智能導航移動監(jiān)控與救援系統(tǒng)在安防、搶險救災、航拍等領域具有重要價值。本系統(tǒng)由飛行終端、地面站和遠程監(jiān)控中心組成。飛行終端由四旋翼飛行器與自適應云臺組成,可實現(xiàn)垂直起降、定點懸停、自動巡航等功能。地面站包含電腦、無線通信模塊與移動電源系統(tǒng),可實時接收監(jiān)控數(shù)據(jù),可設定監(jiān)控路線并顯示實時位置,可對電池充電。遠程監(jiān)控中心通過網(wǎng)絡與多個地面站連接,實時獲取信息并顯示。本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉,有利于推廣。
智能導航移動監(jiān)控與救援系統(tǒng)由飛行終端、地面站和遠程監(jiān)控中心三部分構(gòu)成。飛行終端搭載在四旋翼飛行器上,飛行噪音小,飛行穩(wěn)定,機動性強。通過電子羅盤、GPS定位裝置和導航控制器實現(xiàn)對目標位置和現(xiàn)態(tài)位置的精確定位,智能規(guī)劃飛行軌跡,從而使移動監(jiān)控系統(tǒng)更加智能化。根據(jù)陀螺儀和加速度計采集到的信息確認實時姿態(tài),驅(qū)動無刷電機對姿態(tài)進行調(diào)節(jié),實現(xiàn)了飛行終端穩(wěn)定,準確飛行。同時可搭載各類型監(jiān)控設備模塊例如:攝像機、紅外成像儀、照相機、氣體傳感器等探測儀器,以適應各種不同環(huán)境的監(jiān)控需求。并且飛行終端與地面站通過無線通信模塊建立無線連接,地面站與遠程監(jiān)控中心通過因特網(wǎng)或3G無線網(wǎng)絡建立連接,從而實現(xiàn)了飛行終端、地面站和遠程監(jiān)控中心之間的信息交流,實現(xiàn)遠程監(jiān)控,智能導航。本系統(tǒng)憑借其優(yōu)越的性能和通用的監(jiān)控平臺較好的適應了現(xiàn)代社會的應用要求。
本系統(tǒng)操作簡便,操作者只需在地面站上位機地圖上確認目標位置以及各項參數(shù),便可完成智能規(guī)劃移動軌跡、自動巡航、智能監(jiān)控、智能返航一系列相關任務。在監(jiān)控中心,人們可以在大屏幕上看到多個地面站傳輸回來的影像或者其他數(shù)據(jù),獲知實時情況。
本系統(tǒng)與地面固定監(jiān)控系統(tǒng)不同的是,它具有更高的靈活性,并能在不同角度全方位進行監(jiān)控和拍攝。飛行終端可以攜帶高清的攝像頭在空中實現(xiàn)穩(wěn)定的拍攝,并實時地將視頻或者圖片數(shù)據(jù)發(fā)送回來,而我們只需要在地面站上進行簡單的操作。本救援平臺在火場、災害救援和人員搜索等方面有較廣闊的應用前景。相比大型直升機,本救援平臺價格低廉,可以隨時啟用,反應迅速。相比其他的微型飛行器,比如電動直升機和固定翼飛機,本救援平臺對起飛降落地點要求極低,且結(jié)構(gòu)簡單,易于維護。本系統(tǒng)能無人飛行,實時傳輸數(shù)據(jù),自主巡航使它在采集環(huán)境數(shù)據(jù)方面的能力得天獨厚,可以搭載各種探測器。本系統(tǒng)能夠搭載輕便的空氣采樣器材,可以在空中實時采集空氣樣本,快速分析目標區(qū)域的空氣質(zhì)量。在核泄漏等人等對人有傷害的情況下,快速無人監(jiān)測當然最為理想,本系統(tǒng)可以攜帶核輻射檢測儀器對核輻射強度進行檢測。在災害搜救中,飛行終端可以搭載生命探測儀大范圍地搜索幸存者。
故本系統(tǒng)是一個通用的空中信息采集平臺,通過在云臺上搭載不同類型的設備,可以完成等不同需求的監(jiān)控作業(yè),以滿足多方面的需求。目前,已經(jīng)有一些公司對我們的系統(tǒng)有感興趣,表示出合作意向,可見本系統(tǒng)的應用前景很廣闊。
第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品 省賽特等獎
本作品在2009年獲得武漢理工大學自主創(chuàng)新基金本科生項目的支持。
本作品于2010年在武漢理工大學第十屆“創(chuàng)新杯”大學生科技文化節(jié)之大學生課外學術科技作品競賽中榮獲機械控制類作品一等獎。
本作品于2011年在湖北省第八屆“挑戰(zhàn)杯·青春在沃”大學生課外學術科技作品競賽獲特等獎。