本發(fā)明涉及無人機智能管控系統(tǒng)，具體為一種無人機智能管控系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、無人機智能管控系統(tǒng)作為現(xiàn)代科技的前沿成果，是一款深度融合了云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、數(shù)字孿生以及先進通信技術(shù)的綜合性管理平臺。其核心目標在于構(gòu)建一個全方位、智能化的生態(tài)體系，實現(xiàn)對無人機作業(yè)的精細化、高效化管控以及對海量數(shù)據(jù)的深度挖掘與智能應用，從而為眾多行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和升級提供強有力的支撐。

2、目前，所使用的無人機管控系統(tǒng)，在使用過程中采用多個系統(tǒng)進行交互使用，在使用過程中，數(shù)據(jù)交互緩慢，用戶需要在多個系統(tǒng)件進行切換操作，工作效率低，同時現(xiàn)有的無人機管控系統(tǒng)智能化程度較低，并且無法實現(xiàn)三維化的功能展示，在使用過程中不夠完善，因此需要發(fā)明出一種無人機智能管控系統(tǒng)來解決上述問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種無人機智能管控系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種無人機智能管控系統(tǒng)，包括設(shè)備層、數(shù)據(jù)傳輸層、管控平臺層以及應用層，所述設(shè)備層與數(shù)據(jù)傳輸層之間信號連接，所述數(shù)據(jù)傳輸層與管控平臺層之間信號連接，所述管控平臺層與應用層之間信號連接。

3、所述管控平臺層包括設(shè)備接入與管理模塊、項目全生命周期管理模塊、三維可視化模塊、ai智能算法賦能模塊、機場無人值守管理模塊、數(shù)據(jù)安全管理模塊。

4、所述應用層包括城市綜合空中巡檢管理模塊、高速公路自動巡檢模塊、應急救援支持模塊、電網(wǎng)無人機巡檢管理模塊、城管無人機綜合巡檢模塊、無人機水務(wù)智能巡檢模塊、光伏智能巡檢模塊。

5、優(yōu)選的，所述設(shè)備層的輸入端信號連接有無人機與自動機場設(shè)備，用于為無人機提供起降、充電、存儲，所述無人機設(shè)置有多功能云臺相機、激光雷達、氣體檢測儀、探照燈。

6、優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)傳輸層用于負責無人機與管控平臺間的數(shù)據(jù)交互，采樣無線通信進行數(shù)據(jù)傳輸，并使用加密協(xié)議對飛行數(shù)據(jù)、任務(wù)數(shù)據(jù)、采集數(shù)據(jù)進行加密處理。

7、優(yōu)選的，所述設(shè)備接入與管理模塊用于將無人機與自動機場設(shè)備進行接入，同時用于在遙控端登錄平臺分配賬號，實現(xiàn)無人機設(shè)備的自動注冊與接入。

8、所述項目全生命周期管理模塊用于項目基本信息維護、里程碑設(shè)定、執(zhí)行計劃制定、作業(yè)監(jiān)控、成果管理與后處理分析。

9、所述三維可視化模塊用于采用三維數(shù)字孿生技術(shù)與gis可視化引擎，融合高清影像、地形、實景三維模型場景要素，構(gòu)建三維場景。

10、所述ai智能算法賦能模塊采用視覺識別引擎與ai識別算法庫，針對城市綜合治理、環(huán)保、農(nóng)林、交通、能源不同行業(yè)需求，配置相應的智能分析算法。

11、所述機場無人值守管理模塊包括分為在線運維、計劃任務(wù)和指令控制三個子模塊，所述在線運維子模塊用于實時采集機場設(shè)備的傳感信號與圖傳畫面，遠程監(jiān)控設(shè)備運行狀態(tài)與周邊環(huán)境，所述計劃任務(wù)子模塊用于支持精細化定時策略配置，設(shè)置任務(wù)立即執(zhí)行、定時執(zhí)行或重復執(zhí)行，靈活規(guī)劃無人機自動化飛行作業(yè)任務(wù)，所述指令控制子模塊用于實現(xiàn)飛行動作控制、云臺操作、指點飛行與環(huán)繞飛行拍攝功能。

