智能导航移动监控与救援系统在安防、抢险救灾、航拍等领域具有重要价值。本系统由飞行终端、地面站和远程监控中心组成。飞行终端由四旋翼飞行器与自适应云台组成,可实现垂直起降、定点悬停、自动巡航等功能。地面站包含电脑、无线通信模块与移动电源系统,可实时接收监控数据,可设定监控路线并显示实时位置,可对电池充电。远程监控中心通过网络与多个地面站连接,实时获取信息并显示。本系统结构简单、成本低廉,有利于推广。
智能导航移动监控与救援系统由飞行终端、地面站和远程监控中心三部分构成。飞行终端搭载在四旋翼飞行器上,飞行噪音小,飞行稳定,机动性强。通过电子罗盘、GPS定位装置和导航控制器实现对目标位置和现态位置的精确定位,智能规划飞行轨迹,从而使移动监控系统更加智能化。根据陀螺仪和加速度计采集到的信息确认实时姿态,驱动无刷电机对姿态进行调节,实现了飞行终端稳定,准确飞行。同时可搭载各类型监控设备模块例如:摄像机、红外成像仪、照相机、气体传感器等探测仪器,以适应各种不同环境的监控需求。并且飞行终端与地面站通过无线通信模块建立无线连接,地面站与远程监控中心通过因特网或3G无线网络建立连接,从而实现了飞行终端、地面站和远程监控中心之间的信息交流,实现远程监控,智能导航。本系统凭借其优越的性能和通用的监控平台较好的适应了现代社会的应用要求。
本系统操作简便,操作者只需在地面站上位机地图上确认目标位置以及各项参数,便可完成智能规划移动轨迹、自动巡航、智能监控、智能返航一系列相关任务。在监控中心,人们可以在大屏幕上看到多个地面站传输回来的影像或者其他数据,获知实时情况。
本系统与地面固定监控系统不同的是,它具有更高的灵活性,并能在不同角度全方位进行监控和拍摄。飞行终端可以携带高清的摄像头在空中实现稳定的拍摄,并实时地将视频或者图片数据发送回来,而我们只需要在地面站上进行简单的操作。本救援平台在火场、灾害救援和人员搜索等方面有较广阔的应用前景。相比大型直升机,本救援平台价格低廉,可以随时启用,反应迅速。相比其他的微型飞行器,比如电动直升机和固定翼飞机,本救援平台对起飞降落地点要求极低,且结构简单,易于维护。本系统能无人飞行,实时传输数据,自主巡航使它在采集环境数据方面的能力得天独厚,可以搭载各种探测器。本系统能够搭载轻便的空气采样器材,可以在空中实时采集空气样本,快速分析目标区域的空气质量。在核泄漏等人等对人有伤害的情况下,快速无人监测当然最为理想,本系统可以携带核辐射检测仪器对核辐射强度进行检测。在灾害搜救中,飞行终端可以搭载生命探测仪大范围地搜索幸存者。
故本系统是一个通用的空中信息采集平台,通过在云台上搭载不同类型的设备,可以完成等不同需求的监控作业,以满足多方面的需求。目前,已经有一些公司对我们的系统有感兴趣,表示出合作意向,可见本系统的应用前景很广阔。
第十二届“挑战杯”省赛作品 省赛特等奖
本作品在2009年获得武汉理工大学自主创新基金本科生项目的支持。
本作品于2010年在武汉理工大学第十届“创新杯”大学生科技文化节之大学生课外学术科技作品竞赛中荣获机械控制类作品一等奖。
本作品于2011年在湖北省第八届“挑战杯·青春在沃”大学生课外学术科技作品竞赛获特等奖。