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一种基于自动控制技术的全场景航母系统及应用方法

摘要

本发明提供了一种基于自动控制技术的全场景航母系统及应用方法,该系统包括航母车体、自动驾驶模块、自主协同控制子系统、车载智能设备子系统和综合通信模块;应用时能够自主行驶至目标地点;车载智能设备子系统包括无人机分系统、无人车分系统和无人船分系统,响应于控制指令自动执行数据采集、勘测、救援或巡逻作业;自主协同控制子系统与车载智能设备子系统通信连接,接收无人智能设备采集的数据,生成目标地点的高清地图、无人智能设备控制信息以及决策辅助信息;综合通信模块配置为向外与其他从属救援端实现数据共享。采用本方案克服了现有技术人力和时间资源消耗严重和应用场景受限的问题,自动化程度高,响应迅速,可实现全地形全面作业。

著录项

  • 公开/公告号CN116224979A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2023-06-06

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 青岛慧拓智能机器有限公司;

    申请/专利号CN202211557590.9

  • 发明设计人 刘坤华;滕思宇;牟恒辰;潘子宇;

    申请日2022-12-06

  • 分类号G05D1/00(2006.01);

  • 代理机构北京聿华联合知识产权代理有限公司 11611;

  • 代理人朱绘

  • 地址 266071 山东省青岛市高新区火炬路100号盘谷创客空间D座206-1房间

  • 入库时间 2023-06-23 06:30:03

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2023-06-23

    实质审查的生效 IPC(主分类):G05D 1/00 专利申请号:2022115575909 申请日:20221206

    实质审查的生效

说明书

技术领域

本发明涉及智能化救援及优化技术领域,尤其涉及一种基于自动控制技术的全场景航母系统及应用方法。

背景技术

为了预防火灾和化学品爆炸,避免和减少各类灾难事故的发生,切实加强应急救援工作,保护人身、财产安全,维护公共安全至关重要;另一方面,为了预防自然灾害,预知自然灾害的发生,当自然灾害发生时相关的应急措施、事发救援等事宜也需要认真看待。

现有技术中,存在意图将灾害救援作业往智能化方向发展的技术,但是一般需要人工到现场,亲自控制无人飞行器进行周围环境数据采集,进而再结合采集的数据设计灾害救援方案。基于此可见,传统技术方案对工作人员的依赖性比较高,无法自主开展勘测和救援作业,需要消耗大量人力,同时施救人员安全难以得到保证,基于此,有些危险性比较高的场景或者地形复杂的场景,则无法有效抵达并实施救援,协同效率低、灵活性差。

公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成己为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

为解决上述问题,本发明提供了一种基于自动控制技术的全场景航母系统,在一个实施例中,所述系统包括:航母车体、自动驾驶模块、自主协同控制子系统、车载智能设备子系统和综合通信模块;

所述自动驾驶模块设置在所述航母车体内,配置为响应于行驶需求自主行驶至目标地点;

所述车载智能设备子系统包括无人机分系统、无人车分系统和无人船分系统,各分系统中包含一个或多个无人智能设备及其对应的设备库,配置为响应于控制指令自动执行数据采集、勘测、救援或巡逻作业;

所述自主协同控制子系统与车载智能设备子系统通信连接,包含中心控制器和主控计算机,用于接收无人智能设备作业过程中采集的数据,基于其生成目标地点的高清地图、无人智能设备控制信息以及决策辅助信息;

所述综合通信模块配置为向外与其他从属救援端传输作业数据、高清地图或决策辅助信息,实现自身与各从属救援端的可靠数据通信,所述从属救援端包括救援车辆、救援物资和救援人员。

进一步地,一个实施例中,所述自动驾驶模块包含导航定位单元、环境感知单元和自动导航行驶单元,由导航定位单元根据指示的目标地点确定精确位置信息,利用自动导航行驶单元根据预设的地图数据规划行驶路线,进而基于环境感知数据和行驶路线控制整体航母系统抵达目标位置。

