(jī)飛至當(dāng)前正六邊形的中心位置，沿高度方向上下飛行測(cè)量污染氣體的含量，以數(shù)據(jù)最高的點(diǎn)為基點(diǎn)；

（3）無(wú)人機(jī)飛到步驟（2）確定的基點(diǎn)處，向步驟（1）中確定的污染源方向飛行兩個(gè)正六邊形邊長(zhǎng)的距離；然后以此位置為頂點(diǎn)，以污染源方向?yàn)閷?duì)角線，繼續(xù)飛行新的正六邊形；

（4）重復(fù)測(cè)定每個(gè)飛行的正六邊形的頂點(diǎn)處的污染氣體含量，當(dāng)在污染源方向上測(cè)定的污染氣體含量由低到高時(shí)，判斷以正在飛行的正六邊形的中心為基準(zhǔn)的污染源方向，并回到步驟（2）進(jìn)行重復(fù)操作；當(dāng)在污染源方向上測(cè)定的污染氣體含量由高到低時(shí)，判斷以正在飛行的正六邊形的中心為基準(zhǔn)的污染源方向，縮小飛行的正六邊形邊長(zhǎng)大小，并回到步驟（2）進(jìn)行重復(fù)操作；直至飛行中的正六邊形邊長(zhǎng)小于5米。

其中，步驟（1）中無(wú)人機(jī)升空高度的確定方法：升高10米，每隔一米測(cè)定空氣中污染氣體的含量，以數(shù)據(jù)最高的點(diǎn)定高作為首次飛行的正六邊形的頂點(diǎn)；步驟（1）中無(wú)人機(jī)首次飛行的正六邊形的邊長(zhǎng)大小為100米。

步驟（2）中無(wú)人機(jī)沿高度方向上下飛行的方法為：以當(dāng)前飛行的正六邊形中心位置為基準(zhǔn)，上升和下降各5米，每隔一米測(cè)定空氣中污染氣體的含量，以數(shù)據(jù)最高的點(diǎn)為基點(diǎn)。

步驟（4）中需要縮小飛行的正六邊形邊長(zhǎng)大小時(shí)，將其縮小為正在飛行的正六邊形邊長(zhǎng)的一半。

本發(fā)明還提供了采用上述方法進(jìn)行污染源排查的系統(tǒng)，包括控制終端、無(wú)人機(jī)、主控模塊、通信模塊、檢測(cè)儀；主控模塊、通信模塊、檢測(cè)儀均安裝在無(wú)人機(jī)上；控制終端通過(guò)通信模塊與主控模塊通信相連；所述主控模塊與檢測(cè)儀、無(wú)人機(jī)通信相連。

其中，控制終端可采用pc機(jī)、筆記本電腦、平板電腦或智能手機(jī)。通信模塊可采用gemdsel-806芯片；檢測(cè)儀可根據(jù)所需檢測(cè)的污染源類型進(jìn)行選擇，如二氧化氮檢測(cè)儀、二氧化硫檢測(cè)儀。主控模塊采用ls1012a芯片。

本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、通過(guò)無(wú)人機(jī)進(jìn)行污染源排查，能夠?qū)崿F(xiàn)全自動(dòng)化遠(yuǎn)程操控，避免了人體接近污染源，更加安全。

2、本發(fā)明污染源排查方法，操作方便，能夠有效、準(zhǔn)確的對(duì)污染源進(jìn)行定位，高效、安全。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明污染源排查系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為圖1中無(wú)人機(jī)飛行方式示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

如圖1所示，本發(fā)明污染源排查系統(tǒng)包括制終端、無(wú)人機(jī)、主控模塊、通信模塊、檢測(cè)儀；主控模塊、通信模塊、檢測(cè)儀均安裝在無(wú)人機(jī)上?？刂平K端通過(guò)通信模塊與主控模塊通信相連，通過(guò)主控模塊控制檢測(cè)儀和無(wú)人機(jī)，檢測(cè)儀通過(guò)主控模塊向控制終端反饋檢測(cè)數(shù)據(jù)。其中，控制終端可采用pc機(jī)、筆記本電腦、平板電腦或智能手機(jī)。通信模塊可采用gemdsel-806芯片；檢測(cè)儀可根據(jù)所需檢測(cè)的污染源類型進(jìn)行選擇，如二氧化氮檢測(cè)儀、二氧化硫檢測(cè)儀。主控模塊采用ls1012a芯片。