12、所述數(shù)據(jù)安全管理模塊用于提供云計算服務(wù)與純離線私有化部署兩種模式。

13、優(yōu)選的，所述三維可視化模塊采用gis可視化引擎提供地理空間框架，三維數(shù)字孿生技術(shù)在該框架內(nèi)嵌入無人機及相關(guān)設(shè)施的精細模型，用于實現(xiàn)地理信息與設(shè)備實體信息的深度融合，且融合機制采用空間坐標轉(zhuǎn)換算法公式，設(shè)源地理坐標系下一點的坐標為（x，y，z），目標地理坐標系下對應的坐標為（x’，y’，z’），七參數(shù)分別為x軸平移量?x0、y軸平移量?y0、z軸平移量?z0、繞x軸旋轉(zhuǎn)角ωx、繞y軸旋轉(zhuǎn)角ωy、繞z軸旋轉(zhuǎn)角ωz以及尺度因子m，其轉(zhuǎn)換公式為：

14、；

15、；

16、。

17、優(yōu)選的，所述ai智能算法賦能模塊采用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，其公式為：

18、；

19、其中，x為特征提取層后得到特征向量，w為全連接層權(quán)重矩陣，b為偏置向量，y為分類預測結(jié)果。

20、優(yōu)選的，所述城市綜合空中巡檢管理模塊包括集成道路交通、環(huán)境、設(shè)施、工程施工巡檢功能。

21、所述高速公路自動巡檢模塊用于實現(xiàn)對高速公路沿線自動機場的遠程集中控制與無人機全自動調(diào)度。

22、所述應急救援支持模塊用于利用無人機實時回傳的直播畫面，為地面救援人員提供現(xiàn)場信息，輔助制定救援方案。

23、所述電網(wǎng)無人機巡檢管理模塊用于結(jié)合電力設(shè)備圖像識別與點云分析算法，對電力線路、桿塔、變電站等設(shè)備進行精細化巡檢。

24、所述城管無人機綜合巡檢模塊用于依托城市網(wǎng)格化調(diào)度管理系統(tǒng)與智能視覺識別算法，對城市交通違章、市容環(huán)保、違規(guī)搭建、排污問題進行自動化排查。

25、所述無人機水務(wù)智能巡檢模塊用于利用無人機與自動機場的無人值守能力，對城市水網(wǎng)、通航河道進行周期性巡檢。

26、所述光伏智能巡檢模塊用于實現(xiàn)光伏電站巡檢飛行全過程自動化管控，包括一鍵自主飛行、可見光/熱紅外圖像采集、自動放飛回收充電功能。

27、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種無人機智能管控系統(tǒng)，具備以下有益效果：

28、該無人機智能管控系統(tǒng)，集設(shè)備接入管理、項目全生命周期管理、三維可視化、ai智能算法賦能、機場無人值守管理、數(shù)據(jù)安全保障等多功能于一體，實現(xiàn)無人機作業(yè)流程的一站式集中化、自動化、智能化管理，各功能模塊緊密協(xié)作，數(shù)據(jù)交互流暢，避免用戶在多個系統(tǒng)間切換操作，提高工作效率與管理效能。

29、該無人機智能管控系統(tǒng)，運用先進的ai智能識別技術(shù)與可定制算法，針對不同行業(yè)特點與業(yè)務(wù)需求開發(fā)專屬分析模型，能夠精準識別各類復雜業(yè)務(wù)場景問題，如城市管理中的微小違章建筑、電網(wǎng)設(shè)備的細微缺陷、環(huán)保領(lǐng)域的隱匿污染源等，通過持續(xù)訓練迭代模型，不斷提升識別精度與分析能力，為用戶提供高質(zhì)量的智能分析服務(wù)，輔助決策制定。

