[发明专利]一种可扩展的多无人机协作火情处理方法及系统

说明书

本发明涉及一种可扩展的多无人机协作火情处理方法及系统，所述系统至少包括配设有云台相机的第一自主飞行器和第二自主飞行器。本申请所提出的多无人机协作火情处理系统将第一自主飞行器与第二自主飞行器进行信息交互融合，即使是在网络环境较差的森林灭火场景下也不会完全依赖于远程控制台，第一自主飞行器采用分步骤定位的方式实现对火情的定位，一方面在实现初步定位时就指示第二自主飞行器进行移动，提高了灭火效率，另一方面第一自主飞行器无需负载较大重量的灭火设备而可以更高效地进行火情巡航，并且第一自主飞行器可以在第二自主飞行器执行灭火任务时持续移动以从不同角度或不同高度观察灭火情况，进一步提高了灭火效率。

技术领域

本发明涉及灭火系统技术领域，尤其涉及一种可扩展的多无人机协作火情处理方法及系统。

背景技术

现有的森林防火工作方式大多是人工瞭望和搭建远程视频监控系统，但是人防巡查的方式存在巡查面积小、花费时间长、工作量大以及林区边缘死角难以顾及等问题，其火情预警及时性非常低；而搭建远程监控系统的方式要求实时传输监控视频，需要庞大且昂贵的通信网络，工作人员也要24小时不间断地监视各测试点所传回的视频，并且当火灾发生时，由于受地理环境的限制，人和消防车将无法顺利抵达现场，会延误火情的扑救。随着无人机技术的兴起，无人机技术为森林巡检和灭火提供了另一种新途径。

现有技术中公开号为CN111529995A的专利文献提出了一种基于无人机巡查灭火的方法与系统，其中方法包括：根据森林面积，对整片森林进行区域分块规划；基于所述区域分块规划，确定每一块区域的巡查航路；确定执行巡查任务的多架巡查用无人机，指定每一架巡查用无人机的巡查航路并分别上传；控制多架巡查用无人机按照各自巡查航路在对应的区域分块上进行巡查，实时侦测火情；当森林发生火情时，根据所述巡查用无人机发回的火情，放飞至少一架灭火用无人机进行定点投放灭火物料灭火。

上述技术方案所提出的灭火解决方案是指在指挥中心的统一指挥控制下，调度无人机对火情进行侦察，以及根据火情信息调度第二自主飞行器进行消防灭火，期间由于无人机之间缺乏信息交互，融合程度低，灭火效率较为低下，没有发挥出无人机消防更大的优势；并且，在上述技术方案中，所有无人机在网络环境较差的森林灭火场景下均依赖于远程指挥中心才能被调控，无法保障灭火效率。

此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于申请人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

发明内容

针对现有技术之不足，本发明提供了一种可扩展的多无人机协作火情处理系统，至少包括配设有云台相机的第一自主飞行器和第二自主飞行器。所述第一自主飞行器将根据神经网络模型进行初步计算所得出的火情位置发送给第二自主飞行器，指示第二自主飞行器在发现火情的初期向火情发生地点移动，同时根据精确定位算法飞行至火情上方实现精确定位。第一自主飞行器将精确火情位置发送给第二自主飞行器，以使得第二自主飞行器在无需装载摄像组件的情况下飞行至精确火情位置并实现灭火弹的精准抛投。

本申请所提出的多无人机协作火情处理系统将第一自主飞行器与第二自主飞行器进行信息交互融合，即使是在网络环境较差的森林灭火场景下也不会完全依赖于远程控制台，第一自主飞行器采用分步骤定位的方式实现对火情的定位，一方面在实现初步定位时就指示第二自主飞行器进行移动，提高了灭火效率，另一方面第一自主飞行器无需负载较大重量的灭火设备而可以更高效地进行火情巡航，并且第一自主飞行器可以在第二自主飞行器执行灭火任务时持续移动以从不同角度或不同高度观察灭火情况，进一步提高了灭火效率。

根据一种优选实施方式，所述第一自主飞行器根据深度卷积神经网络将画面中的火情的中心点标出，根据火情的中心点与画面中心点所形成的差值数据来调整无人机的运动，两者在X轴上形成的差值与在Y轴上形成的差值都小于预设像素时确定火情定位成功。