一个优选的实施例中,所述车载智能设备子系统配置为:当航母系统抵达目标地点后,根据目标地点的地形类型启用匹配的无人智能设备对目标地点进行勘测采集周围环境数据;其中,所述周围环境数据包括目标地点的雷达信号数据、视频数据、图像数据和温度数据。

具体地,一个可选的实施例中,若目标地点为陆地或建筑物,设置采用无人车和/或无人飞行器进行自主勘测和作业,若目标地点为水泊地形,设置采用无人船和/或无人飞行器进行自主勘测和作业,其中针对不同的陆地地形类型,启用与地形类型匹配的无人车辆。

可选地,一个实施例中,所述自主协同控制子系统配置为根据无人智能设备采集的周围环境数据生成目标受灾地点的三维地图,并标记一个或多个重点救援位置。

进一步地,一个实施例中,所述自主协同控制子系统配置与所述综合通信模块连接,将无人智能设备采集的数据、生成的高精地图以及决策辅助信息共享传输至控制中心和不同的从属救援端。

优选地,一个实施例中,所述综合通信模块配备信号增强单元,以预防复杂地形造成的通信干扰。

一个可选的实施例中,所述航母车体采用外部悬挂全地形越野车,以高效灵活地驶达全地形受灾地点。

基于上述任意一个或多个实施例中所述系统的应用方面,本发明还提供一种基于自动控制技术的全场景航母的应用方法,该方法包括:

自动驾驶步骤、将受灾地址作为形式需求,由自动驾驶模块控制整体航母系统行驶至目标受灾地点;

环境数据采集步骤、由车载智能设备子系统根据受灾地点的地形类型启动匹配的无人智能设备作业,以采集受灾地点的周围环境数据;

自主作业步骤、由自主协同控制子系统接收无人智能设备作业过程中采集的数据,基于其生成目标地点的高清地图或决策辅助信息,作业过程中,利用综合通信模块配置为向外与其他从属救援端传输作业数据、高清地图或决策辅助信息,协同实现救援和物质配送。

基于上述实施例中所述方法的其他方面,本发明还提供一种存储介质,该存储介质上存储有可实现如上述实施例中所述方法的程序代码。

与最接近的现有技术相比,本发明还具有如下有益效果:

本发明提供的一种基于自动控制技术的全场景航母系统及应用方法,能够自主行驶至目标地点,当具备救援需求的地点安全性不佳或者地形复杂时,也能够没有顾虑地前往执行作业,打破了应用局限,显著地提升了作业场景的灵活适配性;

车载智能设备子系统包括无人机分系统、无人车分系统和无人船分系统,响应于控制指令自动执行数据采集、勘测、救援或巡逻作业;能够对目标地点进行全面的数据采集和需求作业,功能多样性更好,作业覆盖面广,更能够满足多种工况的作业需求;

自主协同控制子系统与车载智能设备子系统通信连接,接收无人智能设备采集的数据,生成目标地点的高清地图、无人智能设备控制信息以及决策辅助信息;基于持续获取的数据更新决策信息和控制指令,能够更好地保障作业性能最优;

基于综合通信模块与其他从属救援端实现数据共享,提升作业能力、提高效率,降低无人设备在处理复杂情形的难度。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例共同用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:

图1是本发明一实施例所提供的基于自动控制技术的全场景航母系统的结构示意图;

图2是本发明实施例所提供基于自动控制技术的全场景航母系统的功能原理示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式,借此本发明的实施人员可以充分理解本发明如何应用技术手段来解决技术问题,并达成技术效果的实现过程并依据上述实现过程具体实施本发明。需要说明的是,只要不构成冲突,本发明中的各个实施例以及各实施例的各个特征可以相互结合,所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

虽然流程图将各项操作描述成顺序的处理,但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时处理可以被终止,但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。

计算机设备包括用户设备与网络设备。其中,用户设备或客户端包括但不限于电脑、智能手机、PDA等;网络设备包括但不限于单个网络服务器、多个网络服务器组成的服务器组或基于云计算的由大量计算机或网络服务器构成的云。计算机设备可单独运行来实现本发明,也可接入网络并通过与网络中的其他计算机设备的交互操作来实现本发明。计算机设备所处的网络包括但不限于互联网、广域网、城域网、局域网、VPN网络等。

