[发明专利]基于无人机进行大范围森林防火巡护预警方法及其系统

权利要求书

1.基于无人机进行大范围森林防火巡护预警方法，采用的系统包括复合翼无人机、多旋翼无人机和5G基站，若干5G基站间隔配置于巡护区域的边界线上，复合翼无人机在5G基站之间往来并长距离巡航巡护区域，多旋翼无人机用于巡护区域内低空定点侦察，巡护区域内分散配置若干自动化机库，多旋翼无人机分散配置于自动化机库内，并根据指令对自动化机库覆盖范围区域进行侦察，多旋翼无人机与自动化机库通信连接，且自动化机库与数据中心通信连接；自动化机库用于复合翼无人机和多旋翼无人机的充电续航，5G基站上配置边缘计算设备，边缘计算设备就近计算处理复合翼无人机的巡航数据并通过5G基站传输至数据中心，复合翼无人机上搭载有卫星通信模块与覆盖该巡护区域的卫星通信，并通过卫星将警情及时发送至数据中心；其特征在于：方法包括以下步骤：

步骤1，在巡护区域的边界上间隔配置5G基站，同时在巡护区域内分散配置若干自动化机库；

步骤2，基于5G基站和自动化机库的位置制定巡航线路形成巡航任务；

步骤3，复合翼无人机根据巡航线路在5G基站覆盖区域内往来长距离巡航采集图像数据；

步骤4，复合翼无人机通过计算机视觉技术通过提取图像特征进行图像对比分析识别火点；

步骤5，根据告警阈值判断是否构成火情；是则，通过卫星链路向数据中心发送告警及位置信息并执行步骤6；否则，执行步骤3；

步骤6，数据中心判断疑似火点位置是否在自动化机库覆盖范围；是则，复合翼无人机继续原航线巡航任务并执行步骤7；否则，复合翼无人机飞向最近的5G基站及时上传巡航数据，在上传完巡航数据后继续原航线巡航任务并执行步骤8；

步骤7，数据中心派遣自动化机库中多旋翼无人机对应疑似火点进行低空巡查并实时回传视频数据；

步骤8，数据中心基于上传的复合翼无人机的巡航数据或多旋翼无人机的视频数据人工判断是否误报；是则，控制多旋翼无人机返回机库；否则，执行火情紧急预案进行火情补救；

步骤9，复合翼无人机完成巡航任务上传全部巡航数据并结束巡航。

2.根据权利要求1所述的基于无人机进行大范围森林防火巡护预警方法，其特征在于：巡护区域内分布有若干定点瞭望塔，瞭望塔上配置瞭望摄像头，瞭望摄像头将采集数据传输至数据中心。

3.根据权利要求1所述的基于无人机进行大范围森林防火巡护预警方法，其特征在于：自动化机库上设有用于复合翼无人机和多旋翼无人机的起降的无人机挂载云台。

4.根据权利要求1所述的基于无人机进行大范围森林防火巡护预警方法，其特征在于：多旋翼无人机通过微波与自动化机库实时传输视频，自动化机库转发至数据中心，数据中心人工通过网络发送命令调控制多旋翼无人机悬停，调整云台拍摄角度以实时回传视频采集数据提供给数据中心进行复核。

5.根据权利要求1所述的基于无人机进行大范围森林防火巡护预警方法，其特征在于：复合翼无人机上搭载双光谱云台或边缘计算设备，双光谱云台或边缘计算设备内置烟雾火点双重识别算法和烟火二次判断算法，烟雾火点双重识别算法用于及时发现火情以及利用可见光对火情的清晰确认，烟火二次判断算法对火情进行二次判断过滤干扰。

6.根据权利要求1所述的基于无人机进行大范围森林防火巡护预警方法，其特征在于：复合翼无人机在续航不足的情况则前往最近机库进行充电或更换电池。

7.根据权利要求1所述的基于无人机进行大范围森林防火巡护预警方法，其特征在于：步骤2中制定巡航任务包括无人机型号选择、起飞机库配置、降落机库配置、飞行轨迹规划、飞行高度设置、飞行时间配置和挂载设备配置。

8.根据权利要求1所述的基于无人机进行大范围森林防火巡护预警方法，其特征在于：步骤4中通过计算机视觉技术通过提取的图像特征包括颜色特征、纹理特征、形状特征以及局部特征点。

9.根据权利要求1所述的基于无人机进行大范围森林防火巡护预警方法，其特征在于：步骤7中多旋翼无人机通过微波实时传输视频至自动化机库，通过自动化机库转发至数据中心，数据中心的人通过网络发送命令调控制多旋翼无人机悬停，调整云台拍摄角度，实时回传视频采集数据提供给数据中心进行复核。