无人机巡逻城市道路的方法及系统与流程

本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种无人机巡逻城市道路的方法及系统。

背景技术：

随着城市交通的日益发展，全面且准确得获取城市道路的交通信息愈发重要。目前，一般通过监控设备进行监测或者通过巡逻人员/设备进行巡逻的方式对城市道路进行监控勘察。但是，监控设备的覆盖范围和辐射角度很有限，而采用巡逻人员/设备进行巡逻的方式需要调配相应的人力和物力，成本高且灵活性差。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供了一种无人机巡逻城市道路的方法、管控中心、无人机、监控充电基站及系统，用以解决现有技术中城市道路监控系统成本高且灵活性不足的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种无人机巡逻城市道路的方法，所述方法包括：

接收各路段数据信息和各无人机状态信息；

对各所述路段数据信息和各所述无人机状态信息进行分析，得到各路段对应的路段状态结果和各无人机对应的无人机状态结果；

根据各所述路段状态结果和各所述无人机状态结果，生成并向各无人机发送相应的控制指令。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述路段数据信息包括：无人机采集的第一监控数据信息，监控充电基站采集的第二监控数据信息，以及外部设备录入的路段交通数据信息。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述路段状态结果包括：日常状态类和紧急事件类。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，，所述无人机状态结果包括：待起飞状态类、巡逻状态类、待降落状态类、充电状态类和预警状态类。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述方法还包括：

接收多个监控充电基站发送的监控充电基站信息，并对监控充电基站信息进行分析，得到各监控充电基站上充电桩的使用信息。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，根据各路段对应的路段状态结果以及各无人机对应的无人机状态结果，生成并向各无人机发送相应的控制指令，具体包括：

当所述路段状态结果为紧急状态类时，根据第一无人机对应的状态结果，生成并向第一无人机发送紧急任务指令，以使第一无人机向任务地点出发巡逻；以及，

当所述路段状态结果为或紧急状态类或日常状态类时，根据第二无人机对应的状态结果，生成并向第二无人机发送巡逻开始指令，以使第二无人机根据预设航迹开始巡逻；以及，

当所述路段状态结果为或紧急状态类或日常状态类时，根据第三无人机对应的状态结果，生成并向第三无人机发送继续巡逻指令，以使第三无人机根据预设航迹继续巡逻；以及，

当所述路段状态结果为或紧急状态类或日常状态类时，根据第四无人机对应的状态结果，生成并向第四无人机发送巡逻结束指令，以使第四无人机降落到指定的监控充电基站并开始充电；以及，

当所述路段状态结果为或紧急状态类或日常状态类时，根据第五无人机对应的状态结果，生成并向第五无人机发送继续充电指令，以使第五无人机继续保持充电状态；以及，

当所述路段状态结果为或紧急状态类或日常状态类时，根据第六无人机对应的状态结果，生成并向第六无人机发送紧急迫降指令，以使第六无人机降落到可进行充电的距离当前第六无人机最近的监控充电基站并开始充电；

其中，第一无人机对应的是无人机集合中的无人机，无人机集合具体为：满足电量要求且以无人机与任务地点的距离为优先级选择的预设数量的无人机所组成的集合；

第二无人机、第三无人机、第四无人机、第五无人机和第六无人机为不处于无人机集合中的无人机，且对应的无人机状态结果分别为待起飞状态类、巡逻状态类、待降落状态类、充电状态类和预警状态类。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述无人机状态信息包括：无人机编号信息、无人机机型信息、无人机电量信息、无人机位置信息和任务队列信息。

第二方面，本发明实施例提供了巡逻城市道路的方法，所述方法包括：

向管控中心发送无人机状态信息和路段数据信息，以使所述管控中心对接收到的无人机状态信息和路段数据信息进行分析，得到各路段对应的路段状态结果和各无人机对应的无人机状态结果；

