一种使用无人机进行危险品检测的方法及系统与流程

技术特征：

1.一种使用无人机进行危险品检测的方法，其特征在于，包括：

从无人机接收检测到的危险品浓度数据、定位数据、风向数据；

根据所述危险品浓度数据判断浓度超标时，控制无人机改变飞行位置并在飞行过程中进行多点测量，根据多点测量的数据确定污染源的位置。

2.如权利要求1所述的使用无人机进行危险品检测的方法，其特征在于，

所述方法还包括：在确定污染源的位置后，至少执行一次以下操作：控制无人机朝污染源的位置飞行预设时长后，控制无人机改变飞行位置并在飞行过程中进行多点测量，根据多点测量的结果确定污染源的位置。

3.如权利要求1或2所述的使用无人机进行危险品检测的方法，其特征在于，所述根据多点测量的结果确定污染源的位置包括：

根据所述风向数据确定高斯模型的坐标系的X轴位于水平面且方向为风速方向，Y轴位于水平面且垂直于X轴，Z轴垂直于水平面；

判断浓度超标的危险品的类型，根据此类型查询各类型危险品的标准差对照表确定σ_y和σ_z，σ_y为污染源的污染物扩散的方式符合正态分布的情况下在y方向上的分布的标准差，σ_z为污染源的污染物扩散的方式符合正态分布的情况下在y方向上的分布的标准差；

根据多点测量结果使用下式计算获得污染源的位置和污染源的释放速率：

$X(x,y,z)=\frac{P}{2{\mathrm{\πS\σ}}_y{\mathrm{\σ}}_z}\exp \[-(\frac{y^2}{2{\mathrm{\σ}}_y^2}+\frac{z^2}{2{\mathrm{\σ}}_z^2})\]$

其中，X(x,y,z)为在坐标x,y,z位置测量到的危险品浓度，P为污染源的释放速率，S为无人机的位置与污染源的直接距离即

4.如权利要求3所述的使用无人机进行危险品检测的方法，其特征在于，所述危险品的类型包括核物质和非核化学物质。

5.如权利要求1所述的使用无人机进行危险品检测的方法，其特征在于，

控制无人机改变飞行位置并在飞行过程中进行多点测量是指控制无人机在垂直于风向方向的平面上飞行。

6.一种使用无人机进行危险品检测的系统，其特征在于，包括：地面通信设备、地面控制设备、无人机；所述无人机还包括无人机通信模块和无人机控制模块；所述系统还包括装载于所述无人机上的与无人机控制模块均连接的危险品浓度检测设备、定位设备、风向数据检测设备；

无人机控制模块，用于从接收危险品浓度检测设备、定位设备、风向数据检测设备检测到的数据，控制通信模块发送至所述地面控制设备；还用于根据从无人机通信模块收到的飞行轨迹控制信号进行飞行；

所述无人机通信模块，用于从地面通信设备接收飞行轨迹控制信号并将此控制信号发送至所述无人机控制模块；还用于从所述无人机控制模块接收检测数据，并发送至所述地面通信设备；

所述地面通信设备，用于从所述无人机通信模块接收检测数据并发送至所述地面控制设备；还用于将从所述地面控制设备收到的飞行轨迹控制信号发送至所述无人机通信模块；

所述地面控制设备，用于根据接收到的所述危险品浓度检测数据判断浓度超标时，确定多点测试飞行轨迹控制信号并发送至所述地面通信设备，根据收到的无人机在执行所述多点测试飞行轨迹控制信号时进行多点测量的数据确定污染源的位置。

7.如权利要求6所述的使用无人机进行危险品检测的系统，其特征在于，

所述地面控制设备，还用于在确定污染源的位置后，至少执行一次以下操作：向所述地面通信设备发送指示无人机朝污染源的位置飞行预设时长的控制信号后，确定多点测试飞行轨迹控制信号并发送至所述地面通信设备，根据收到的无人机在执行所述多点测试飞行轨迹控制信号时进行多点测量的数据确定污染源的位置。

8.如权利要求6或7所述的使用无人机进行危险品检测的系统，其特征在于，

所述地面控制设备用于根据以下方式根据多点测量的结果确定污染源的位置：

根据所述风向数据确定高斯模型的坐标系的X轴位于水平面且方向为风速方向，Y轴位于水平面且垂直于X轴，Z轴垂直于水平面；

判断浓度超标的危险品的类型，根据此类型查询各类型危险品的标准差对照表确定σ_y和σ_z，σ_y为污染源的污染物扩散的方式符合正态分布的情况下在y方向上的分布的标准差，σ_z为污染源的污染物扩散的方式符合正态分布的情况下在y方向上的分布的标准差；

根据多点测量结果使用下式计算获得污染源的位置和污染源的释放速率：

$X(x,y,z)=\frac{P}{2{\mathrm{\πS\σ}}_y{\mathrm{\σ}}_z}\exp \[-(\frac{y^2}{2{\mathrm{\σ}}_y^2}+\frac{z^2}{2{\mathrm{\σ}}_z^2})\]$

其中，X(x,y,z)为在坐标x,y,z位置测量到的危险品浓度，P为污染源的释放速率，S为无人机的位置与污染源的直接距离即

9.如权利要求8所述的使用无人机进行危险品检测的系统，其特征在于，所述危险品的类型包括核物质和非核化学物质。

10.如权利要求6所述的使用无人机进行危险品检测的系统，其特征在于，所述多点测试飞行轨迹控制信号对应的多点测试飞行轨迹为控制无人机在垂直于风向方向的平面上飞行。