在这里可能使用了术语“第一”、“第二”等等来描述各个单元,但是这些单元不应当受这些术语限制,使用这些术语仅仅是为了将一个单元与另一个单元进行区分。这里所使用的术语“和/或”包括其中一个或更多所列出的相关联项目的任意和所有组合。当一个单元被称为“连接”或“耦合”到另一单元时,其可以直接连接或耦合到所述另一单元,或者可以存在中间单元。

这里所使用的术语仅仅是为了描述具体实施例而不意图限制示例性实施例。除非上下文明确地另有所指,否则这里所使用的单数形式“一个”、“一项”还意图包括复数。还应当理解的是,这里所使用的术语“包括”和/或“包含”规定所陈述的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在,而不排除存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。

近年来,为了提升作业效率和可靠性,发展智能化设备是有力举措之一。其中,为了预防火灾和化学品爆炸,避免和减少各类灾难事故的发生,切实加强应急救援工作,保护人身、财产安全,维护公共安全至关重要;另一方面,为了预防自然灾害,预知自然灾害的发生,当自然灾害发生时相关的应急措施、事发救援等事宜也需要认真看待。现有技术中,存在意图将灾害救援作业往智能化方向发展的技术,但是一般需要人工到现场,亲自控制无人飞行器进行周围环境数据采集,进而再结合采集的数据设计灾害救援方案。基于此可见,传统技术方案对工作人员的依赖性比较高,无法自主开展勘测和救援作业,现有存在下述不足:

1.搜救作业需要消耗大量人力,同时施救人员安全难以得到保证;

2.现有救援车辆种类少,设备落后,功能单一,大部分都需要人为操控,协同效率低、灵活性差;

3.从发出预警到人员车辆调动,消耗时间长,且无法第一时间获取有效信息;

4.无人机设备无法前往某些特定地形,如地下,狭窄洞穴等,获取信息的难度显著提高。

为解决上述问题,本发明提供一种基于自动控制技术的全场景航母系统及方法,研发一种能够综合搭载无人系统多功能特种车辆的陆地航母,在配备其它个体功能性强的车辆组成的车群可以高效地实现救援任务,不仅改善了由人工操作所造成的机动性与灵活性问题,且极大地降低了施救人员的风险性,能安全、准确、高效的完成勘探、测绘任务。积极响应智能优化号召,协助救援设备向自动化方向转化,提升灵活性和控制精确度。

本发明实施例所提供全场景航母系统的设计思路如下:

(1).自动驾驶模块:陆地航母配有自动驾驶系统,输入目的地后可自动前往规定地点。

(2).车载智能设备子系统:陆地航母为无人设备配备专用储备空间、作业控制系统,并配有简易修理维护工作台。

(3).自主协同控制子系统:由中心控制器、主控计算机、Internet网络和中心天线形成的主控制系统,对无人机进行操控,接收由无人机、无人车、无人船传输的视频、图像,可根据无人设备拍摄、扫描地形生成高精地图,有助于人们对当前局势进行判断,从而做出下一步决策。考虑到全地形越野车大体积大小,拟采用外部悬挂全地形越野车作为航母车体来节省空间

(4).综合通信模块:可向车队其它从属人员或车辆如:挖机、起重机、消防车、救护车等发出指令。预防复杂地形可能造成的通信干扰,配备信号增强功能,确保指令及时下发、无人设备传感器采集到的数据的准确上传。

接下来基于附图详细描述本发明实施例系统的结构组件、连接方式和功能原理。虽然在描述系统结构运行原理的过程中示出了各操作的逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的操作。

实施例一

图1示出了本发明实施例一提供的基于自动控制技术的全场景航母系统的结构示意图,参照图1可知,该系统包括:航母车体、自动驾驶模块、自主协同控制子系统、车载智能设备子系统和综合通信模块;

所述自动驾驶模块设置在所述航母车体内,配置为响应于行驶需求自主行驶至目标地点;

