[发明专利]一种特种环境侦查系统及特种环境的快速侦察方法

权利要求书

1.一种特种环境侦查系统，其特征在于，包括：微型飞行器、控制终端；

多个微型飞行器通过控制终端组成微型移动式无线传感网络；

微型飞行器搭载设备包括：嵌入式处理器、微电机及配套桨叶、电池、微型高清摄像头及控制机构、微惯性测量单元、微环境传感器、无线通讯模块、卫星定位接收机；

所述控制终端分别对各个微型飞行器的飞行状态和功能进行控制，既能够控制微型飞行器向不同方向飞行，也能够控制微型飞行器保持固定位置；控制终端通过控制进入特种环境空间的微型飞行器的飞行区域和功能，以及多个微型飞行器通过搭载的无线通信模块组成无线自组网，无线自组网可以组建具有多个移动式无线传感节点的网络；

其中，多个微型飞行器中的任一微型飞行器能够保持在固定位置，用于作为联系其他不同机动位置的微型飞行器的连接节点；

所述微惯性测量单元用于实时计算微型飞行器的姿态角度；所述嵌入式处理器通过I²C总线读取微惯性测量单元输出的当前姿态角度并与目标姿态角度对比，得到偏差角度，根据该偏差角度通过映射关系得到各个桨叶相应的转速差值，从而实现对微型飞行器飞行方向和线路的实时控制；

所述无线通讯模块包括数据无线传输模块和视频无线传输模块，数据无线传输模块为支持SPI数据总线和2.4G无线通讯的芯片级产品，视频无线传输模块压缩并发送微型高清摄像头摄录的视频数据；嵌入式处理器可将微环境传感器测量的数据封装处理后通过无线通讯模块的数据无线传输模块通过无线自组网回传到控制终端；微型高清摄像头采集的视频数据则经压缩后通过无线通讯模块的视频无线传输模块通过无线自组网回传到控制终端。

2.根据权利要求1所述的特种环境侦查系统，其特征在于，

所述电池为锂电池；

所述微电机及配套桨叶用于实现微型飞行器的飞行；

所述微型高清摄像头用于进行视频拍摄，控制机构用于进行微型高清摄像头的姿态调整；

所述嵌入式处理器为ARM架构的微处理器，运行微型飞行器的控制程序；

所述微环境传感器用于实时测量周围环境的温湿度、气压、目标气体浓度；

所述微惯性测量单元与微环境传感器通过I²C总线将测量信息发送到嵌入式处理器；

所述卫星定位接收机用于获取定位数据，并通过串口将定位数据发送到嵌入式处理器。

3.根据权利要求2所述的特种环境侦查系统，其特征在于，所述嵌入式处理器的控制程序实现：嵌入式处理器时钟、外设、总线的初始化、无线通讯模块的数据收发控制、微惯性测量单元及微环境传感器的设置与测量数据读取、卫星定位接收机的定位信息读取、微型高清摄像头的控制以及微型飞行器的飞行控制。

4.根据权利要求1所述的特种环境侦查系统，其特征在于，所述控制终端包括：计算机、控制手柄和无线通讯模块；

控制手柄和无线通讯模块通过USB接口与计算机相连；

无线通讯模块，用于进行数据和控制命令的收发，包括数据无线传输模块和视频无线传输模块，数据无线传输模块为支持SPI数据总线和2.4G无线通讯的产品，视频无线传输模块用于接收并解压缩微型高清摄像头摄录的视频数据；

计算机运行可视化控制程序并显示、存储微型飞行器发送的数据；

控制手柄产生的控制命令经计算机解读后通过无线通讯模块发送到微型飞行器。