本發(fā)明屬于河流監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于河流監(jiān)測的控制系統(tǒng)與控制方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)今，針對(duì)河流監(jiān)測及水文信息采集，往往都是通過人為地進(jìn)行實(shí)地跟蹤與采集，因此出現(xiàn)了工作效率低下、作業(yè)人員多以及風(fēng)險(xiǎn)隱患大等問題。

因此，現(xiàn)有的河流監(jiān)測技術(shù)存在著因需要人為地進(jìn)行實(shí)地跟蹤與采集，導(dǎo)致工作效率低下、作業(yè)人員多以及風(fēng)險(xiǎn)隱患大的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種用于河流監(jiān)測的控制系統(tǒng)與控制方法，旨在解決現(xiàn)有的河流監(jiān)測技術(shù)存在著因需要人為地進(jìn)行實(shí)地跟蹤與采集，導(dǎo)致工作效率低下、作業(yè)人員多以及風(fēng)險(xiǎn)隱患大的問題。

本發(fā)明提供了一種用于河流監(jiān)測的控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括：

無人駕駛航空器、車載移動(dòng)基站、總指揮端以及多個(gè)地面固定基站；

所述車載移動(dòng)基站分別與所述無人駕駛航空器以及所述總指揮端建立無線通信，多個(gè)所述地面固定基站與所述車載移動(dòng)基站無線連接；

所述無人駕駛航空器將采集到的視頻數(shù)字信息通過所述車載移動(dòng)基站傳輸給所述總指揮端，以便所述總指揮端對(duì)所述河流進(jìn)行監(jiān)測，并發(fā)送控制指令通過所述車載移動(dòng)基站控制所述無人駕駛航空器的飛行狀態(tài)；多個(gè)所述地面固定基站用于提供無線覆蓋，以使所述無人駕駛航空器與所述總指揮端通過所述車載移動(dòng)基站進(jìn)行交互。

本發(fā)明還提供了一種基于上述所述的用于河流監(jiān)測的控制系統(tǒng)的控制方法，所述控制方法包括：

所述無人駕駛航空器用于將采集到的視頻數(shù)字信息通過所述車載移動(dòng)基站傳輸給所述總指揮端；

所述總指揮端用于根據(jù)所述視頻數(shù)字信息對(duì)所述河流進(jìn)行監(jiān)測，并發(fā)送控制指令通過所述車載移動(dòng)基站控制所述無人駕駛航空器的飛行狀態(tài)；

多個(gè)所述地面固定基站用于提供無線覆蓋，以使所述無人駕駛航空器與所述總指揮端通過所述車載移動(dòng)基站進(jìn)行交互。

綜上所述，本發(fā)明提供了一種用于河流監(jiān)測的控制系統(tǒng)與控制方法，該控制系統(tǒng)包括無人駕駛航空器、車載移動(dòng)基站、總指揮端以及多個(gè)地面固定基站；無人駕駛航空器將采集到的視頻數(shù)字信息通過車載移動(dòng)基站傳輸給總指揮端，以便總指揮端對(duì)河流進(jìn)行監(jiān)測，并發(fā)送控制指令通過車載移動(dòng)基站控制無人駕駛航空器的飛行狀態(tài)；多個(gè)地面固定基站用于提供無線覆蓋，以使無人駕駛航空器與總指揮端通過車載移動(dòng)基站進(jìn)行交互。由此利用無人駕駛航空器采集視頻數(shù)字信息，并通過車載移動(dòng)基站與總指揮端進(jìn)行交互，實(shí)現(xiàn)了對(duì)河流進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測的效果，提升了工作效率以及減少了風(fēng)險(xiǎn)隱患，因此解決了現(xiàn)有的河流監(jiān)測技術(shù)存在著因需要人為地進(jìn)行實(shí)地跟蹤與采集，導(dǎo)致工作效率低下、作業(yè)人員多以及風(fēng)險(xiǎn)隱患大的問題。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種用于河流監(jiān)測的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)連接示意圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種用于河流監(jiān)測的控制系統(tǒng)中無人駕駛航空器的模塊結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的一種用于河流監(jiān)測的控制方法的交互過程示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種用于河流監(jiān)測的控制系統(tǒng)與控制方法，該控制系統(tǒng)包括無人駕駛航空器、車載移動(dòng)基站、總指揮端以及多個(gè)地面固定基站，利用無人駕駛航空器采集視頻數(shù)字信息，并通過車載移動(dòng)基站與總指揮端進(jìn)行交互，實(shí)現(xiàn)了對(duì)河流進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測的效果，提升了工作效率以及減少了風(fēng)險(xiǎn)隱患。