所述车载智能设备子系统包括无人机分系统、无人车分系统和无人船分系统,各分系统中包含一个或多个无人智能设备及其对应的设备库,配置为响应于控制指令自动执行数据采集、勘测、救援或巡逻作业;

所述自主协同控制子系统与车载智能设备子系统通信连接,包含中心控制器和主控计算机,用于接收无人智能设备作业过程中采集的数据,基于其生成目标地点的高清地图、无人智能设备控制信息以及决策辅助信息;

所述综合通信模块配置为向外与其他从属救援端传输作业数据、高清地图或决策辅助信息,实现自身与各从属救援端的可靠数据通信,所述从属救援端包括救援车辆、救援物资和救援人员。

该系统应用时能够自主行驶至目标地点;车载智能设备子系统包括无人机分系统、无人车分系统和无人船分系统,响应于控制指令自动执行数据采集、勘测、救援或巡逻作业;自主协同控制子系统与车载智能设备子系统通信连接,接收无人智能设备采集的数据,生成目标地点的高清地图、无人智能设备控制信息以及决策辅助信息;综合通信模块配置为向外与其他从属救援端实现数据共享。采用本方案克服了现有技术人力和时间资源消耗严重和应用场景受限的问题,自动化程度高,响应迅速,可实现全地形全面作业。

采用本发明实施例的基于自动控制技术的全场景航母系统能够先于救援人员到达受灾地区进行作业,或者代替救援人员进入有危险的场所,提升作业效率的同时,保障救援人员的安全。

无人驾驶系统主要的关键技术包括:环境感知技术、导航定位技术、路径规划技术、决策控制技术。优选地,一个实施例中,所述自动驾驶模块涉及目的地位置确认、决策规划、控制等功能,包含导航定位单元、环境感知单元和自动导航行驶单元,由导航定位单元根据指示的目标地点确定精确位置信息,利用自动导航行驶单元根据预设的地图数据规划行驶路线,进而基于环境感知数据和行驶路线控制整体航母系统抵达目标位置。

其中,一个可选的实施例中,环境感知单元配置为采用多个传感器同时对某一个被测对象的一个或者几个特征量进行测量,将所测得的数据经过数据融合处理后,获得周围环境中的信息。

导航定位单元优选采用组合定位法,综合采用相对定位和绝对定位的方法,扬长避短,弥补单一定位方法的不足。

所述自动导航行驶单元实现路径规划时,基于环境感知和导航定位提供的信息,根据内置路径规划算法规划出一条安全舒适的可行使路径。

所述自动导航行驶单元实现自动行驶决策控制时,依据规划的路径和环境感知单元获取的信息来进行决策判断,进而对下一步的行为进行决策,然后对车辆进行控制。

考虑到体积过大的车体不适用于满足全地形行驶需求,本发明实施例采用外部悬挂全地形越野车来节省空间,因此,一个优选的实施例中,所述航母车体采用外部悬挂全地形越野车,以高效灵活地驶达全地形受灾地点,实现陆地航母复杂场景自动驾驶功能。

本发明实施例设置所述车载智能设备子系统包括无人机分系统、无人车分系统和无人船分系统,各分系统中包含一个或多个无人智能设备及其对应的设备库;

进一步地,一个实施例中,所述车载智能设备子系统配置为:当航母系统抵达目标地点后,根据目标地点的地形类型启用无人智能设备对目标地点进行勘测采集周围环境数据;其中,所述周围环境数据包括目标地点的雷达信号数据、视频数据、图像数据和温度数据。

无人车需面临各种不同的复杂地域,针对不同环境装配不同规格的无人车,提高无人车在复杂地域作业的普适性,实现多场景全适配作业需求。实际应用时,一个实施例中,若目标地点为陆地或建筑物,设置采用无人车和/或无人飞行器进行自主勘测和作业,若目标地点为水泊地形,设置采用无人船和/或无人飞行器进行自主勘测和作业,其中针对不同的陆地地形类型,启用与地形类型匹配的无人车辆,例如对于沙漠、沙滩或沼泽地形,针对性地采用履带配置的无人车辆作业,才能更好地保障作业效率和可行性。