如圖2所示，本發(fā)明污染源排查方法步驟如下：

1.無(wú)人機(jī)升高，升高10米，每隔一米測(cè)定污染氣體含量，以數(shù)據(jù)最高的點(diǎn)（或根據(jù)人工調(diào)整高度點(diǎn)），定高后作為正六邊形的一個(gè)頂點(diǎn)。檢測(cè)儀測(cè)定該點(diǎn)數(shù)據(jù)（污染氣體含量），并反饋給主控模塊。

2.第一次向南飛正六邊形，也可以根據(jù)人工設(shè)定（如順時(shí)針飛行邊長(zhǎng)100米的正六邊形）。在每個(gè)頂點(diǎn)測(cè)定數(shù)據(jù)。

3.控制終端根據(jù)主控模塊通過(guò)通信系統(tǒng)反饋的數(shù)據(jù)，計(jì)算并判斷以當(dāng)前正六邊形的中心為基準(zhǔn)的污染源的大致方向，并通過(guò)通信系統(tǒng)向主控模塊發(fā)送控制信號(hào)，控制無(wú)人機(jī)的飛行軌跡。

4.無(wú)人機(jī)飛到正六邊形的中心，然后上升和下降各5米，每隔一米測(cè)定數(shù)據(jù)，以數(shù)據(jù)最高的點(diǎn)為基點(diǎn)。

5.以步驟4確定的基點(diǎn)為起點(diǎn)，向步驟3測(cè)定的污染源大致方向飛行兩個(gè)正六邊形邊長(zhǎng)距離。

6.以步驟5飛行達(dá)到的位置為頂點(diǎn)，以污染源的大致方向?yàn)閷?duì)角線形成新的正六邊形。

7.無(wú)人機(jī)按此步驟6確定的正六邊形軌跡飛行。在每個(gè)頂點(diǎn)測(cè)定數(shù)據(jù)。

8.如果每個(gè)頂點(diǎn)測(cè)定得到的數(shù)據(jù)在前述判斷的污染源的大致方向上時(shí)由低到高的，則表明還沒(méi)有飛到，回到步驟3繼續(xù)重復(fù)進(jìn)行新的正六邊形軌跡飛行、數(shù)據(jù)檢測(cè)；如果每個(gè)頂點(diǎn)測(cè)定得到的數(shù)據(jù)在污染源的大致方向上是由高到底的，則表明飛過(guò)了，就縮小正六邊形邊長(zhǎng)為原來(lái)的1/2，作為新的正六邊形邊長(zhǎng)，并回到步驟3繼續(xù)重復(fù)進(jìn)行新的正六邊形軌跡飛行（即以正在飛行的正六邊形的中心為起點(diǎn)，上升下降各飛行5米，判斷數(shù)據(jù)最高點(diǎn)，作為基點(diǎn)，向新檢測(cè)判斷的污染源大致方向飛行兩個(gè)新的正六邊形邊長(zhǎng)距離，以達(dá)到位置為頂點(diǎn)，以新檢測(cè)判斷的污染源大致方向?yàn)閷?duì)角線，以新的正六邊形邊長(zhǎng)形成新的正六邊形作為無(wú)人機(jī)飛行軌跡）、數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)；直到正六邊形邊長(zhǎng)小于5米，此時(shí)的正六邊形可確定為污染源位置，否則回到步驟3進(jìn)行新的正六邊形的重復(fù)飛行。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種無(wú)風(fēng)狀態(tài)下無(wú)人機(jī)排查污染源的方法，包括以下步驟：（1）無(wú)人機(jī)升空后，按正六邊形飛行，在每個(gè)頂點(diǎn)處測(cè)量空氣中污染氣體的含量，根據(jù)6個(gè)頂點(diǎn)處的污染氣體含量，判斷污染源方向；（2）無(wú)人機(jī)朝污染源方向飛行一段距離后，繼續(xù)按照正六邊形飛行，并在每個(gè)頂點(diǎn)處測(cè)量空氣中污染氣體的含量，根據(jù)6個(gè)頂點(diǎn)處的污染氣體含量，再次判斷污染源方向；直至測(cè)量到污染氣體含量最高點(diǎn)時(shí)，即為所述污染源位置。本發(fā)明污染源排查方法，操作方便，能夠有效、準(zhǔn)確的對(duì)污染源進(jìn)行定位，高效、安全。

技術(shù)研發(fā)人員：朱節(jié)中;周曉彥;梅永;肖欣;姚永雷;葉小嶺;姜丹丹;吉哲嘉;朱節(jié)云
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南京信息工程大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.08
技術(shù)公布日：2017.09.05