1.本发明涉及病毒核酸采样技术以及无人机控制技术领域，具体的说，涉及一种使用无人机系统统计病毒传播规律的方法。
背景技术：
2.对于病毒核酸采样，进行快速筛查，以及研究病毒传播规律是阻止病毒快速传播的有效方法。研究表明，多种流感病毒(如h1n1和h7n9病毒)的传播，在很大程度上依赖于季节，即在低温干燥的冬季时爆发流行
1.。由此推测，温湿度等气象因素在这些病毒传播过程中可能发挥了重要作用。其他冠状病毒的环境耐受实验结果提示，温湿度可能影响病毒在环境中的存活时间
2.。本发明提供了一种使用无人机系统统计病毒传播规律的方法，利用无人机对一些特定的区域和特定的环境进行病毒核酸采样，更加方便安全可靠，所述的无人机系统装有温度测量传感器和湿度测量传感器，对于测量采用区域的温湿度是作为研究病毒传播规律和病毒活性的重要数据，根据其接收的数据信息控制无人机。
3.现有的病毒核酸采样基本上都是靠人工完成的，耗时耗力，有基于机械臂的核酸采样，和基于陆地机器人的病毒核酸采样，但是这些都在陆地上工作，移动不便，采样效率不高。对于特定区域，大气环境中等某种病毒核酸采样，上述的方法实现病毒核酸采样就很困难。随着无人机技术的迅速发展，把无人机运用到飞行在特定区域(特定时间)的环境下，作为病毒核酸采样的载体，可以快速的对周围环境病毒核酸的采样，能够及时有效的对采集的病毒进行研究。已知现有无人机操作控制过程和方法是非常复杂，而且无人机的控制需要专业人员的训练下进行操控的，本发明提供了一种病毒核酸采样无人机系统的控制方法，为病毒核酸采样无人机提供了一种更智能，操作简单的控制方法，使得无人机用于特定区域病毒核酸采样具有灵活性，利用移动通信技术以及云计算等使得无人机的控制更加简单灵活，可以远程控制，实现对多区域跨区域的快速采样。
4.参考文献：
5.[1]paules c，subba rao k，influenza[j].lancet，2017，390(10095)：697-708.
[0006]
[2]任梦圆，陈俊熹，巴哈白克
·
江吐鲁，等.环境温湿度对新型冠状病毒传播影响研究的现状及展望[j].环境化学，2020，39(6)：1473-1478.
技术实现要素：
[0007]
本发明提供一种使用无人机系统统计病毒传播规律的方法，通过无人机系统能够更加智能地控制一个病毒核酸采样无人机或多个病毒核酸采样无人机，使得采样更加迅速，更加有效，能够实现对多区域的采样，跨区域远程操控。对于回传的数据，能够及时有效的分析和研究病毒传播规律。
[0008]
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
[0009]
1)所述病毒核酸采样无人机系统包括：无人机(11)，无人机系统控制台(12)；无人机(11)包含处理器(111)、伸缩采样拭子(112)、可拆卸采样拭子盒(113)、无人机定位装置
(114)、移动通信模块(115)、供电单元(116)；
[0010]
无人机控制台(12)包括多个控制台主机(121)、云端服务器(122)、移动基站(123)；
[0011]
2)一个或多个病毒核酸采样无人机(11)按照如下方法进行病毒检测：
[0012]
a)由无人机控制台(12)依照需要进行病毒检测的空间区域规划无人机(11) 或无人机群的飞行路径；
[0013]
b)无人机控制台(12)向病毒核酸采样无人机(11)或无人机群下达飞行指令，同时接收病毒核酸采样无人机或无人机群回传的位置数据信息；
[0014]
c)根据其接收的数据信息控制无人机(11)执行所述动作指令；
[0015]
d)根据核酸采样无人机或无人机群回传的第j个伸缩采样拭子(112)伸出和收回的位置数据，并结合该伸缩采样拭子(112)核酸检测结果确定病毒所在区域，n为伸缩采样拭子(112)的数量，1≤j≤n，j为整数；
[0016]
e)根据步骤d)的结果调节无人机(11)的飞行速度，再次重复a)至e)的步骤，直至确定的病毒所在区域较为稳定。
[0017]
进一步地，所述指令有启动、暂停、降落、悬停、返航、匀速采样、无人机舱门打开、无人机舱门关闭、伸缩采样拭子伸出、伸缩采样拭子伸回、前进、后退、上升、下降、旋转、环绕飞行、平行往复飞行、垂直往复飞行、间歇式飞行、航拍相机开启，航拍相机关闭、led红蓝双闪指示灯开启、led红蓝双闪指示灯关闭。
[0018]
进一步地，所述无人机(11)系统包含温度测量传感器(301)，所述温度测量传感器(301)安装于无人机底部，用于测量待采样环境下的温度，即第j 个伸缩采样拭子伸缩采样拭子(112)开始采样时刻t