无人机子系统中,无人机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行器,完全在电子设备的监控下可以自动完成全部飞行过程的飞行器,目前主要的无人机类型包括固定翼无人机、旋翼无人机和扑翼无人机。

无人机子系统一般包括6个部分:

①无人飞行器结构,包括机体、动力装置、飞行控制与管理设备等;

②任务设备结构,包括现场数据采集设备、通讯增强设备、通信中继设备、电子遥感设备、现场测量设备等;

③测控与信息传输结构,包括无线电遥控/遥测设备、信息传输设备、中继转发设备等;

④指挥控制结构,包括飞行操纵与管理设备、综合显示设备、地图与飞行航迹显示设备、任务规划设备、记录与回放设备、情报处理与通信设备、其他情报和通信信息接口等;

⑤发射与回收结构,包括发射(起飞)和回收(着陆)有关的设备或装置,如发射车、发射箱、助推器、起落架、回收伞、拦阻网等;

⑥保障与维修分系统:基层级保障维修设备,基地级保障维修设备等;

其中,具体地,可选的实施例中,测控与信息传输分系统包括无线电遥控/遥测设备、信息传输设备、中继转发设备等,通过上行信道,实现对无人机的遥控;通过下行信道,完成对无人机状态参数的遥测,并传回侦察获取的情报信息。

指挥控制分系统包括:飞行操纵与管理设备、综合显示设备、地图与飞行航迹显示设备、任务规划设备、记录与回放设备、情报处理与通信设备、其他情报和通信信息接口等,完成指挥、作战计划制定、任务数据加载、无人机地面和空中工作状态监视和操纵控制,以及飞行参数和情报数据记录等任务。

发射与回收分系统包括与发射(起飞)和回收(着陆)有关的设备或装置,如发射车、发射箱、助推器、起落架、回收伞、拦阻网等,完成无人机的发射(起飞)和回收(着陆)任务。

保障与维修分系统主要完成系统的日常维护,以及无人机的状态测试和维修等任务。

无人船子系统集成了船舶设计、智能控制、人工智能、信息处理、检测与转换等专业技术,其研究内容涉及多个方面:自动驾驶、远程遥控、遥感建模等等。

无人船在各种不同的环境下能够安全航行,特别是在超视距、遥控不能发挥作用的情况下,能够自主进行环境探测、目标识别、自主避障、自主路径规划以及自动完成使命。

其中,一个可选的实施例中,在航母系统端无人船子系统中设置岸基控制中心,可以进行远程控制,另外,在无人船上设置船载控制系统,功能主要是实现无人船的航行控制;

实际应用时,在无人船启动阶段,进行硬件接口和软件接口的初始化;开始航行后,分别读取由GPS提供的无人船的速度、经度、纬度及由姿态传感器提供的偏航角、俯仰角、横滚角等信息。根据岸基控制平台设定的航行任务,船载控制系统根据本船实时航行状态给出新的控制指令,通过采集板输出电机控制D/A和I/O信号来驱动无人船的航行,船载控制系统将最新的航行状态信息发送至岸基控制平台,便于岸上人员及时了解无人船的运行状况;同时,船载控制系统根据无人船新的航行信息进行控制算法的解算,再给出新的航行指令,此过程一直循环到任务结束或者岸基平台输出新指令为止。

实际应用时,可以通过两个阶段实现周围环境数据的采集,先基于预设地图上受灾位置的地形数据启用匹配的无人智能设备实现基础环境数据采集,基于基础环境数据分析受灾地点的地形特征,进而根据地形特征启用匹配的无人智能设备实现精确的周围环境数据采集。

实现精确的周围环境数据采集的过程中,根据场景不同,对特殊的复杂场景如矿区、溶洞等,采用对应的决策,规划控制方案。

实际应用时,车载智能设备子系统需要响应于控制指令实现自动运行,所述控制指令来自所述自主协同控制子系统,可以为自主协同控制子系统根据预设地图数据和基础环境数据采集的数据自行分析生成的,也可以是由自主协同控制子系统传送的远程控制指令,当同时存在远程控制指令和自主协同控制子系统生成的指令时,前者的优先级更高。需要说明的是,上述操作中所涉及的预设地图数据与后文中形成的高精地图不同,是指预先设置的与受灾地点相关的既有地图数据。