接收由管控中心基于各所述路段状态结果和各所述无人机状态结果生成的控制指令，并执行所述控制指令中携带的任务命令。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述路段数据信息包括：无人机采集的第一监控数据信息，监控充电基站采集的第二监控数据信息，以及外部设备录入的路段交通数据信息。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述路段状态结果包括：日常状态类和紧急事件类。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述无人机状态结果包括：待起飞状态类、巡逻状态类、待降落状态类、充电状态类和预警状态类。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，接收由管控中心基于各所述路段状态结果和各所述无人机状态结果生成的控制指令，并执行所述控制指令中携带的任务命令，具体包括：

当所述路段状态结果为紧急状态类时，接收由管控中心基于无人机状态结果生成并发送的紧急任务指令，并向任务地点出发巡逻；或，

当所述路段状态结果为或紧急状态类或日常状态类时，接收由管控中心基于无人机状态结果生成并发送的巡逻开始指令，并根据预设航迹开始巡逻；或，

当所述路段状态结果为或紧急状态类或日常状态类时，接收由管控中心基于无人机状态结果生成并发送的继续巡逻指令，并根据预设航迹继续巡逻；或，

当所述路段状态结果为或紧急状态类或日常状态类时，接收由管控中心基于无人机状态结果生成并发送的巡逻结束指令，降落到指定的监控充电基站并开始充电；

当所述路段状态结果为或紧急状态类或日常状态类时，接收由管控中心基于状态结果生成并发送的继续充电指令，继续保持充电状态；

当所述路段状态结果为或紧急状态类或日常状态类时，接收由管控中心基于状态结果生成并发送的紧急迫降指令，并降落到可进行充电的距离当前无人机最近的监控充电基站并开始充电。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述无人机状态信息包括：无人机编号信息、无人机机型信息、无人机电量信息、无人机位置信息和任务队列信息。

第三方面，本发明实施例提供了一种管控中心，包括：

接收模块，用于接收各路段数据信息和各无人机状态信息；

分析模块，用于对各所述路段数据信息和各所述无人机状态信息进行分析，得到各路段对应的路段状态结果和各无人机对应的无人机状态结果；

处理模块，用于根据各所述路段状态结果和各所述无人机状态结果，生成并向各无人机发送相应的控制指令。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述分析模块还用于：

所述路段数据信息包括：无人机采集的第一监控数据信息，监控充电基站采集的第二监控数据信息，以及外部设备录入的路段交通数据信息。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述路段状态结果包括：日常状态类和紧急事件类。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述无人机状态结果包括：待起飞状态类、巡逻状态类、待降落状态类、充电状态类和预警状态类。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述分析模块还用于：

接收多个监控充电基站发送的监控充电基站信息，并对监控充电基站信息进行分析，得到各监控充电基站上充电桩的使用信息。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述处理模块具体用于：

当所述路段状态结果为紧急状态类时，根据第一无人机对应的状态结果，生成并向第一无人机发送紧急任务指令，以使第一无人机向任务地点出发巡逻；以及，

当所述路段状态结果为或紧急状态类或日常状态类时，根据第二无人机对应的状态结果，生成并向第二无人机发送巡逻开始指令，以使第二无人机根据预设航迹开始巡逻；以及，

当所述路段状态结果为或紧急状态类或日常状态类时，根据第三无人机对应的状态结果，生成并向第三无人机发送继续巡逻指令，以使第三无人机根据预设航迹继续巡逻；以及，

当所述路段状态结果为或紧急状态类或日常状态类时，根据第四无人机对应的状态结果，生成并向第四无人机发送巡逻结束指令，以使第四无人机降落到指定的监控充电基站并开始充电；以及，

当所述路段状态结果为或紧急状态类或日常状态类时，根据第五无人机对应的状态结果，生成并向第五无人机发送继续充电指令，以使第五无人机继续保持充电状态；以及，

当所述路段状态结果为或紧急状态类或日常状态类时，根据第六无人机对应的状态结果，生成并向第六无人机发送紧急迫降指令，以使第六无人机降落到可进行充电的距离当前第六无人机最近的监控充电基站并开始充电；

其中，第一无人机对应的是无人机集合中的无人机，无人机集合具体为：满足电量要求且以无人机与任务地点的距离为优先级选择的预设数量的无人机所组成的集合；

第二无人机、第三无人机、第四无人机、第五无人机和第六无人机为不处于无人机集合中的无人机，且对应的无人机状态结果分别为待起飞状态类、巡逻状态类、待降落状态类、充电状态类和预警状态类。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述无人机状态信息包括：无人机编号信息、无人机机型信息、无人机电量信息、无人机位置信息和任务队列信息。