j1
的温度t(t
j1
)和收回时刻t
j2
的温度t(t
j2
)，n为无人机的数量，1≤j≤n，j为整数。
[0019]
进一步地，所述无人机(11)包含湿度测量传感器(401)，所述湿度测量传感器(401)安装于无人机底部，用于测量待采样环境下的湿度，即第j个伸缩采样拭子伸缩采样拭子(112)开始采样时刻t
j1
的湿度s(t
j1
)和收回时刻t
j2
的湿度s(t
j2
)，n为伸缩采样拭子(112)的数量，1≤j≤n，j为整数。
[0020]
进一步地，无人机控制台(12)对无人机(11)按如下步骤进行控制和信息交互：
[0021]
s1，无人机系统控制台规划飞行航线；
[0022]
s2，无人机系统控制台下达飞行指令；
[0023]
s3，判断是否是夜间飞行或者能见度低的环境下。若是“是”，则led红蓝双闪指示灯开启；若是“否”，则led红蓝双闪指示灯关闭；
[0024]
s4，无人机按规划航线飞行到所述采样区域；
[0025]
s5，根据需要全程可开启航拍相机；
[0026]
s6，无人机定位装置回传无人机位置信息，判断无人机是否准确到达采样区域；
[0027]
s7，若是“否”，从新规划航线。若是“是”，则航拍相机回传采样区域的实况图，更具现场实际情况确定开始采样区到结束采样区；
[0028]
s8，判断是否符合采样要求。若是“是”，向无人机系统控制台发送采样请求；若是“否”，请求无人机系统控制台从新规划采样区；
[0029]
s9，无人机系统控制台向无人机下达开始采样指令；
[0030]
s10，温度测量传感器和湿度测量传感器测量当前的温湿度并回传到云端；
[0031]
s11，根据温度湿度值对于病毒活性的影响调整无人机飞行的速度和高度；
[0032]
s12，无人机舱室打开，伸缩采样拭子开始伸出采样，无人机匀速飞行到结束位置，系统并记录采样开始时间和采样结束时间；
[0033]
s13，伸缩采样拭子缩回可拆卸伸缩采样拭子盒内，舱门关闭，采样完成；
[0034]
s14，无人机发送返航请求，无人机系统控制台规划返航航线；
[0035]
s15，无人机系统控制台下达返航指令；
[0036]
s16，无人机按规划航线返航。
[0037]
进一步地，所述步骤s11中，根据所述的温度测量传感器(301)湿度测量传感器(401)测量的温度湿度值，调整无人机(11)的飞行速度、高度和姿态步骤如下：
[0038]
s11.1，温度测量传感器和湿度测量传感器测量当前的温湿度并回传到云端；
[0039]
s11.2，根据云端数据库对比所要采集的病毒的活性受温度湿度的影响的范围；
[0040]
s11.3，无人机控制台下达调整无人机飞行速度和高度指令；
[0041]
s11.4，无人机根据温度湿度调整速度和飞行高度；
[0042]
s11.5，判断是否符合病毒所在温度湿度活性比较高的范围内，若“是”，则判断无人机的速度和飞行高度是否符合采样要求，若“是”，无人机舱室开启，伸缩采样拭子伸出；若“否”返回到s11.3步继续调整无人机的分析速度和高度。
[0043]
进一步地，所述数据库，用于存放温度[t(t
j1
)，t(t
j2
)]和湿度[s(t
j1
)，s(t
j2
)]条件下特定病毒的“有”(阳性)或者“无”(阴性)的数据；同时也用于存放置于无人机(11)上的传感器的回传数据，所述数据库存放于云端服务器(122)。
[0044]
进一步地，按照如下方法记录病毒存在的温度和湿度分布：
[0045]
a)从一个或多个无人机(11)的多个伸缩采样拭子(112)对应的核酸检测结果出发，绘制出二维变量[t，s]对应的特定病毒的“有”(阳性)或者“无
”ꢀ
(阴性)的概率分布图；
[0046]
b)所述特定病毒的“有”(阳性)或者“无”(阴性)随温度和湿度的概率分布图用于分析病毒的传播。
[0047]
进一步地，所述核酸采样无人机(11)还包括：航拍相机、led红蓝双闪指示灯、足式起落架。
附图说明
[0048]
图1为本发明实施例提供的无人机控制台(12)与无人机(11)之间的信号传输示意图；
[0049]
图2为本发明实施例提供的一个或多个病毒核酸采样无人机(11)进行病毒检测的方法流程图；
[0050]
图3为本发明实施例提供的一种使用无人机系统统计病毒传播规律的方法的无人机控制台(12)控制无人机(11)的流程图一；
[0051]
图4为本发明实施例提供的一种使用无人机系统统计病毒传播规律的方法的无人机控制台(12)控制无人机(11)的流程图二；
具体实施方式