进一步地,本发明实施例中提供的全场景航母系统中,所述自主协同控制子系统配置为接收无人智能设备作业过程中采集的数据,基于其生成目标地点的高清地图以及决策辅助信息;

在基于周围环境数据生成决策辅助信息的过程中,根据场景不同,对特殊的复杂场景采用对应的决策,规划匹配的控制方案。

进一步地,一个优选的实施例中,所述自主协同控制子系统配置为根据无人智能设备采集的周围环境数据生成目标受灾地点的三维地图,并标记一个或多个重点救援位置,能够为救援或物资派发作业提供更客观更有针对性的支持。

实际应用时,一个实施例中,所述自主协同控制子系统配置与所述综合通信模块连接,将无人智能设备采集的数据、生成的高精地图以及决策辅助信息共享传输至控制中心和不同的从属救援端;提升无人系统联合作业能力,分工明确、数据共享、协同作业。

另外的,研发人员考虑到目标受灾地区地形复杂时,目标区域可能定位信号丢失,无人设备通讯终端信号被屏蔽等问题,因此,一个优选的实施例中,所述综合通信模块配备信号增强单元,以预防复杂地形造成的通信干扰。陆地航母应附带通信强化功能、提升整个无人系统通信的鲁棒性。

本发明的航母系统采用全地形越野车,储备了无人机、无人车、无人船、控制指挥部等组织结构;利用车载无人设备对各种复杂地形勘测,并通过搭载的相机与雷达生成高精地图;

对受灾区域实施救援活动,包括但不限于矿难、有毒气体泄漏、地震、山体滑坡等,快速移动到灾难发生地,并及时成立临时指挥所;利用车载无人机、无人车对危险地区进行勘探,通过传感器(激光雷达、相机、毫米波雷达等)获取周围环境信息,利用规划控制算法实现无人车、无人机的自主控制,实现向被困人员提供水、食物、急救包等紧急物资的功能。

利用不同无人设备传感器采集各项环境参数后,可通过综合通信模块将这些数据处理后在无人设备中共享,提升作业能力、提高效率,降低无人设备在处理复杂情形的难度。

应用本发明实施例提供的航母系统执行救援任务时,具备以下优势:

1.自动化程度高,节约人力、物力、时间成本,一定程度上提高容错率,降低因为人工操作造成失误的可能性;

2.响应迅速,收到灾情预警即可立马出发,到达目的地后快速掌握有效信息,根据收集到的信息做出相应决策;

3.通过无人系统绘制的高精地图,覆盖面广,极大地帮助了后续人员救援活动,为人们的判断、决策、规划提供了可靠的情报;

4.多功能性,相比较于功能单一的救援车辆,本车可实现指挥、通信、勘探、救援等功能;

5.全地形作业,车载无人设备可覆盖空中、陆地、水域三栖,面对绝大多数复杂地域作业,都可有效进行勘探、测绘、救援等作业;

6.通信性能稳定,配置信号增强单元,避免复杂地形造成的通信干扰,提升系统通信的鲁棒性。

本发明实施例提供的基于自动控制技术的全场景航母系统中,各个模块或单元结构可以根据实际数据通信需求或智能运算需求独立运行或组合运行,以实现相应的技术效果。

实施例二

上述本发明公开的实施例中详细描述了系统,基于上述任意一个或多个实施例中所述系统的其他方面,本发明还提供一种基于自动控制技术的全场景航母应用方法,该方法应用于上述任意一个或多个实施例中所述的基于自动控制技术的全场景航母系统。下面给出具体的实施例进行详细说明。

本发明实施例中提供的基于自动控制技术的全场景航母应用方法包括:

自动驾驶步骤、将受灾地址作为形式需求,由自动驾驶模块控制整体航母系统行驶至目标受灾地点;

环境数据采集步骤、由车载智能设备子系统根据受灾地点的地形类型启动匹配的无人智能设备作业,以采集受灾地点的周围环境数据;