為了說明本發(fā)明所述的技術(shù)方案，下面通過具體實(shí)施例來進(jìn)行說明。

圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的一種用于河流監(jiān)測的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)連接，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，詳述如下：

上述一種用于河流201監(jiān)測的控制系統(tǒng)，包括無人駕駛航空器101、車載移動(dòng)基站102、總指揮端103以及多個(gè)地面固定基站(圖1采用1041、1042以及104n表示)。

車載移動(dòng)基站102分別與無人駕駛航空器101以及總指揮端103建立無線通信，多個(gè)地面固定基站與車載移動(dòng)基站102無線連接；

無人駕駛航空器101將采集到的視頻數(shù)字信息通過車載移動(dòng)基站102傳輸給總指揮端103，以便總指揮端103對(duì)河流201進(jìn)行監(jiān)測，并發(fā)送控制指令通過車載移動(dòng)基站102控制無人駕駛航空器101的飛行狀態(tài)；多個(gè)地面固定基站用于提供無線覆蓋，以使無人駕駛航空器101與總指揮端103通過車載移動(dòng)基站102進(jìn)行交互。

作為本發(fā)明一實(shí)施例，上述飛行狀態(tài)參數(shù)包括飛行速度、飛行方向、飛行姿態(tài)以及飛行高度。

作為本發(fā)明一實(shí)施例，上述車載移動(dòng)基站102具體為基站巡邏車，基站巡邏車設(shè)有接收裝置和發(fā)射裝置；

接收裝置用于接收無人駕駛航空器101發(fā)送的視頻數(shù)字信息，發(fā)射裝置用于將接收到的視頻數(shù)字信息進(jìn)行解碼并傳輸給總指揮端103。

車載移動(dòng)基站102，與無人駕駛航空器101的數(shù)字信息無線傳輸系統(tǒng)相連接，通過無線電接收無人駕駛航空器101和總指揮端103的數(shù)字、圖像指令，并進(jìn)行傳達(dá)。車載移動(dòng)基站102實(shí)時(shí)監(jiān)控和現(xiàn)場信息采集的任務(wù)，其行動(dòng)靈活，在特殊環(huán)境發(fā)揮著固定基站達(dá)不到的任務(wù)效果，是地面固定基站的互補(bǔ)。

作為本發(fā)明一實(shí)施例，上述控制系統(tǒng)既可以包括一個(gè)車載移動(dòng)基站，也可以包括多個(gè)車載移動(dòng)基站。多個(gè)車載移動(dòng)基站采用“點(diǎn)對(duì)多”的交互方式，實(shí)現(xiàn)“一機(jī)多站，全站傳輸”的作業(yè)效果，打破常規(guī)的“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”死板方案，無人駕駛航空器101采集的數(shù)字視頻信息可以在任意一個(gè)車載移動(dòng)基站進(jìn)行信息反饋，也可接受任意一個(gè)車載移動(dòng)基站發(fā)送的作業(yè)指令，有效的減少了交互結(jié)構(gòu)單一造成的作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場實(shí)況水文信息的反饋和可控范圍內(nèi)隨時(shí)隨地接受指令完成作業(yè)的效果。

作為本發(fā)明一實(shí)施例，每個(gè)地面固定基站的無線覆蓋范圍包括一個(gè)或多個(gè)扇形區(qū)?；旧刃螀^(qū)的覆蓋范圍可以達(dá)到幾百到幾十千米，不過在用戶密集的地區(qū)，通常會(huì)對(duì)覆蓋范圍進(jìn)行控制，避免對(duì)相鄰的基站造成干擾。

當(dāng)然，當(dāng)?shù)孛婀潭ɑ净蛘哕囕d移動(dòng)基站傳輸因特殊原因無法傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，可由無線電設(shè)備完成傳輸，無線電設(shè)備包括直放站、無線公話、無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、衛(wèi)星及地球站、微波設(shè)備等。

