[发明专利]一种基于无人机的自动定位污染源的系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于无人机的自动定位污染源的系统，包括：无人机、主控模块、空气监测设备、地面工作站。主控模块控制无人机朝着污染物排放区域的内部飞行的方向为第一航向，主控模块读取空气监测设备在第一航向上找出目标气体的浓度最高的第一目标点；主控模块控制无人机在第一目标点沿竖直方向升降，所述无人机在到目标气体的浓度最高的第二目标点悬停；主控模块控制无人机以所述第二目标点为圆心，在水平方向环绕飞行，找出环绕飞行轨迹上浓度最高的点为第三目标点，所述第三目标点和所述第二目标点的连线为第二航线，所述第二航线上的目标气体的浓度最高点为第四目标点，最终实现大气污染源的快速溯源，整个过程开始后，无需人工干预。

技术领域

本发明涉及无人机环境监测技术领域，具体涉及一种基于无人机的自动定位污染源的系统及方法。

背景技术

随着工业园区的迅速发展，环境质量越来越差，污染也越来越重。尤其是大气污染，给当地的环境质量和人们的生命安全造成了巨大的威胁和伤害。但是空气污染源的精准定位一直是该领域的技术难题，并没有一个实际可行的技术方法实现空气污染源的准确定位。

传统的空气检测装置受限于不能灵活的改变位置，需要多点多处建造空气监测塔，成本高昂且测量的数据受限于监测塔的地理位置，无法获取全面的监控区域空气数据；另有运用热气球监控空气数据，但是热气球工作对天气有着严格的要求，无法实现在天空层的即时升降。

空气检测运用无人机技术已经成为相关部门的首选。无人机可以突破传统空气检测的限制，以更低廉的飞行成本，更灵活自如的检测方式，更快捷迅速的检测空气数据。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种基于无人机的自动定位污染源的系统及方法，实现大气污染源的快速溯源。

为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种基于无人机的自动定位污染源的系统，包括：

无人机；

空气监测设备，所述空气监测设备装载于所述无人机上；

主控模块，所述主控模块装载于所述无人机上，与所述无人机、所述空气检测设备通讯，读取所述空气检测设备的数值，并给所述无人机下达飞行指令；

地面工作站，所述地面工作站用于接收所述无人机的状态信息及所述空气检测设备的空气监测信息。

本发明还提供了一种基于无人机的自动定位污染源的方法，包括如下步骤：

S1：预先选取污染排放区域内的一种或者多种气体作为自动追踪的目标气体；

S2：将无人机的起飞位置放置在所述污染排放区域的边缘的下风位置；

S3：所述主控模块控制所述无人机从地面垂直起飞，所述主控模块控制所述无人机在到浓度最高位置时悬停；

S4：所述主控模块控制所述无人机沿着与风向相反的方向朝着污染物排放区域的内部飞行，所述无人机沿着与风向相反的方向朝着污染物排放区域的内部飞行的方向为第一航向，所述主控模块控制空气监测设备在第一航向上找出目标气体的浓度最高点，所述第一航向上的目标气体的浓度最高点为第一目标点；

S5：所述主控模块控制所述无人机在第一目标点沿竖直方向升降，所述无人机在到目标气体的浓度最高位置时悬停，在所述第一目标点沿竖直方向的目标气体的浓度最高点位第二目标点；

S6：所述主控模块控制所述无人机以所述第二目标点为圆心，在水平方向环绕飞行，找出环绕飞行轨迹上目标气体的浓度最高的点，所述环绕飞行轨迹上目标气体的浓度最高的点为第三目标点，所述第三目标点和所述第二目标点的连线所在的直线为第二航线；