第四方面，本发明实施例提供了一种无人机，包括：

上报模块，用于向管控中心发送无人机状态信息和路段数据信息，以使所述管控中心对接收到的无人机状态信息和路段数据信息进行分析，得到各路段对应的路段状态结果和各无人机对应的无人机状态结果；

执行模块，用于接收由管控中心基于各所述路段状态结果和各所述无人机状态结果生成的控制指令，并执行所述控制指令中携带的任务命令。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述路段数据信息包括：无人机采集的第一监控数据信息，监控充电基站采集的第二监控数据信息，以及外部设备录入的路段交通数据信息。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述路段状态结果包括：日常状态类和紧急事件类。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述无人机状态结果包括：待起飞状态类、巡逻状态类、待降落状态类、充电状态类和预警状态类。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述执行模块具体用于：

当所述路段状态结果为紧急状态类时，接收由管控中心基于无人机状态结果生成并发送的紧急任务指令，并向任务地点出发巡逻；或，

当所述路段状态结果为或紧急状态类或日常状态类时，接收由管控中心基于无人机状态结果生成并发送的巡逻开始指令，并根据预设航迹开始巡逻；或，

当所述路段状态结果为或紧急状态类或日常状态类时，接收由管控中心基于无人机状态结果生成并发送的继续巡逻指令，并根据预设航迹继续巡逻；或，

当所述路段状态结果为或紧急状态类或日常状态类时，接收由管控中心基于无人机状态结果生成并发送的巡逻结束指令，降落到指定的监控充电基站并开始充电；

当所述路段状态结果为或紧急状态类或日常状态类时，接收由管控中心基于无人机状态结果生成并发送的继续充电指令，继续保持充电状态；

当所述路段状态结果为或紧急状态类或日常状态类时，接收由管控中心基于无人机状态结果生成并发送的紧急迫降指令，并降落到可进行充电的距离当前无人机最近的监控充电基站并开始充电。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述无人机状态信息包括：无人机编号信息、无人机机型信息、无人机电量信息、无人机位置信息和任务队列信息。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述无人机还包括：

差分gps模块，用于接收gps数据以及对应监控充电基站发出的改正数信息，并对定位结果进行改正。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述无人机还包括：

充电导向槽，为倒置漏斗状，其末端与无人机的充电插孔的外缘相对接，用于在无人机降落充电时引导充电插孔对准充电桩。

第五方面，本发明实施例提供了一种监控充电基站，包括：

监控装置本体，用于采集第二监控数据信息；

充电平台，设置在所述监控装置本体上，所述充电平台上至少设置有一个充电桩，该充电桩由监控装置本体自身携带的电源进行供电；

通信单元，设置在所述监控装置本体上，用于与无人机和管控中心建立通信连接，以发送第二监控数据信息至管控中心，以及发送监控充电基站信息至无人机和管控中心。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述监控装置充电基站信息包括：充电桩闲置信息、充电机型信息和改正数信息。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，差分gps单元，用于生成相应无人机对应的改正数信息。

第六方面，本发明实施例提供了一种无人机巡逻城市道路的系统，包括上述任一项所述的管控中心、无人机和管控充电基站。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下有益效果：

本发明实施例提供的无人机巡逻城市道路的方法，应用于包含管控中心、多个无人机和多个监控充电基站的系统，该方法通过管控中心接收各路段数据信息和各无人机状态信息，对接收到的各所述路段数据信息和各所述无人机状态信息进行分析，得到各路段对应的路段状态结果和各无人机对应的无人机状态结果；然后根据各所述路段状态结果和各所述无人机状态结果，生成并向各无人机发送相应的控制指令。这样可以通过对路况和无人机进行分析后，再下达对应的控制指令，从而实现对无人机的起飞、巡逻、降落、充电的智能管理与控制，对城市道路监控设备的能力进行拓展，还可以对事故违章事发地点进行针对性出击、悬停和监察。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明实施例所提供的无人机巡逻城市道路的方法的一种流程示意图；