自主作业步骤、由自主协同控制子系统接收无人智能设备作业过程中采集的数据,基于其生成目标地点的高清地图或决策辅助信息,作业过程中,利用综合通信模块配置为向外与其他从属救援端传输作业数据、高清地图或决策辅助信息,协同实现救援和物质配送。

其中,应用的航母系统包括:航母车体、自动驾驶模块、自主协同控制子系统、车载智能设备子系统和综合通信模块;

所述自动驾驶模块设置在所述航母车体内,配置为响应于行驶需求自主行驶至目标地点;

所述车载智能设备子系统包括无人机分系统、无人车分系统和无人船分系统,各分系统中包含一个或多个无人智能设备及其对应的设备库,配置为响应于控制指令自动执行勘测或救援作业;

所述自主协同控制子系统与车载智能设备子系统通信连接,包含中心控制器和主控计算机,用于接收无人智能设备作业过程中采集的数据,基于其生成目标地点的高清地图或决策辅助信息;

所述综合通信模块配置为向外与其他从属救援端传输作业数据、高清地图或决策辅助信息,实现自身与各从属救援端的可靠数据通信,所述从属救援端包括救援车辆、救援物资和救援人员。

其中,一个优选的实施例中,所述航母车体采用外部悬挂全地形越野车,以高效灵活地驶达全地形受灾地点。

进一步地,一个优选的实施例中,设置所述自动驾驶模块包含导航定位单元、环境感知单元和自动导航行驶单元,由导航定位单元根据指示的目标地点确定精确位置信息,利用自动导航行驶单元根据预设的地图数据规划行驶路线,进而基于环境感知数据和行驶路线控制整体航母系统抵达目标位置。

可选地,一个实施例中,所述车载智能设备子系统配置为:当航母系统抵达目标地点后,根据目标地点的地形类型启用无人智能设备对目标地点进行勘测采集周围环境数据;其中,所述周围环境数据包括目标地点的雷达信号数据、视频数据、图像数据和温度数据。

实际应用时,一个实施例中,若目标地点为陆地或建筑物,设置采用无人车和/或无人飞行器进行自主勘测和作业,若目标地点为水泊地形,设置采用无人船和/或无人飞行器进行自主勘测和作业,其中针对不同的陆地地形类型,启用与地形类型匹配的无人车辆。

进一步地,一个实施例中,设置自主协同控制子系统根据无人智能设备采集的周围环境数据生成目标受灾地点的三维地图,并标记一个或多个重点救援位置。

优选地,一个实施例中,设置所述自主协同控制子系统配置与所述综合通信模块连接,将无人智能设备采集的数据、生成的高精地图以及决策辅助信息共享传输至控制中心和不同的从属救援端。

作为本发明的进一步改进,一个实施例中,设置所述综合通信模块配备信号增强单元,以预防复杂地形造成的通信干扰。

对于前述的各方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本发明并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本发明,某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

需要指出的是,在本发明的其他实施例中,该方法还可以通过将上述实施例中的某一个或某几个进行结合来得到新的自动全场景航母应用方法,以实现对复杂地形场景勘探、测绘和救援作业的高效精准实施。

需要说明的是,基于本发明上述任意一个或多个实施例中的方法,本发明还提供一种存储介质,该存储介质上存储有可实现如述任意一个或多个实施例中所述方法的程序代码,该代码被操作系统执行时能够实现如上所述的基于自动控制技术的全场景航母应用方法。

应该理解的是,本发明所公开的实施例不限于这里所公开的特定结构、处理步骤或材料,而应当延伸到相关领域的普通技术人员所理解的这些特征的等同替代。还应当理解的是,在此使用的术语仅用于描述特定实施例的目的,而不意味着限制。

说明书中提到的“一实施例”意指结合实施例描述的特定特征、结构或特征包括在本发明的至少一个实施例中。因此,说明书通篇各个地方出现的短语“一实施例”并不一定均指同一个实施例。

虽然本发明所揭露的实施方式如上,但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式,并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员,在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下,可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化,但本发明的专利保护范围,仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

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