本申請(qǐng)涉及控制科學(xué)，具體涉及協(xié)同控制，尤其涉及基于無(wú)人機(jī)與機(jī)器人協(xié)同控制的森林消防救援決策方法。

背景技術(shù)：

1、傳統(tǒng)的森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)與救援手段受限于地形、天氣等多重因素，往往難以在火災(zāi)發(fā)生初期及時(shí)發(fā)現(xiàn)火源，也無(wú)法快速獲取到火災(zāi)區(qū)域內(nèi)部的實(shí)時(shí)信息。這不僅給森林資源帶來(lái)了巨大損失，也對(duì)生態(tài)環(huán)境和人類(lèi)社會(huì)造成了嚴(yán)重威脅。

2、在此背景下，基于無(wú)人機(jī)與機(jī)器人協(xié)同控制的森林消防救援決策方法應(yīng)運(yùn)而生，旨在通過(guò)建立協(xié)作無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)無(wú)人機(jī)與救援機(jī)器人進(jìn)行協(xié)同控制，解決因信息獲取不及時(shí)導(dǎo)致救援行動(dòng)的準(zhǔn)確性和響應(yīng)速度不足的技術(shù)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)森林消防救援的高效化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)通過(guò)提供了基于無(wú)人機(jī)與機(jī)器人協(xié)同控制的森林消防救援決策方法，通過(guò)建立協(xié)作無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)無(wú)人機(jī)與救援機(jī)器人進(jìn)行協(xié)同控制，解決因信息獲取不及時(shí)導(dǎo)致救援行動(dòng)的準(zhǔn)確性和響應(yīng)速度不足的技術(shù)問(wèn)題。

2、鑒于上述問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)峁┝嘶跓o(wú)人機(jī)與機(jī)器人協(xié)同控制的森林消防救援決策方法及系統(tǒng)。

3、本申請(qǐng)公開(kāi)的一個(gè)方面，提供了基于無(wú)人機(jī)與機(jī)器人協(xié)同控制的森林消防救援決策方法，所述方法包括：分別獲取無(wú)人機(jī)、救援機(jī)器人的控制操作系統(tǒng)，進(jìn)行控制結(jié)構(gòu)、路線(xiàn)規(guī)劃、機(jī)群編隊(duì)控制的技術(shù)分析，獲得所述無(wú)人機(jī)、救援機(jī)器人的控制指令生成算法，構(gòu)建無(wú)人機(jī)-車(chē)集群指揮控制系統(tǒng)，所述無(wú)人機(jī)-車(chē)集群指揮控制系統(tǒng)用于兼容控制所述無(wú)人機(jī)、救援機(jī)器人；通過(guò)可見(jiàn)光相機(jī)、紅外相機(jī)分別采集森林災(zāi)害區(qū)域的實(shí)時(shí)圖像信息，基于所述實(shí)時(shí)圖像信息，獲得態(tài)勢(shì)大圖及局部圖像；根據(jù)所述態(tài)勢(shì)大圖及局部圖像進(jìn)行多終端信息融合，確定災(zāi)害分布進(jìn)行救援規(guī)劃；基于所述災(zāi)害分布、救援規(guī)劃方案，配置執(zhí)行無(wú)人機(jī)、執(zhí)行救援機(jī)器人，連接所述執(zhí)行無(wú)人機(jī)、執(zhí)行救援機(jī)器人至所述無(wú)人機(jī)-車(chē)集群指揮控制系統(tǒng)，并利用自組網(wǎng)模塊建立所述執(zhí)行無(wú)人機(jī)、執(zhí)行救援機(jī)器人的協(xié)作無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)；基于所述救援規(guī)劃方案，生成控制指令，發(fā)送至所述執(zhí)行無(wú)人機(jī)、執(zhí)行救援機(jī)器人。

4、本申請(qǐng)公開(kāi)的一個(gè)方面，提供了基于無(wú)人機(jī)與機(jī)器人協(xié)同控制的森林消防救援決策系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：指揮控制系統(tǒng)構(gòu)建組件，所述指揮控制系統(tǒng)構(gòu)建組件用于分別獲取無(wú)人機(jī)、救援機(jī)器人的控制操作系統(tǒng)，進(jìn)行控制結(jié)構(gòu)、路線(xiàn)規(guī)劃、機(jī)群編隊(duì)控制的技術(shù)分析，獲得所述無(wú)人機(jī)、救援機(jī)器人的控制指令生成算法，構(gòu)建無(wú)人機(jī)-車(chē)集群指揮控制系統(tǒng)，所述無(wú)人機(jī)-車(chē)集群指揮控制系統(tǒng)用于兼容控制所述無(wú)人機(jī)、救援機(jī)器人；圖像采集組件，所述圖像采集組件用于通過(guò)可見(jiàn)光相機(jī)、紅外相機(jī)分別采集森林災(zāi)害區(qū)域的實(shí)時(shí)圖像信息，基于所述實(shí)時(shí)圖像信息，獲得態(tài)勢(shì)大圖及局部圖像；信息融合組件，所述信息融合組件用于根據(jù)所述態(tài)勢(shì)大圖及局部圖像進(jìn)行多終端信息融合，確定災(zāi)害分布進(jìn)行救援規(guī)劃；協(xié)作無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)建立組件，所述協(xié)作無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)建立組件用于基于所述災(zāi)害分布、救援規(guī)劃方案，配置執(zhí)行無(wú)人機(jī)、執(zhí)行救援機(jī)器人，連接所述執(zhí)行無(wú)人機(jī)、執(zhí)行救援機(jī)器人至所述無(wú)人機(jī)-車(chē)集群指揮控制系統(tǒng)，并利用自組網(wǎng)模塊建立所述執(zhí)行無(wú)人機(jī)、執(zhí)行救援機(jī)器人的協(xié)作無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)；指令生成組件，所述指令生成組件用于基于所述救援規(guī)劃方案，生成控制指令，發(fā)送至所述執(zhí)行無(wú)人機(jī)、執(zhí)行救援機(jī)器人。

