无人载机和无人子机结合探察系统及方法与流程

本申请涉及无人机探察系统，尤其涉及一种无人载机和无人子机结合探察系统及方法。

背景技术：

1、人类社会正步于高速发展阶段，人们在享受经济与科技发展带来便利的同时，也要面对各种突发事故带来的威胁，诸如，地震、森林火灾、洪水等自然灾害的频发，不但影响着大家的生活，也对人们生命财产造成非常大的损害，目前的应急设施无法在第一时间抵达现场救助被困人员，如何第一时间防控与应对灾情来降低人民伤亡以及财产损失是当前的首要任务。

2、随着航空技术的不断发展，各种功能型号的无人机相继应用而生，并在各个领域扮演着重要的角色并发挥着特殊的作用，尤其在环境苛刻条件恶劣的情况下发挥着重要的作用，特别在救援、勘察、搜寻场景下的应用及其广泛。

3、目前基于无人机的搜救和勘察系统有两种模式，第一种是中大型无人机，可实现远距离、高海拔、长时间等的作业优点。第二种是小型旋翼无人机，可实现小范围、近距离等的识别搜寻任务作业优点。

4、但是许多救援搜寻、勘察等任务环境比较恶劣，具有地处偏远、无互联网覆盖、地形复杂、目标点不明确等特点，目前的两种无人机均不能即满足远距离、高海拔、长时间，又满足小范围、近距离的作业要求。导致在此类环境下，无人机无法作业或作业效率极低，这对无人机系统提出了更高的作业要求，具备上述功能且能克服环境束缚的无人机系统在当前各行业领域还未出现。

技术实现思路

1、本申请提供一种无人载机和无人子机结合探察系统及方法，用以解决上述背景技术中存在的问题。

2、第一方面，本申请提供一种无人载机和无人子机结合探察系统，包括：

3、无人载机、无人子机、任务车和飞控中心；

4、所述无人载机上设置有载机卫星天线、载机载荷、载机平台控制装置，所述载机载荷、所述载机平台控制装置与所述载机卫星天线信号连接；

5、所述无人载机的顶部设置有用于收回无人子机的收回装置，所述无人载机还设置有用于投放所述无人子机的投放装置；

6、所述无人子机搭载在所述无人载机上，所述无人子机搭载有子机载荷和子机通信模块，所述无人子机的底部配备与所述收回装置匹配的收回杆；

7、所述任务车设置有车载控制系统，所述车载控制系统与所述载机平台控制装置信号连接，所述飞控中心设置有载机控制监控系统，所述载机控制监控系统与所述载机平台控制装置信号连接。

8、可选地，所述收回装置包括液压伸缩杆，所述液压伸缩杆的顶端设置有继电器，所述继电器的上方固定设置有可开合的爪型开关，所述爪型开关与所述继电器电连接。

9、可选地，所述投放装置包括伸缩爪和伸缩爪控制器，所述伸缩爪设置在所述无人载机的内顶部，所述伸缩爪控制器与所述载机平台控制装置信号连接。

10、可选地，所述投放装置为设置在所述无人载机外底部的悬挂架；所述无人子机的外顶部设置有与所述悬挂架相匹配的挂载杆及设置在所述挂载杆顶端的抓钩，所述无人子机还设置有用于控制所述抓钩的抓钩控制器，所述抓钩控制器与所述载机平台控制装置信号连接。

11、可选地，所述投放装置为设置在所述无人载机内的顶部可伸缩悬挂架，所述投放装置还包括可伸缩悬挂架控制器，所述可伸缩悬挂架控制器与所述载机平台控制装置信号连接；所述无人子机的顶部设置有与所述可伸缩悬挂架相匹配的抓钩，所述无人子机还设置有与所述抓钩对应的抓钩控制器，所述抓钩控制器与所述载机平台控制装置信号连接。

