[发明专利]一种异构系统的海洋垃圾回收方法及系统

说明书

本发明公开了一种异构系统的海洋垃圾回收方法及系统，该系统包括用于采集飞行区域内的海洋环境信息，定位海洋垃圾并发送给船的多旋翼飞行器，以及用于与飞行器进行通信并进行垃圾回收的船。本发明通过多旋翼飞行器在海洋上空进行监控，视野范围广，解决了传统的定位和回收方法中海洋垃圾的小范围、低效率的问题，同时通过采用多旋翼飞行器和船的协作，多层次、空间立体搜索海洋垃圾，有效的解决了海洋垃圾的快速清理问题，对海洋环境的保护具有重要意义。

技术领域

本发明属于飞行器监测技术及海洋生态环境保护技术领域，具体涉及一种异构系统的海洋垃圾回收方法及系统的设计。

背景技术

海洋是人类赖以生存和发展的自然环境，开发和利用好海洋资源，将是解决世界人口、资源和环境等沉重压力的主要出路之一。近年来，随着水上船舶作业、水上资源运输等所导致的营运在海洋中的各种船舶制造的各种垃圾，海洋污染日益严重。海洋垃圾的处理不当，不仅会导致垃圾中的有毒物质进入水体后直接毒害水生生物，而且会影响水体的自治能力，改变动植物的天然营养条件，造成海底严重污染，致使某些生物绝迹。有关资料表明，被船舶排放到海洋中的塑料垃圾完全降解需要450年以上的时间。从以上危害可见，科学治理防止船舶垃圾对海洋环境的污染对于保护海洋环境是十分重要的。与此同时，近年来西北太平洋地区的海洋垃圾问题日益严重，由于受到季风和洋流的影响，大量海洋垃圾由一国附近海域流到邻国。大量的海洋垃圾如果不及时检测和处理，跨界海洋环境污染的国际争端问题也会造成各国关系的僵化。

目前，国内外针对于海洋垃圾的清理主要有两大类：一类是采用人工打捞方式，这种方式通过采用半舱式或甲板机动驳船，由环卫工人手持网兜等工具站在甲板边上，直接把垃圾打捞上来，这种作业方式劳动强度大、工作环境恶劣且工作效率低。另一类是使用垃圾回收船利用垃圾输送装置对海面漂浮的垃圾进行收集。该种方法使用灵活性受到限制，海洋面积比较大，不能达到大范围、高效率的垃圾定位和回收。

发明内容

针对于现有技术中存在的上述技术问题，本发明的目的是提供一种异构系统的海洋垃圾回收方法及系统，以实现对海洋中存在的垃圾的精确定位与回收。

本发明的技术方案为：本发明提供了一种异构系统的海洋垃圾回收方法，包括以下步骤：

S1、利用船搭载多旋翼飞行器组成异构系统，进入海洋区域；

S2、利用多旋翼飞行器搭载的信息采集设备采集预设海洋范围内的海洋环境信息，根据海洋环境信息定位海洋垃圾在海洋区域中的位置信息，并将位置信息发送给船；

S3、利用船上搭载的检测设备检测当前的海洋风向、风速及水流速度信息；

S4、通过船上搭载的坐标转换设备对位置信息进行坐标转换，并结合海洋风向、风速及水流速度信息，计算出船自身以及海洋垃圾在世界坐标系下的位置，控制船进入海洋垃圾区域；

S5、控制船回收海洋垃圾。

本发明还提供了一种异构系统的海洋垃圾回收系统，包括：

多旋翼飞行器，用于采集飞行区域内的海洋环境信息，定位海洋垃圾并实时发送给船；

船，用于与多旋翼飞行器进行通信，接收并处理多旋翼飞行器采集的海洋环境信息，并进行垃圾回收。

优选地，多旋翼飞行器包括多旋翼飞行器控制器、视觉传感器、姿态航向参考系统设备、定位设备、激光雷达传感器、多旋翼飞行器通信设备、图像采集传感器以及图像处理设备；多旋翼飞行器通信设备、图像采集传感器均与图形处理设备通信连接；视觉传感器、姿态航向参考系统设备、定位设备、激光雷达传感器、图像采集传感器、图像处理设备、多旋翼飞行器通信设备均与多旋翼飞行器控制器通信连接。