明的保護(hù)范圍當(dāng)視所附權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
[0053]為便于對本發(fā)明實(shí)施例的理解,下面將結(jié)合附圖以幾個具體實(shí)施例為例做進(jìn)一步的解釋說明,且各個附圖并不構(gòu)成對本發(fā)明實(shí)施例的限定。
[0054]無人飛行器簡稱“無人機(jī)”,英文縮寫為“UAV(unmanned aerial vehicle)”,是利用無線電遙控設(shè)備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機(jī)。從技術(shù)角度定義可以分為:無人直升機(jī)、無人固定翼機(jī)、無人多旋翼式飛行器、無人飛艇、無人傘翼機(jī)等。近年來,隨著傳感器工藝的提高、微處理器技術(shù)的進(jìn)步、動力裝置的改善以及電池續(xù)航能力的增加,使其在軍事、民用方面的用途不斷高速拓展,無人飛行器市場具有廣闊前景。
[0055]本發(fā)明實(shí)施例中優(yōu)選的無人飛行器為多旋翼式無人飛行器(或稱為多旋翼式飛行器),可以是四旋翼、六旋翼及旋翼數(shù)量大于六的無人飛行器。優(yōu)選的,機(jī)身由碳纖維材料制成,在滿足較高使用強(qiáng)度和剛度的前提下,可大幅減輕機(jī)身的重量,從而降低多旋翼式無人飛行器的動力需求以及提高多旋翼式無人飛行器的機(jī)動性。當(dāng)然,在本發(fā)明的其他實(shí)施例中,機(jī)身還可以由塑料或者其他任意使用的材料制成。機(jī)身上設(shè)有多個相對于所述機(jī)身中的對稱平面呈對稱分布的漿臂,每一個漿臂遠(yuǎn)離所述機(jī)身的一端設(shè)有槳葉組件,所述槳葉組件包括安裝在所述漿臂上的電機(jī)和連接在所述電機(jī)的輸出軸上的槳葉,每一片槳葉的旋轉(zhuǎn)軸線均位于同一圓柱面上。
[0056]本發(fā)明技術(shù)方案采用的無人飛行器主要是指小、微型多旋翼式無人飛行器,這種無人飛行器體積小、成本低、飛行穩(wěn)定性較好,飛行成本低等。本發(fā)明使用的飛行器,典型的以四軸多旋翼式飛行器為代表。
[0057]實(shí)施例一、一種利用無人飛行器的牧場智能管理系統(tǒng)。
[0058]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的利用無人飛行器的牧場智能管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖,本發(fā)明實(shí)施例將結(jié)合圖1進(jìn)行具體說明。
[0059]如圖1所示,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種利用無人飛行器的牧場智能管理系統(tǒng)100,包括無人飛行器101和地面控制臺108,所述地面控制臺108具有存儲監(jiān)控范圍的電子地圖數(shù)據(jù)的第一存儲器110、能夠與所述無人飛行器雙向通信的第一雙工數(shù)據(jù)通信接口 109,所述無人飛行器101具有能夠與所述地面控制臺108雙向通信的第二雙工數(shù)據(jù)通信接口 102、按照預(yù)設(shè)線路和/或接收所述地面控制臺發(fā)送的遙控指令控制所述無人飛行器在所述監(jiān)控范圍內(nèi)飛行的飛控板103,所述第一雙工數(shù)據(jù)通信接口 109和所述第二雙工數(shù)據(jù)通信接口102通過無線通信方式連接,所述飛控板103與所述第二雙工數(shù)據(jù)通信接口 102電連接,所述無人飛行器101還包括用于檢測所述監(jiān)控范圍內(nèi)有體溫表征特點(diǎn)的生命對象的紅外熱成像監(jiān)測設(shè)備104和記錄所述生命對象為嫌疑對象的貯存器105、能夠在預(yù)設(shè)飛行高度范圍內(nèi)與所述嫌疑對象上設(shè)置的電子標(biāo)簽通訊、讀取所述電子標(biāo)簽107中的身份信息的射頻識別設(shè)備106,所述紅外熱成像監(jiān)測設(shè)備104分別與所述飛控板103、貯存器105連接,所述射頻識別設(shè)備106與所述飛控板103連接,所述飛控板103根據(jù)所述電子標(biāo)簽107的存在與否和/或所述身份信息判斷所述嫌疑對象是否為目標(biāo)對象。