图2是本发明实施例所提供的无人机巡逻城市道路的方法的另一种流程示意图；

图3是本发明实施例所提供的无人机巡逻城市道路的系统的交互流程示意图；

图4是本发明实施例所提供的管控中心的结构示意图；

图5是本发明实施例所提供的无人机的结构示意图；

图6是本发明实施例所提供的监控充电基站的结构示意图；

图7是本发明实施例所提供的一种无人机巡逻城市道路的系统的结构示意图。

【具体实施方式】

为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。

第一方面，本发明实施例提供了一种无人机巡逻城市道路的方法，图1是本发明实施例所提供的无人机巡逻城市道路的方法的一种流程示意图，请参考图1，该方法包括：

s101，接收各路段数据信息和各无人机状态信息；

s102，对各所述路段数据信息和各所述无人机状态信息进行分析，得到各路段对应的路段状态结果和各无人机对应的无人机状态结果；

s103，根据各所述路段状态结果和各所述无人机状态结果，生成并向各无人机发送相应的控制指令。

本发明实施例提供的城市道路巡逻方法可以通过对各路段数据信息和各无人机状态信息进行分析，下达对应的控制指令，从而实现对无人机的起飞、巡逻、降落、充电的智能管理与控制，对城市道路监控设备的能力进行拓展，还可以对事故违章事发地点进行针对性出击、悬停和监察。

需要说明的是，在s101中，路段数据信息包括：无人机采集的第一监控数据信息，监控充电基站采集的第二监控数据信息，以及外部设备录入的路段交通数据信息。

具体实施过程中，s101中，路段状态结果包括：日常状态类和紧急事件类。基于路段状态结果，管控中心可以从路段交通数据信息进行读取分析，也可以通过第一监控数据信息和第二监控数据信息进行算法计算，比如根据路段上的车速、车距等进行计算判断，本发明再此不做限定。若路段状态结果为日常状态类，无人机根据管控中心下达的指令进行日常巡航；若路段状态结果为紧急事件类，即发生了堵车、事故或其他突发状况，无人机根据管控中心下达的指令对日常巡航进行调整。

具体实施过程中，管控中心还接收多个监控充电基站发送的监控充电基站信息，并对监控充电基站信息进行分析，得到各监控充电基站上充电桩的使用信息。

比如，监控充电基站a上设置有2个充电桩，一个月内2个充电桩的使用时间共计1440h；监控充电基站a上设置有5个充电桩，一个月内5个充电桩的使用时间共计900h；则监控充电基站a上的充电桩的使用率为100％，监控充电基站a上的充电桩的使用率为25％，管控中心可将这些结果反馈至用户侧以进行监控充电基站选址以及充电桩数量的调整。

具体实施过程中，步骤s102中，无人机状态结果包括：

待起飞状态类，为停靠在指定监控充电基站上且电量已超过预设阈值的无人机状态信息的类别；

巡逻状态类，为正在执行巡逻任务且还未完成的无人机状态信息的类别；

待降落状态类，为已完成巡逻任务且还未降落的无人机状态信息的类别；

充电状态类，为停靠在指定监控充电基站上且电量未超过预设阈值的无人机状态信息的类别；

预警状态类，为偏离预设航迹点超过预设阈值或自身电量不足以降落到指定的监控充电基站的无人机状态信息的类别。

然后通过数据统计技术和数据分析技术对各路段数据信息和各无人机状态信息进行针对性的分析与处理，获得各路段对应的路段状态结果和各无人机对应的无人机状态结果；然后根据路段状态结果和无人机状态结果通过预设算法生成相应的控制指令，并发送至对应无人机，从而可实现对巡逻系统的管控。

