[发明专利]基于5G独立组网的矿井巡检无人机及其控制方法

说明书

本发明公开了基于5G独立组网的矿井巡检无人机及其控制方法，通过基于5G独立组网技术将无人机纳入巡检网络，可以实现无人机的自动控制和矿井自动巡检。可以根据巡检任务自动规划无人机的行驶路线，并且通过实时通信对无人机进行实时控制，达到充分的基于无人机获取图像信息的目的。在控制侧，通过相关物理信号的分析和对图像信息的分析可以敏锐的发现是否有异物入侵或者出现其他异常的情况，从而再次自动控制无人机前往查看，并且再次根据无人机的情报进行巡检分析，整个过程实现了巡检链路的闭环，将无人机采集的图像信息和传感元采集的物理信息都综合了起来，实现了自动巡检和自动决策，实现了基本无人化的矿井巡检。

技术领域

本发明涉及矿井巡检领域，尤其涉及基于5G独立组网的矿井巡检无人机及其控制方法。

背景技术

无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。与有人驾驶的飞机相比，无人机在航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等等领域的应用，大大的拓展了无人机本身的用途。将无人机应用于矿井检测领域，可以显著降低矿井巡检成本，也是无人机应用的又一具备高使用价值的探索。

发明内容

本发明提供了基于5G独立组网的矿井巡检无人机及其控制方法。

本申请实施例第一方面，提供基于5G独立组网的矿井巡检无人机，所述矿井巡检无人机包括通信模块、飞行控制模块、图像处理控制模块、图像采集模块和图像瓦片生成模块；

所述通信模块，用于与巡检结果分析站通信，接收所述巡检结果分析站发送的飞行控制指令和图像处理指令，并向所述巡检结果分析站传输图像瓦片；

所述飞行控制模块，用于根据所述飞行控制指令控制所述无人机的飞行路径和飞行姿态；

所述图像控制模块，用于根据所述图像处理指令触发所述图像采集模块采集原始图像，以及触发所述图像瓦片生成模块对采集到的所述原始图像进行切割，得到多个图像瓦片以及每一所述图像瓦片携带的身份信息，所述身份信息指示所述图像瓦片所对应的原始图像以及所述图像瓦片在对应的原始图像中的位置；

所述无人机与所述巡检结果分析站都属于巡检网络中的节点，所述巡检网络使用5G独立组网模式构建得到。

在一个实施例中，所述通信模块内设置有多个发射天线，所述通信模块支持所述多个发射天线各自独立发射信号，允许多个所述发射天线同时发送信号。

在一个实施例中，所述图像瓦片生成模块用于执行下述操作：

根据所述原始图像的清晰度，确定对应的分割策略；

根据所述分割策略对所述原始图像进行分割，得到每个图像瓦片以及对应的身份信息。

在一个实施例中，所述巡检网络包括：

多个传感元，各所述传感元都设置于矿井内部，各所述传感元都用于采集所述矿井内部的物理信息；

多个数据传播节点，所述多个传感元通过所述多个数据传播节点将采集到的数据传输至所述巡检结果分析站。

本申请实施例第二方面，提供一种矿井巡检无人机控制方法，所述控制方法用于控制前述的基于5G独立组网的矿井巡检无人机，所述控制方法包括：

根据巡检任务确定待巡检的矿井，根据该矿井的位置得到巡检路径；

根据所述巡检路径，和，所述矿井巡检无人机实时传输的位置信息和姿态信息，生成第一飞行控制指令；

向所述矿井巡检无人机传输所述第一飞行控制指令。

在一个实施例中，所述控制方法还包括：