[0060]本發(fā)明實(shí)施例中優(yōu)選的,所述地面控制臺108可以包括服務(wù)器、PC機(jī)、移動設(shè)備(例如,平板電腦或者智能手機(jī))、無線遙控器等,在此不做限定。在下面的實(shí)施例中,以所述地面控制臺108為服務(wù)器為例進(jìn)行說明。
[0061]本發(fā)明實(shí)施例中的牧場智能管理系統(tǒng)100至少包括一臺無人飛行器101及與該無人飛行器101實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通訊的所述服務(wù)器,其中,
[0062]所述服務(wù)器端包括存儲有被監(jiān)視范圍的電子地圖數(shù)據(jù)的所述第一存儲器110,所述無人飛行器101能夠根據(jù)所述預(yù)設(shè)線路進(jìn)行飛行,也能根據(jù)所述服務(wù)器端給出的指令來控制其飛行。
[0063]本發(fā)明實(shí)施例中優(yōu)選的,所述服務(wù)器還包括航跡規(guī)劃單元,所述航跡規(guī)劃單元分別與所述第一存儲器110、所述第一雙工數(shù)據(jù)通信接口 109連接,其根據(jù)所述監(jiān)控范圍的電子地圖數(shù)據(jù)規(guī)劃所述無人飛行器101的飛行軌跡,并通過所述第一雙工數(shù)據(jù)通信接口 109發(fā)送至所述無人飛行器101,并將所述預(yù)設(shè)線路存儲與所述無人飛行器101中,使得所述無人飛行器101能夠按照所述預(yù)設(shè)線路飛行。所述無人飛行器101按照所述預(yù)設(shè)線路進(jìn)行飛行,所述預(yù)設(shè)線路可以根據(jù)實(shí)際被監(jiān)視范圍的電子地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)計,其連續(xù)拍攝的范圍能夠基本完全覆蓋整個被監(jiān)視范圍。
[0064]本發(fā)明實(shí)施例中優(yōu)選的,所述服務(wù)器還包括用戶輸入單元,所述用戶輸入單元與所述第一雙工數(shù)據(jù)通信接口 109連接,其用于該系統(tǒng)的用戶輸入遙控指令,并通過所述第一雙工數(shù)據(jù)通信接口 109發(fā)送至所述無人飛行器,使得所述無人飛行器101能夠依據(jù)接收到的用戶發(fā)出的所述遙控指令飛行或者進(jìn)行其他操作。優(yōu)選的,所述用戶輸入單元包括鼠標(biāo)、鍵盤、觸摸屏等。
[0065]本發(fā)明實(shí)施例中,在所述無人飛行器上搭載有利用紅外熱成像技術(shù)來監(jiān)測目標(biāo)的所述紅外熱成像監(jiān)測設(shè)備104。在這里對所述紅外熱成像技術(shù)做一個簡單的介紹。紅外熱成像技術(shù)是運(yùn)用光電技術(shù)檢測物體熱輻射的紅外線特定波段信號,將該信號轉(zhuǎn)換成可供人類視覺分辨的圖像和圖形,并可以進(jìn)一步計算出溫度值。紅外熱成像技術(shù)使人類超越了視覺障礙,由此人們可以看到物體表面的溫度分布狀況。由于黑體輻射的存在,任何物體都依據(jù)溫度的不同對外進(jìn)行電磁波輻射。波長為2.0?1000微米的部分稱為熱紅外線。熱紅外成像通過對熱紅外敏感CCD對物體進(jìn)行成像,能反映出物體表面的溫度場。