可以理解的是，巡逻状态类的无人机的偏离预设航迹点不超过预设阈值且自身电量足以降落到指定的监控充电基站。

以上，可根据无人机的状态信息进行分析，状态信息具体包括：无人机编号信息、无人机机型信息、无人机电量信息、无人机位置信息和任务队列信息。

下面对各状态信息在具体实施过程中的作用进行详细说明。

a)无人机编号信息

无人机编号信息是编队中每架无人机具有的唯一标识，通过对无人机编号信息识别可将当前无人机与编队中其他无人机进行区分；无人机编号信息在无人机上传数据的存储分类，以及控制指令下达对象确定中均具有重要作用。

b)无人机机型信息

由于不同的无人机机型可能需要匹配不同类型的充电桩，获取无人机机型信息，可确定该无人机对应的充电桩类型。

c)无人机电量信息

当无人机处于充电状态时，获取无人机电量信息，可作为判断巡逻中的无人机是否需要降落充电的参数之一；当无人机处于充电状态时，获取无人机电量信息，可用于判断充电中的无人机是否充电完成。

d)无人机位置信息

无人机位置信息也是判断无人机状态的重要信息，可以实时确定无人机位置，判断无人机是在巡逻过程还是在充电过程；若是在巡逻过程，可以分析出无人机当前运行状态与监控充电基站的相对位置关系，进而判断是否偏离预设航线，以及与预设停靠点的距离等。

e)任务队列信息

获取任务队列信息，可以确定无人机控制指令的完成结果。比如无人机接收到的是巡逻开始指令，则无人机从预设起点巡逻至预设终点，才会上传任务队列信息；无人机接收到的是巡逻结束指令，无人机降落到指定监控进行充电，才会上传任务队列信息。只有接收到任务队列信息，将无人机分入新的状态结果后，才能接收到新的控制指令。

具体实施过程中，上述步骤s103可以具体包括：

当所述路段状态结果为紧急状态类时，根据第一无人机对应的状态结果，生成并向第一无人机发送紧急任务指令，以使第一无人机向任务地点出发巡逻；以及，

当所述路段状态结果为或紧急状态类或日常状态类时，根据第二无人机对应的状态结果，生成并向第二无人机发送巡逻开始指令，以使第二无人机根据预设航迹开始巡逻；以及，

当所述路段状态结果为或紧急状态类或日常状态类时，根据第三无人机对应的状态结果，生成并向第三无人机发送继续巡逻指令，以使第三无人机根据预设航迹继续巡逻；以及，

当所述路段状态结果为或紧急状态类或日常状态类时，根据第四无人机对应的状态结果，生成并向第四无人机发送巡逻结束指令，以使第四无人机降落到指定的监控充电基站并开始充电；以及，

当所述路段状态结果为或紧急状态类或日常状态类时，根据第五无人机对应的状态结果，生成并向第五无人机发送继续充电指令，以使第五无人机继续保持充电状态；以及，

当所述路段状态结果为或紧急状态类或日常状态类时，根据第六无人机对应的状态结果，生成并向第六无人机发送紧急迫降指令，以使第六无人机降落到可进行充电的距离当前第六无人机最近的监控充电基站并开始充电；

其中，第一无人机对应的是无人机集合中的无人机，无人机集合具体为：满足电量要求且以无人机与任务地点的距离为优先级选择的预设数量的无人机所组成的集合；

第二无人机、第三无人机、第四无人机、第五无人机和第六无人机为不处于无人机集合中的无人机，且对应的无人机状态结果分别为待起飞状态类、巡逻状态类、待降落状态类、充电状态类和预警状态类。

具体的，管控中心接收到多个无人机状态信息，可通过以下集合进行表示：{si1，si2，si3，si4，...，sin}，然后对其进行分类与分析后形成对应的无人机状态结果：待起飞状态类{si1，…，sia}，巡逻状态类{sia+1，...，sib}、待降落状态类{sib+1，...，sic}和充电状态类{sic+1，...，sid}，预警状态类{sid+1，...，sin}。当路段状态结果为日常状态类时，然后通过无人机调度算法生成各无人机的控制指令列表{co1，co2，co3，co4，...，con}，再将控制指令列表发送至对应的无人机。