作為本發(fā)明一實(shí)施例，每個(gè)地面固定基站都包括基帶模塊和射頻模塊，

基帶模塊用于完成基帶的調(diào)制與解調(diào)、無線資源的分配、呼叫處理、功率控制以及軟切換；

射頻模塊用于完成空中射頻信道和基帶數(shù)字信道之間的轉(zhuǎn)換，以及射頻信道的放大和收發(fā)。

作為本發(fā)明一實(shí)施例，地面固定基站的主要功能就是提供無線覆蓋，即實(shí)現(xiàn)有線通信網(wǎng)絡(luò)與無線終端之間的無線信號(hào)傳輸。信號(hào)傳輸流程如下：

1.核心網(wǎng)側(cè)的控制信令、語音呼叫或數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信息通過傳輸網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到基站(在2g、3g網(wǎng)絡(luò)中，信號(hào)先傳送到基站控制器，再傳送到基站)；

2.信號(hào)在基站側(cè)經(jīng)過基帶和射頻處理，然后通過射頻饋線送到天線上進(jìn)行發(fā)射；

3.終端通過無線信道接收天線所發(fā)射的無線電波，然后解調(diào)出屬于自己的信號(hào)。

反向信號(hào)傳輸流程與前向流程方向相反，但原理相似。

作為本發(fā)明一實(shí)施例，總指揮端103配備多屏顯示器和圖像數(shù)據(jù)處理工作站，將前端反饋回來的河流現(xiàn)場圖像等信息做初步的處理(包括過濾、剪輯等)和整合，以供有關(guān)部門隨時(shí)、全面的了解河流及周邊的情況。

圖2示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的一種用于河流監(jiān)測的控制系統(tǒng)中無人駕駛航空器的模塊結(jié)構(gòu)示意圖，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，詳述如下：

上述無人駕駛航空器101包括時(shí)間管理模塊1013、數(shù)據(jù)采集與處理模塊1011、通信模塊1014以及控制律解算模塊1012；

數(shù)據(jù)采集與處理模塊1011分別與時(shí)間管理模塊1013、通信模塊1014以及控制律解算模塊1012相連接；

時(shí)間管理模塊1013用于在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)對(duì)無人駕駛航空器101進(jìn)行控制，數(shù)據(jù)采集與處理模塊1011用于采集飛行狀態(tài)參數(shù)并通過通信模塊1014進(jìn)行傳輸，控制律解算模塊1012用于對(duì)飛行狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行解算并將解算結(jié)果反饋給數(shù)據(jù)采集與處理模塊1011。通過時(shí)間管理模塊1013在毫秒級(jí)時(shí)間內(nèi)對(duì)無人駕駛航空器101進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，數(shù)據(jù)采集與處理模塊1011采集無人機(jī)的飛行狀態(tài)、姿態(tài)參數(shù)以及飛行參數(shù)、飛行狀態(tài)及飛行參數(shù)進(jìn)行遙測編碼并通過串行接口傳送至機(jī)載數(shù)據(jù)終端，通過無線數(shù)據(jù)信道發(fā)送到地面控制站進(jìn)行飛行監(jiān)控，姿態(tài)參數(shù)通過軟件內(nèi)部接口送控制律解算模塊1012進(jìn)行解算，并將結(jié)果通過d/a通道送機(jī)載伺服系統(tǒng)，控制舵機(jī)運(yùn)行，達(dá)到調(diào)整無人駕駛航空器101飛行姿態(tài)的目的，通信模塊1014完成飛控計(jì)算機(jī)與其他機(jī)載外設(shè)之間的數(shù)據(jù)交換功能。

作為本發(fā)明一實(shí)施例，上述無人駕駛航空器101配有內(nèi)置智能飛行控制系統(tǒng)、數(shù)字信息無線傳輸系統(tǒng)、自動(dòng)充電技術(shù)以及遠(yuǎn)程操控自平衡起降技術(shù)。