[0066]本發(fā)明實(shí)施例中優(yōu)選的,所述紅外熱成像監(jiān)測設(shè)備104包括紅外測溫儀。在工作狀態(tài)下,所述無人飛行器101搭載所述紅外測溫儀朝向正下方進(jìn)行拍攝和監(jiān)視,由于自然環(huán)境與有生命對象的體溫特征差距明顯,所以所述無人飛行器能夠很容易的根據(jù)比色方式,確認(rèn)在其監(jiān)控范圍內(nèi)是否存在有生命的所述嫌疑對象。
[0067]本發(fā)明實(shí)施例中優(yōu)選的,所述無人飛行器101還包括用于定位所述無人飛行器101位置坐標(biāo)的導(dǎo)航定位設(shè)備和存儲所述無人飛行器位置坐標(biāo)的第二存儲器,所述導(dǎo)航定位設(shè)備分別與所述第二存儲器、飛控板103連接,所述第二存儲器分別與所述第二雙工數(shù)據(jù)通信接口 102、飛控板103連接,其中,存儲的所述無人飛行器位置坐標(biāo)包括:
[0068]當(dāng)所述無人飛行器101按照預(yù)設(shè)線路在所述監(jiān)控范圍內(nèi)飛行,檢測到所述嫌疑對象時的所述無人飛行器101當(dāng)前位置的第一位置坐標(biāo),當(dāng)所述無人飛行器101脫離所述預(yù)設(shè)線路時,所述飛控板103讀取所述第一位置坐標(biāo)返回所述預(yù)設(shè)線路;
[0069]當(dāng)所述飛控板103判斷所述嫌疑對象為所述目標(biāo)對象時,所述無人飛行器101當(dāng)前位置的第二位置坐標(biāo),并通過所述第二雙工數(shù)據(jù)通信接口 102將所述第二位置坐標(biāo)發(fā)送至所述地面控制臺108。
[0070]本發(fā)明實(shí)施例中優(yōu)選的,當(dāng)所述無人飛行器101在飛行過程中,發(fā)現(xiàn)類似一個具有體溫特征的生命對象時,將該對象記錄為嫌疑對象,然后該無人飛行器101記憶所述無人飛行器101的當(dāng)前地理位置為所述第一位置坐標(biāo),并脫離所述預(yù)設(shè)線路朝向該嫌疑對象飛行,以便后續(xù)繼續(xù)確認(rèn)該嫌疑對象的身份。
[0071]本發(fā)明實(shí)施例中優(yōu)選的,所述無人飛行器101還包括能夠選擇式開啟的圖像傳感設(shè)備,所述圖像傳感設(shè)備分別與所述飛控板103、第二雙工數(shù)據(jù)通信接口 102連接,所述飛控板103控制所述圖像傳感設(shè)備與所述紅外熱成像監(jiān)測設(shè)備104同時開啟或者在所述紅外熱成像監(jiān)測設(shè)備104檢測到所述嫌疑對象時開啟或者在所述射頻識別設(shè)備確定所述嫌疑對象為目標(biāo)對象時開啟,并通過所述第二雙工數(shù)據(jù)通信接口 102將所述圖像傳感設(shè)備拍攝的圖像數(shù)據(jù)傳回至所述地面控制臺108。
[0072]本發(fā)明實(shí)施例中優(yōu)選的,所述地面控制臺108還包括用于控制所述無人飛行器在手動/自動模式之間轉(zhuǎn)換的切換開關(guān),所述切換開關(guān)與所述第一雙工數(shù)據(jù)通信接口 109連接,其中,
[0073]所述手動模式是指所述無人飛行器101按照所述地面控制臺108發(fā)送的所述遙控指令飛行;
[0074]所述自動模式是指所述無人飛行器101按照所述預(yù)設(shè)線路飛行。
[0075]雖然上述發(fā)明實(shí)施例中,采用的是所述無人飛行器101按照所述自動模式即所述預(yù)設(shè)線路進(jìn)行初步篩查,但是本發(fā)明實(shí)施例中也同樣支持,用戶通過所述手動模式控制所述無人飛行器進(jìn)行初步篩查的方式,這里所謂的所述手動模式控制是指,用戶手動指定所述無人飛行器的飛行軌跡,所述無人飛行器通過其實(shí)時回傳的圖像數(shù)據(jù)讓用戶能夠?qū)崟r監(jiān)視牲畜例如羊群。由于相較于傳統(tǒng)的實(shí)時圖像傳輸技術(shù),本發(fā)明實(shí)施例中應(yīng)用熱成像感應(yīng)技術(shù)能夠讓用戶簡單判斷是否存在有生命的所述嫌疑對象,所以能夠極大提升初篩的效率。然后當(dāng)找到初篩目標(biāo)即所述嫌疑對象后,又可以通過用戶手動控制來實(shí)施對所述嫌疑對象的身份識別,通過上述的射頻識別技術(shù)或者此時通過近距離實(shí)時圖傳所述圖像數(shù)據(jù)的觀察,能夠幫助用戶進(jìn)行身份確認(rèn)。