当路段状态结果为紧急状态类时，首先生成无人机集合{si1，...，sia}，集合中无人机的数量可根据事件的紧急程度进行预设，比如，拥堵为2、事故为4；对于编队中除无人机集合外其他的无人机进行状态结果分类：待起飞状态类{sia+1，...，sib}、巡逻状态类{sib+1，...，sic}和待降落状态类{sic+1，...，sid}，充电状态类{sid+1，…，sin}、预警状态类{sie+1，...，sin}，，然后通过无人机调度算法生成各无人机的控制指令列表{co1，co2，co3，co4，...，con}，再将控制指令列表发送至对应的无人机。

下面通过举例对本发明的无人机巡逻城市道路的方法进行进一步说明。

假设整个巡逻系统巡逻a、b两个路段，巡逻系统中包括：无人机编队，共计16架无人机；管控中心；监控充电基站，共计8个，每个监控充电基站设有2个充电桩。其中，a路段布设有4个监控充电基站，安排8架无人机对该路段进行巡逻；b路段布设有4个监控充电基站，安排8架无人机对该路段进行巡逻。

系统在巡航过程中，全部16架无人机实时将第一监控数据信息和无人机状态信息(无人机编号信息、无人机机型信息、无人机电量信息、无人机位置信息和任务队列信息)和路段巡逻数据上报到管控中心，与此同时，全部8个监控充电基站实时将监控充电基站信息(充电桩闲置信息、充电机型信息和改正数信息)以及第二监控数据信息上报到管控中心，外部设备将路段交通数据信息录入管控中心。

管控中心把接收到各路段数据信息和各无人机状态信息存储至数据库中，然后进行综合分析，分析出道路路况以及无人机和监控充电基站的当前状况，然后处理生成16架无人机对应的控制指令，并发送至对应无人机，无人机通过读取指令来执行下一步的任务，比如起飞巡逻、继续巡逻、降落充电、继续充电、迫降以及执行紧急任务，从而实现对巡逻的进行分配。

如果管控中心分析出无人机偏离预设航迹点超过预设阈值或自身电量不足以降落到指定的监控充电基站时，则下达紧急降落的控制命令，无人机降落到可进行充电的距离当前无人机最近的监控充电基站上并开始充电，监控充电基站的具体选择可由管控中心进行分析判断，然后下达至对应无人机，从而实现对系统巡逻过程中的意外进行应急处置。

如果管控中心分析出a路段和b路段的路段状态结果均为日常状态类时，则按照日常状态类下的预设规则控制16架无人机分别进行起飞巡逻、继续巡逻、降落充电、继续充电或迫降(如果存在需要紧急降落的无人机)，此时对无人机编队的调度为可以称为日常调度。

如果管控中心分析出a路段的路段状态结果紧急事件类(拥堵)，b路段的路段状态结果紧急事件类(事故)，则向拥堵点派出2架无人机(无人机如何选择并指派可参见上文描述)进行悬停与监测，向事故点派出4架无人机(无人机如何选择并指派可参见上文描述)进行悬停与监测，其他的10架无人机依然按照日常状态类下的预设规则进行起飞巡逻、继续巡逻、降落充电、继续充电或迫降(如果存在需要紧急降落的无人机)，此时对无人机编队的调度为可以称为紧急调度。

第二方面，本发明实施例进一步给出了另一种无人机巡逻城市道路的方法，图2是本发明实施例所提供的无人机巡逻城市道路的方法的另一种流程示意图，请参见图2，该方法包括：

s201，向管控中心发送无人机状态信息和路段数据信息，以使所述管控中心对接收到的无人机状态信息和路段数据信息进行分析，得到各路段对应的路段状态结果和各无人机对应的无人机状态结果；

s202，接收由管控中心基于各所述路段状态结果和各所述无人机状态结果生成的控制指令，并执行所述控制指令中携带的任务命令。

本发明提供的城市道路巡逻方法中，无人机可以实时采集并上传无人机状态信息和第一监控数据信息，该无人机状态信息由管控中心进行分析并计算，得到无人机对应的状态结果，然后管控中心根据状态结果生成控制指令，并发送至相应的无人机，无人机执行该控制指令中携带的任务命令。