5、本申請(qǐng)中提供的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)：

6、上述基于無(wú)人機(jī)與機(jī)器人協(xié)同控制的森林消防救援決策方法，該方法獲取無(wú)人機(jī)和救援機(jī)器人的控制操作系統(tǒng)，深入分析它們的控制結(jié)構(gòu)、路線(xiàn)規(guī)劃以及機(jī)群編隊(duì)控制的技術(shù)細(xì)節(jié)，從而得到它們的控制指令生成算法。這些算法是構(gòu)建無(wú)人機(jī)-車(chē)集群指揮控制系統(tǒng)的關(guān)鍵，這個(gè)系統(tǒng)能夠兼容并控制無(wú)人機(jī)和救援機(jī)器人。隨后，利用可見(jiàn)光相機(jī)和紅外相機(jī)采集森林災(zāi)害區(qū)域的實(shí)時(shí)圖像信息?；谶@些圖像，進(jìn)行多終端信息的融合，以確定災(zāi)害的具體分布和范圍，從而進(jìn)行救援規(guī)劃。根據(jù)災(zāi)害的分布情況和救援規(guī)劃方案，配置并選定執(zhí)行任務(wù)的無(wú)人機(jī)和救援機(jī)器人。這些設(shè)備被連接到無(wú)人機(jī)-車(chē)集群指揮控制系統(tǒng)，并通過(guò)自組網(wǎng)模塊建立起它們之間的協(xié)作無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)。最后，基于救援規(guī)劃方案，生成具體的控制指令，并通過(guò)指揮控制系統(tǒng)發(fā)送給執(zhí)行無(wú)人機(jī)和救援機(jī)器人。這樣，它們就能按照指令進(jìn)行協(xié)同作業(yè)，完成森林消防救援任務(wù)。這個(gè)方法通過(guò)集成無(wú)人機(jī)與救援機(jī)器人的協(xié)同控制，結(jié)合實(shí)時(shí)圖像采集和信息融合技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)森林災(zāi)害的高效、精準(zhǔn)救援。

7、上述說(shuō)明僅是本申請(qǐng)技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本申請(qǐng)的技術(shù)手段，而可依照說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本申請(qǐng)的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉本申請(qǐng)的具體實(shí)施方式。

技術(shù)特征：

1.基于無(wú)人機(jī)與機(jī)器人協(xié)同控制的森林消防救援決策方法，其特征在于，所述方法包括：

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述實(shí)時(shí)圖像信息，獲得態(tài)勢(shì)大圖，包括：

4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，基于所述實(shí)時(shí)圖像信息，獲得局部圖像，包括：

5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用自組網(wǎng)模塊建立所述執(zhí)行無(wú)人機(jī)、執(zhí)行救援機(jī)器人的協(xié)作無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，包括：

6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述態(tài)勢(shì)大圖及局部圖像進(jìn)行多終端信息融合，確定災(zāi)害分布進(jìn)行救援規(guī)劃，包括：

8.基于無(wú)人機(jī)與機(jī)器人協(xié)同控制的森林消防救援決策系統(tǒng)，其特征在于，用于實(shí)施權(quán)利要求1-7任意一項(xiàng)所述的基于無(wú)人機(jī)與機(jī)器人協(xié)同控制的森林消防救援決策方法，包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)涉及控制科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，提供基于無(wú)人機(jī)與機(jī)器人協(xié)同控制的森林消防救援決策方法。所述方法包括：獲取無(wú)人機(jī)、救援機(jī)器人的控制操作系統(tǒng)，分析控制結(jié)構(gòu)、路線(xiàn)規(guī)劃、機(jī)群編隊(duì)技術(shù)；設(shè)計(jì)控制指令生成算法，構(gòu)建無(wú)人機(jī)?車(chē)集群指揮控制系統(tǒng)；利用可見(jiàn)光相機(jī)、紅外相機(jī)采集森林災(zāi)害區(qū)實(shí)時(shí)圖像，生成態(tài)勢(shì)大圖和局部圖像；多終端信息融合確定救援規(guī)劃，配置執(zhí)行無(wú)人機(jī)和救援機(jī)器人，連接至指揮系統(tǒng)，建立協(xié)作無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)；根據(jù)規(guī)劃生成控制指令，發(fā)送至執(zhí)行無(wú)人機(jī)和救援機(jī)器人。本申請(qǐng)通過(guò)建立協(xié)作無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)無(wú)人機(jī)與救援機(jī)器人進(jìn)行協(xié)同控制，解決因信息獲取不及時(shí)導(dǎo)致救援行動(dòng)的準(zhǔn)確性和響應(yīng)速度不足的技術(shù)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)森林消防救援的高效化。

技術(shù)研發(fā)人員：耿榮妹,任建新,紀(jì)任鑫,訾栓緊,張翼強(qiáng),陳軍鵬,閆化龍,王慰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)消防救援學(xué)院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21