[发明专利]一种基于双光融合的无人机跟瞄通信系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于双光融合的无人机跟瞄通信系统及方法，其系统包括：电源系统单元、主机单元和云台单元，其中：电源系统单元：包括充电控制器，连接主机单元，用于对主机单元进行电源管理；主机单元：包括主控单元，连接电源系统单元和云台单元，用于给云台单元供电，进行图像处理，并调用云台单元进行目标位移跟踪。云台单元：包括云台系统及通过交换机网口与云台系统连接的热成像仪、长焦可见光相机和微波基站，通过网线连接主机单元，用于接收并执行主机单元下发的指令。本发明解决无人机巡检高清视频实时回传问题，基于热成像仪和可见光双光融合的目标跟瞄方案，搜索、锁定、跟踪响应快，实时性强，目前识别准确的高。

技术领域

本发明涉及通信领域，特别是一种基于双光融合的无人机跟瞄通信系统及方法。

背景技术

目前，在电网架空输电线路巡检中，无人机巡检极大的提高了巡视效率，直观、准确的反应了线路运行情况，已成为输电线路的重要巡检手段。但也面临着高清视频实时回传的通信问题。目前行业主要采用录像回来分析或在有无线运营商网络的地方采用无线公网的通信传输方案（视频画质不高，延时较大，且输电线路大多分布在地广人稀的地方，存在无线网络信号不稳定的问题）。

在申请号为CN201920455768.6的实用新型专利申请文件中提到了一种小型无人机与地面端单向无线光通信对准跟踪装置，其包括地面端和无人机端；无人机端由小型无人机承载；在无人机端中，惯性传感器、成像光学系统安装于二维转台上；跟踪相机安装于成像光学系统焦平面处；惯性传感器、跟踪相机分别与控制器连接；控制器与二维转台、射频通信模块分别连接；在地面端，成像光学系统安装于二维转台上；跟踪相机安装于成像光学系统焦平面处；跟踪相机与控制器连接；控制器与二维转台、射频通信模块分别连接；跟踪辅助光源发光方向朝向无人机端；无人机端的射频通信模块发送无人机端二维转台的空间姿态数据，地面端的射频通信模块接收所述无人机端二维转台的空间姿态数据；无人机端的成像光学系统将地面端的跟踪辅助光源成像于无人机端的跟踪相机；地面端的成像光学系统将承载无人机端的小型无人机成像于地面端的跟踪相机。但这种跟踪装置由于只有一个成像光学系统，因此搜索、锁定、跟踪响应不够快，且识别准确性不够。

另外需注意的是，变电站电磁环境复杂，无人机在变电站内执行巡检任务时，其飞控、通信系统遭遇强烈的电磁干扰时容易导致无人机失控。由于变电站内设备密集，当无人机在变电站内发生飞行事故时，极有可能造成变电站内重要设备的损坏，进而危害变电站的安全运行。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提出一种基于双光融合的无人机跟瞄通信系统及方法，用以解决现有技术中采用录像回来分析或在有无线运营商网络的地方采用无线公网的通信传输方案，视频画质不高，延时较大，且输电线路大多分布在地广人稀的地方，存在无线网络信号不稳定的技术问题。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种基于双光融合的无人机跟瞄通信系统，包括：电源系统单元、主机单元和云台单元，其中：

电源系统单元：包括充电控制器，连接主机单元，用于对主机单元进行电源管理；

主机单元：包括主控单元，连接电源系统单元和云台单元，用于给云台单元供电，进行图像处理，并调用云台单元进行目标位移跟踪；

云台单元：包括云台系统及通过交换机网口与云台系统连接的热成像仪、长焦可见光相机和微波基站，通过网线连接主机单元，用于接收并执行主机单元下发的指令。

优选的，所述电源系统单元还包括与充电控制器相连的太阳能板和蓄电池。

优选的，所述主机单元还包括通过网口连接主控单元的光纤通信单元和通过USB3.0连接主控单元的5G通信单元。

优选的，所述主控单元包括云台控制模块、图像处理模块和目标位移跟踪模块，其中：

云台控制模块：连接并控制云台单元，向云台单元下发控制指令；