具体实施时，所述路段数据信息包括：无人机采集的第一监控数据信息，监控充电基站采集的第二监控数据信息，以及外部设备录入的路段交通数据信息。

具体的，所述路段状态结果包括：日常状态类和紧急事件类。

具体的，所述无人机状态结果包括：待起飞状态类、巡逻状态类、待降落状态类、充电状态类和预警状态类。

具体的，所述无人机状态信息包括：无人机编号信息、无人机机型信息、无人机电量信息、无人机位置信息和任务队列信息。

上述步骤s202具体包括：

当所述路段状态结果为紧急状态类时，接收由管控中心基于无人机状态结果生成并发送的紧急任务指令，并向任务地点出发巡逻；或，

当所述路段状态结果为或紧急状态类或日常状态类时，接收由管控中心基于无人机状态结果生成并发送的巡逻开始指令，并根据预设航迹开始巡逻；或，

当所述路段状态结果为或紧急状态类或日常状态类时，接收由管控中心基于无人机状态结果生成并发送的继续巡逻指令，并根据预设航迹继续巡逻；或，

当所述路段状态结果为或紧急状态类或日常状态类时，接收由管控中心基于无人机状态结果生成并发送的巡逻结束指令，降落到指定的监控充电基站并开始充电；

当所述路段状态结果为或紧急状态类或日常状态类时，接收由管控中心基于状态结果生成并发送的继续充电指令，继续保持充电状态；

当所述路段状态结果为或紧急状态类或日常状态类时，接收由管控中心基于状态结果生成并发送的紧急迫降指令，并降落到可进行充电的距离当前无人机最近的监控充电基站并开始充电。

其中，待起飞状态类和充电状态类的无人机均停靠在监控充电基站上，待起飞状态类的无人机已充电完成，而充电状态类的无人机未充电完成。巡逻状态类、待降落状态类和预警状态类的无人机均处于飞行过程，巡逻状态类的无人机未完成巡逻任务，待降落状态类的无人机已完成巡逻任务，预警状态类的无人机处于非正常状态。

巡逻状态的无人机可根据无人机路径规划与自主控制技术，利用设计的路径点经纬度，上传给无人机控制系统，实现自主控制。待降落状态的无人机可根据差分定位技术，实现充电桩级别的精准降落并充电。差分定位技术也叫差分gps技术，即将一台gps接收机安置在基准站上进行观测。根据基准站已知精密坐标，计算出基准站到卫星的距离改正数，并由基准站实时将这一数据发送出去。无人机的接收机在进行gps观测的同时，也接收到基准站发出的改正数信息，并对其定位结果进行改正，从而提高定位精度。

无人机、监控充电基站与管控中心的具体交互可以参见图3，图3是本发明实施例所提供的无人机巡逻城市道路的系统的交互流程示意图。

可以理解，第二方面的部分内容在原理方面和第一方面是完全相同的，故在此不再赘述。

第三方面，本发明实施例提供了一种管控中心，图4是本发明实施例所提供的管控中心的结构示意图，请参见图4，包括：

接收模块410，用于接收各路段数据信息和各无人机状态信息；

分析模块420，用于对各所述路段数据信息和各所述无人机状态信息进行分析，得到各路段对应的路段状态结果和各无人机对应的无人机状态结果；

处理模块430，用于根据各所述路段状态结果和各所述无人机状态结果，生成并向各无人机发送相应的控制指令。

在具体实施时，上述的管控中心还可以包含无线通信模块440，上述分析模块具体可以通过无线通信模块440接收多个无人机发送的状态信息以及路段数据信息；上述的处理模块具体可以通过无线通信模块440向各无人机发送相应的控制指令。

除此之外，上述的数据中心设备还可以包含存储模块450，该存储模块450可以通过数据库技术等对无人机状态信息以及路段数据信息进行管理，管理包括存储、更新、备份、恢复和优化等，对于不同类型的无人机状态信息和路段数据信息在管理时可以设置不同的管理方式。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述分析模块还用于：

所述路段数据信息包括：无人机采集的第一监控数据信息，监控充电基站采集的第二监控数据信息，以及外部设备录入的路段交通数据信息。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述路段状态结果包括：日常状态类和紧急事件类。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述无人机状态结果包括：待起飞状态类、巡逻状态类、待降落状态类、充电状态类和预警状态类。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述处理模块具体用于：