30、該無人機智能管控系統(tǒng)，基于三維數(shù)字孿生與gis可視化引擎構(gòu)建的業(yè)務(wù)可視化融合體系，提供全方位、多層次的可視化展示與交互操作功能。通過作業(yè)態(tài)勢一張圖、航線管理一張圖、指揮調(diào)度一張圖等應用，實現(xiàn)無人機作業(yè)過程的實時動態(tài)監(jiān)控、高效航線規(guī)劃與便捷指揮調(diào)度，三維場景個性化配置功能滿足用戶定制化可視化需求，提升用戶體驗與業(yè)務(wù)理解深度。

技術(shù)特征：

1.一種無人機智能管控系統(tǒng)，包括設(shè)備層、數(shù)據(jù)傳輸層、管控平臺層以及應用層，其特征在于：所述設(shè)備層與數(shù)據(jù)傳輸層之間信號連接，所述數(shù)據(jù)傳輸層與管控平臺層之間信號連接，所述管控平臺層與應用層之間信號連接；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無人機智能管控系統(tǒng)，其特征在于：所述設(shè)備層的輸入端信號連接有無人機與自動機場設(shè)備，用于為無人機提供起降、充電、存儲，所述無人機設(shè)置有多功能云臺相機、激光雷達、氣體檢測儀、探照燈。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無人機智能管控系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)傳輸層用于負責無人機與管控平臺間的數(shù)據(jù)交互，采樣無線通信進行數(shù)據(jù)傳輸，并使用加密協(xié)議對飛行數(shù)據(jù)、任務(wù)數(shù)據(jù)、采集數(shù)據(jù)進行加密處理。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無人機智能管控系統(tǒng)，其特征在于：所述設(shè)備接入與管理模塊用于將無人機與自動機場設(shè)備進行接入，同時用于在遙控端登錄平臺分配賬號，實現(xiàn)無人機設(shè)備的自動注冊與接入；

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無人機智能管控系統(tǒng)，其特征在于：所述三維可視化模塊采用gis可視化引擎提供地理空間框架，三維數(shù)字孿生技術(shù)在該框架內(nèi)嵌入無人機及相關(guān)設(shè)施的精細模型，用于實現(xiàn)地理信息與設(shè)備實體信息的深度融合，且融合機制采用空間坐標轉(zhuǎn)換算法公式，設(shè)源地理坐標系下一點的坐標為（x，y，z），目標地理坐標系下對應的坐標為（x’，y’，z’），七參數(shù)分別為x軸平移量?x0、y軸平移量?y0、z軸平移量?z0、繞x軸旋轉(zhuǎn)角ωx、繞y軸旋轉(zhuǎn)角ωy、繞z軸旋轉(zhuǎn)角ωz以及尺度因子m，其轉(zhuǎn)換公式為：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無人機智能管控系統(tǒng)，其特征在于：所述ai智能算法賦能模塊采用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，其公式為：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無人機智能管控系統(tǒng)，其特征在于：所述城市綜合空中巡檢管理模塊包括集成道路交通、環(huán)境、設(shè)施、工程施工巡檢功能；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及無人機智能管控系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，且公開了一種無人機智能管控系統(tǒng)，包括設(shè)備層、數(shù)據(jù)傳輸層、管控平臺層以及應用層，所述設(shè)備層與數(shù)據(jù)傳輸層之間信號連接，所述數(shù)據(jù)傳輸層與管控平臺層之間信號連接，所述管控平臺層與應用層之間信號連接。該無人機智能管控系統(tǒng)，集設(shè)備接入管理、項目全生命周期管理、三維可視化、AI智能算法賦能、機場無人值守管理、數(shù)據(jù)安全保障等多功能于一體，實現(xiàn)無人機作業(yè)流程的一站式集中化、自動化、智能化管理，各功能模塊緊密協(xié)作，數(shù)據(jù)交互流暢，提高工作效率與管理效能，運用先進的AI智能識別技術(shù)與可定制算法，針對不同行業(yè)特點與業(yè)務(wù)需求開發(fā)專屬分析模型，能夠精準識別各類復雜業(yè)務(wù)場景問題。

技術(shù)研發(fā)人員：王金虎,劉嘉,王百川,武宸宇,徐翔越,張校晗
受保護的技術(shù)使用者：南京信息工程大學
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15