12、可选地，所述子机通信模块包括5g通信模块和电台通信模块中的至少一种。

13、第二方面，本申请提供一种无人载机和无人子机结合探察方法，包括：

14、接收第一探察指令，所述第一探察指令携带第一探察范围，所述无人载机搭载有无人子机；

15、飞行至所述第一探察范围；

16、执行子机投放操作；

17、向所述无人子机发送第二探察指令，所述第二探察指令携带第二探察范围，以使所述无人子机在所述第二探察范围内搜索目标。

18、可选地，在所述执行子机投放操作之前，所述方法还包括：

19、确定所述无人载机所在环境是否与投放条件一致。

20、可选地，当无人子机接收到第二探察指令后，解析第二探察指令携带的第二探察范围，并通过如下方法进行目标寻迹：

21、当所述第二探察范围为目标点坐标时，以所述目标点坐标为终点规划飞行路线；

22、在飞行过程中，当检测到障碍物时，通过第一预定算法确定障碍物的位置；

23、避开障碍物的位置飞行，当飞离所述障碍物后，以所述目标点坐标为终点重新规划飞行路线。

24、可选地，当无人子机接收到第二探察指令后，解析第二探察指令携带的第二探察范围，并通过如下方法进行目标寻迹：

25、当所述第二探察范围为第一搜寻区域时，将所述第一搜寻区域划分为多个目标搜寻区；

26、卷积所述多个目标搜寻区，得到第二搜寻区域，所述第二搜寻区域小于所述第一搜寻区域；

27、将所述第二搜寻区域重新划分为多个新的目标搜寻区，重复上述过程直到锁定目标。

28、由上述内容可知，本申请实施例提供的无人载机和无人子机结合探察系统，通过在无人载机搭载无人子机的方法，将无人载机和无人子机结合起来，即可以实现无人载机远距离、高海拔、长时间的勘察，也可以实现无人子机近距离、小范围、高精度、慢速度探察。相较于现有技术，只能进行一种勘察，本申请实施例将大型无人载机与小型无人子机结合，实施协同侦察探测的作业方式，在空中互相协同作业各自发挥优势，不仅可以远距离、高海拔、长时间、高通量通信的勘察搜寻目标，还可以近距离、小范围、高精度的勘察目标，提高勘察目标的效率。

技术特征：

1.一种无人载机和无人子机结合探察系统，其特征在于，包括：无人载机、无人子机、任务车和飞控中心；

2.根据权利要求1所述的无人载机和无人子机结合探察系统，其特征在于，所述收回装置包括液压伸缩杆，所述液压伸缩杆的顶端设置有继电器，所述继电器的上方固定设置有可开合的爪型开关，所述爪型开关与所述继电器电连接。

3.根据权利要求2所述的无人载机和无人子机结合探察系统，其特征在于，所述投放装置包括伸缩爪和伸缩爪控制器，所述伸缩爪设置在所述无人载机的内顶部，所述伸缩爪控制器与所述载机平台控制装置信号连接。

4.根据权利要求2所述的无人载机和无人子机结合探察系统，其特征在于，所述投放装置为设置在所述无人载机外底部的悬挂架；所述无人子机的外顶部设置有与所述悬挂架相匹配的挂载杆及设置在所述挂载杆顶端的抓钩，所述无人子机还设置有用于控制所述抓钩的抓钩控制器，所述抓钩控制器与所述载机平台控制装置信号连接。

5.根据权利要求2所述的无人载机和无人子机结合探察系统，其特征在于，所述投放装置为设置在所述无人载机内的顶部可伸缩悬挂架，所述投放装置还包括可伸缩悬挂架控制器，所述可伸缩悬挂架控制器与所述载机平台控制装置信号连接；所述无人子机的顶部设置有与所述可伸缩悬挂架相匹配的抓钩，所述无人子机还设置有与所述抓钩对应的抓钩控制器，所述抓钩控制器与所述载机平台控制装置信号连接。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的无人载机和无人子机结合探察系统，其特征在于，所述子机通信模块包括5g通信模块和电台通信模块中的至少一种。

7.一种无人载机和无人子机结合探察方法，其特征在于，所述方法包括：

8.根据权利要求7所述的无人载机和无人子机结合探察方法，其特征在于，在所述执行无人子机投放操作之前，所述方法还包括：

9.根据权利要求8所述的无人载机和无人子机结合探察方法，其特征在于，当无人子机接收到第二探察指令后，解析第二探察指令携带的第二探察范围，并通过如下方法进行目标寻迹：

10.根据权利要求8所述的无人载机和无人子机结合探察方法，其特征在于，当无人子机接收到第二探察指令后，解析第二探察指令携带的第二探察范围，并通过如下方法进行目标寻迹：

技术总结
本申请提供一种无人载机和无人子机结合探察系统及方法，该系统包括：无人载机、无人子机、任务车和飞控中心；无人载机上设置有载机卫星天线、载机载荷、载机平台控制装置，载机载荷、载机平台控制装置与载机卫星天线信号连接；无人载机的顶部设置有用于收回无人子机的收回装置，无人载机还设置有用于投放无人子机的投放装置；无人子机搭载在无人载机上，无人子机搭载有子机载荷和子机通信模块，无人子机的底部配备与收回装置匹配的收回杆；任务车设置有车载控制系统，车载控制系统与载机平台控制装置信号连接，飞控中心设置有载机控制监控系统，载机控制监控系统与载机平台控制装置信号连接。本申请提高了探察效率。

技术研发人员：高东,韩磊,袁菲,沙少滨
受保护的技术使用者：西安星展通信科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12