[0076]另外,本發(fā)明實(shí)施例的所述預(yù)設(shè)線路所代表的自動模式和用戶手控所代表的手動模式還可以自由的進(jìn)行切換。這種方式特別適用于,用戶在整個監(jiān)控范圍內(nèi)進(jìn)行全范圍搜索的時候,用戶內(nèi)心還可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷存在高度嫌疑的地區(qū),此時可以在找回概率較低的區(qū)域采用所述自動模式,在找回概率較高的區(qū)域采用所述手動模式,既能節(jié)約用戶的精力,也能提高搜索的可靠性與效率。
[0077]本發(fā)明實(shí)施例中優(yōu)選的,所述服務(wù)器還包括存儲組件,所述存儲組件與所述第一雙工數(shù)據(jù)通信接口連接,其用于存儲所述無人飛行器傳回的所述圖像數(shù)據(jù)。
[0078]本發(fā)明實(shí)施例中優(yōu)選的,所述服務(wù)器還包括顯示模塊(例如,顯示器),所述顯示模塊連接所述存儲組件,其適用于提取存儲的無人飛行器的所述圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時展示。
[0079]本發(fā)明實(shí)施例中優(yōu)選的,所述系統(tǒng)100還可以包括圖像處理模塊,其適用于對所述圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,包括將所述圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行格式、大小、分辨率等的調(diào)整,以滿意所述顯示模塊的不同配置參數(shù)。優(yōu)選的,所述圖像處理模塊處理還可以將所述圖像數(shù)據(jù)在所述無人飛行器端進(jìn)行編碼、壓縮,對應(yīng)的在所述服務(wù)器端進(jìn)行解壓、解碼,恢復(fù)其原始格式從而在所述顯示模塊中顯示。
[0080]本發(fā)明實(shí)施例中優(yōu)選的,該系統(tǒng)100還可以包括自動跟蹤模塊,所述自動跟蹤模塊可以設(shè)置在所述服務(wù)器端,也可以設(shè)置在所述無人飛行器上,其用于在所述無人飛行器確定所述嫌疑對象為所述目標(biāo)對象時,控制所述無人飛行器實(shí)時跟蹤所述目標(biāo)對象,并不斷向所述服務(wù)器端傳回所述無人飛行器的實(shí)時地理位置信息,直至用戶確認(rèn)找回所述目標(biāo)對象。
[0081]本發(fā)明實(shí)施例中優(yōu)選的,所述通信組件(第一雙工數(shù)據(jù)通信接口、第二雙工數(shù)據(jù)通信接口、電子標(biāo)簽和射頻識別設(shè)備之間的無線通訊)被配置為便于所述地面控制臺、無人飛行器、目標(biāo)對象和其他設(shè)備之間有線或無線的通信。該系統(tǒng)可以接入基于通信標(biāo)準(zhǔn)的無線網(wǎng)絡(luò),如WiF1、2G或3G,或它們的組合。在一個示例性實(shí)施例中,所述通信組件還包括近場通信(NFC)通信,以促進(jìn)短程通信。例如,在NFC模塊可基于射頻識別(RFID)技術(shù)、紅外數(shù)據(jù)協(xié)議(IrDA)技術(shù)、超寬帶(UWB)技術(shù)、藍(lán)牙(BT)技術(shù)和其他技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。
[0082]本發(fā)明實(shí)施例中優(yōu)選的,所述無人飛行器101和所述圖像傳感設(shè)備還可以包括傳感器組件,其包括一個或多個傳感器,用于為無人飛行器提供