[0052]
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
[0053]
如图1所示，一种使用无人机系统统计病毒传播规律的方法，包括无人机控制台(12)和无人机(11)或者无人机机群，其中无人机控制台包括n个控制台主机(121)、云端服务器(122)、移动基站(123)。无人机控制台(12)与无人机(11)之间的信号传输都是双向无线通信的。
[0054]
更具体地，如图2所示，一个或多个病毒核酸采样无人机(11)按照如下方法进行病毒检测：
[0055]
a)由无人机控制台(12)依照需要进行病毒检测的空间区域规划无人机(11) 或无人机群的飞行路径；
[0056]
b)无人机控制台(12)向病毒核酸采样无人机(11)或无人机群下达飞行指令，同时接收病毒核酸采样无人机或无人机群回传的位置数据信息；
[0057]
c)根据其接收的数据信息控制无人机(11)执行所述动作指令；
[0058]
d)根据核酸采样无人机或无人机群回传的第j个伸缩采样拭子(112)伸出和收回的位置数据，并结合该伸缩采样拭子(112)核酸检测结果确定病毒所在区域，为伸缩采样拭子(112)的数量，1≤j≤n，j为整数。
[0059]
更具体地，如图3所示，无人机控制台(12)对无人机(11)按如下步骤进行控制和信息交互：
[0060]
s1，无人机系统控制台规划飞行航线；
[0061]
s2，无人机系统控制台下达飞行指令；
[0062]
s3，判断是否是夜间飞行或者能见度低的环境下。若是“是”，则led红蓝双闪指示灯开启；若是“否”，则led红蓝双闪指示灯关闭；
[0063]
s4，无人机按规划航线飞行到所述采样区域；
[0064]
s5，根据需要全程可开启航拍相机；
[0065]
s6，无人机定位装置回传无人机位置信息，判断无人机是否准确到达采样区域；
[0066]
s7，若是“否”，从新规划航线。若是“是”，则航拍相机回传采样区域的实况图，更具现场实际情况确定开始采样区到结束采样区；
[0067]
s8，判断是否符合采样要求。若是“是”，向无人机系统控制台发送采样请求；若是“否”，请求无人机系统控制台从新规划采样区；
[0068]
s9，无人机系统控制台向无人机下达开始采样指令；
[0069]
s10，温度测量传感器和湿度测量传感器测量当前的温湿度并回传到云端；
[0070]
s11，根据温度湿度值对于病毒活性的影响调整无人机飞行的速度和高度；
[0071]
s12，无人机舱室打开，伸缩采样拭子开始伸出采样，无人机匀速飞行到结束位置，系统并记录采样开始时间和采样结束时间；
[0072]
s13，伸缩采样拭子缩回可拆卸伸缩采样拭子盒内，舱门关闭，采样完成；
[0073]
s14，无人机发送返航请求，无人机系统控制台规划返航航线；
[0074]
s15，无人机系统控制台下达返航指令；
[0075]
s16，无人机按规划航线返航。
[0076]
更具体地，其中，所述步骤s11根据所述的温度测量传感器(301)湿度测量传感器
(401)测量的温度湿度值，调整无人机(11)的飞行速度、高度和姿态步骤如下，如图4所示：
[0077]
s11.1，温度测量传感器和湿度测量传感器测量当前的温湿度并回传到云端；
[0078]
s11.2，根据云端数据库对比所要采集的病毒的活性受温度湿度的影响的范围；
[0079]
s11.3，无人机控制台下达调整无人机飞行速度和高度指令；
[0080]
s11.4，无人机根据温度湿度调整速度和飞行高度；
[0081]
s11.5，判断是否符合病毒所在温度湿度活性比较高的范围内，若“是”，则判断无人机的速度和飞行高度是否符合采样要求，若“是”，无人机舱室开启，伸缩采样拭子伸出；若“否”返回到s11.3步继续调整无人机的分析速度和高度。
[0082]
更具体地，按照如下方法记录病毒存在的温度和湿度分布：
[0083]
a)从一个或多个无人机(11)的多个伸缩采样拭子(112)对应的核酸检测结果出发，绘制出二维变量[t，s]对应的特定病毒的“有”(阳性)或者“无
”ꢀ
(阴性)的概率分布图；
[0084]
b)所述特定病毒的“有”(阳性)或者“无”(阴性)随温度和湿度的概率分布图用于分析病毒的传播。
[0085]
本发明的较佳实例已如上详细展示，但该实例的具体说明只用于辅助理解本发明的方法及其核心思想，而非对其限制。本领域的技术人员可以在权利要求范围内结合现有技术对本技术方案进行一定的修改，但这种变化本质上并不脱离本专利的核心思想，仍属于本专利的保护范围。