其中，內(nèi)置智能飛行控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)分為兩部分，即邏輯電路芯片epld譯碼電路的程序設(shè)計(jì)和飛控系統(tǒng)的應(yīng)用程序設(shè)計(jì)。epld譯碼電路用來構(gòu)成數(shù)字邏輯控制電路，完成譯碼和隔離，同時(shí)為a/d，d/a以及串口擴(kuò)展芯片28c94提供片選信號(hào)和讀/寫控制信號(hào)的功能。該軟件的設(shè)計(jì)采用原理圖輸入和veriloghdl語言編程的混合設(shè)計(jì)方式，遵循設(shè)計(jì)輸入→設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)→設(shè)計(jì)校驗(yàn)→器件編程的流程。內(nèi)置智能飛行控制系統(tǒng)還使用了兩片isplsi1048芯片，分別用來實(shí)現(xiàn)對(duì)a/d，d/a的控制和對(duì)串口擴(kuò)展芯片28c94的控制；飛控系統(tǒng)的應(yīng)用程序選用bc3.1來設(shè)計(jì)，分別實(shí)現(xiàn)飛行控制和飛行管理功能。利用高速dsp控制芯片在控制律計(jì)算和數(shù)據(jù)處理方面的優(yōu)勢及其豐富的外部資源，配合大規(guī)模可編程邏輯器件cpld以及串行接口擴(kuò)展芯片28c94設(shè)計(jì)小型機(jī)載飛控計(jì)算機(jī)，以其為核心設(shè)計(jì)的小型無人機(jī)飛控系統(tǒng)具有功能全、體積小、重量輕以及功耗低的特點(diǎn)，很好地滿足了小型無人機(jī)對(duì)飛控計(jì)算機(jī)高精度、小型化、低成本的要求。

數(shù)字信息無線傳輸系統(tǒng)的頻段采用市面同類傳輸設(shè)備使用頻率較少的700mhz，這大大加強(qiáng)了傳輸系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗干擾能力，能在各種環(huán)境下發(fā)揮出設(shè)備的最高水平，保證整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)作。

圖3示出了本發(fā)明另一實(shí)施例提供的一種用于河流監(jiān)測的控制方法的交互過程，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，詳述如下：

上述一種用于河流監(jiān)測的控制方法，該控制方法包括：

無人駕駛航空器用于將采集到的視頻數(shù)字信息通過車載移動(dòng)基站傳輸給總指揮端；

總指揮端用于根據(jù)視頻數(shù)字信息對(duì)河流進(jìn)行監(jiān)測，并發(fā)送控制指令通過車載移動(dòng)基站控制無人駕駛航空器的飛行狀態(tài)；

多個(gè)地面固定基站用于提供無線覆蓋，以使無人駕駛航空器與總指揮端通過車載移動(dòng)基站進(jìn)行交互。

綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種用于河流監(jiān)測的控制系統(tǒng)與控制方法，該控制系統(tǒng)包括無人駕駛航空器、車載移動(dòng)基站、總指揮端以及多個(gè)地面固定基站；無人駕駛航空器將采集到的視頻數(shù)字信息通過車載移動(dòng)基站傳輸給總指揮端，以便總指揮端對(duì)河流進(jìn)行監(jiān)測，并發(fā)送控制指令通過車載移動(dòng)基站控制無人駕駛航空器的飛行狀態(tài)；多個(gè)地面固定基站用于提供無線覆蓋，以使無人駕駛航空器與總指揮端通過車載移動(dòng)基站進(jìn)行交互。由此利用無人駕駛航空器采集視頻數(shù)字信息，并通過車載移動(dòng)基站與總指揮端進(jìn)行交互，實(shí)現(xiàn)了對(duì)河流進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測的效果，提升了工作效率以及減少了風(fēng)險(xiǎn)隱患，因此解決了現(xiàn)有的河流監(jiān)測技術(shù)存在著因需要人為地進(jìn)行實(shí)地跟蹤與采集，導(dǎo)致工作效率低下、作業(yè)人員多以及風(fēng)險(xiǎn)隱患大的問題。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解：實(shí)現(xiàn)上述方法實(shí)施例的步驟或部分步驟可以通過程序指令相關(guān)的硬件來完成，前述的程序可以存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時(shí)，執(zhí)行包括上述方法實(shí)施例的步驟，而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括：rom、ram、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。

以上所述實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明實(shí)施例各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。