当所述路段状态结果为紧急状态类时，根据第一无人机对应的状态结果，生成并向第一无人机发送紧急任务指令，以使第一无人机向任务地点出发巡逻；以及，

当所述路段状态结果为或紧急状态类或日常状态类时，根据第二无人机对应的状态结果，生成并向第二无人机发送巡逻开始指令，以使第二无人机根据预设航迹开始巡逻；以及，

当所述路段状态结果为或紧急状态类或日常状态类时，根据第三无人机对应的状态结果，生成并向第三无人机发送继续巡逻指令，以使第三无人机根据预设航迹继续巡逻；以及，

当所述路段状态结果为或紧急状态类或日常状态类时，根据第四无人机对应的状态结果，生成并向第四无人机发送巡逻结束指令，以使第四无人机降落到指定的监控充电基站并开始充电；以及，

当所述路段状态结果为或紧急状态类或日常状态类时，根据第五无人机对应的状态结果，生成并向第五无人机发送继续充电指令，以使第五无人机继续保持充电状态；以及，

当所述路段状态结果为或紧急状态类或日常状态类时，根据第六无人机对应的状态结果，生成并向第六无人机发送紧急迫降指令，以使第六无人机降落到可进行充电的距离当前第六无人机最近的监控充电基站并开始充电；

其中，第一无人机对应的是无人机集合中的无人机，无人机集合具体为：满足电量要求且以无人机与任务地点的距离为优先级选择的预设数量的无人机所组成的集合；

第二无人机、第三无人机、第四无人机、第五无人机和第六无人机为不处于无人机集合中的无人机，且对应的无人机状态结果分别为待起飞状态类、巡逻状态类、待降落状态类、充电状态类和预警状态类。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述无人机状态信息包括：无人机编号信息、无人机机型信息、无人机电量信息、无人机位置信息和任务队列信息。

第四方面，本发明实施例提供了一种无人机，图5是本发明实施例所提供的无人机的结构示意图，请参见图5，包括：

上报模块510，用于向管控中心发送无人机状态信息和路段数据信息，以使所述管控中心对接收到的无人机状态信息和路段数据信息进行分析，得到各路段对应的路段状态结果和各无人机对应的无人机状态结果；

执行模块520，用于接收由管控中心基于各所述路段状态结果和各所述无人机状态结果生成的控制指令，并执行所述控制指令中携带的任务命令

在具体实施时，所述路段数据信息包括：无人机采集的第一监控数据信息，监控充电基站采集的第二监控数据信息，以及外部设备录入的路段交通数据信息。

在具体实施时，所述路段状态结果包括：日常状态类和紧急事件类。

在具体实施时，所述无人机状态结果包括：待起飞状态类、巡逻状态类、待降落状态类、充电状态类和预警状态类。

在具体实施时，所述执行模块具体用于：

当所述路段状态结果为紧急状态类时，接收由管控中心基于无人机状态结果生成并发送的紧急任务指令，并向任务地点出发巡逻；或，

当所述路段状态结果为或紧急状态类或日常状态类时，接收由管控中心基于无人机状态结果生成并发送的巡逻开始指令，并根据预设航迹开始巡逻；或，

当所述路段状态结果为或紧急状态类或日常状态类时，接收由管控中心基于无人机状态结果生成并发送的继续巡逻指令，并根据预设航迹继续巡逻；或，

当所述路段状态结果为或紧急状态类或日常状态类时，接收由管控中心基于无人机状态结果生成并发送的巡逻结束指令，降落到指定的监控充电基站并开始充电；

当所述路段状态结果为或紧急状态类或日常状态类时，接收由管控中心基于无人机状态结果生成并发送的继续充电指令，继续保持充电状态；

当所述路段状态结果为或紧急状态类或日常状态类时，接收由管控中心基于无人机状态结果生成并发送的紧急迫降指令，并降落到可进行充电的距离当前无人机最近的监控充电基站并开始充电。

在具体实施时，无人机状态信息包括：无人机编号信息、无人机机型信息、无人机电量信息、无人机位置信息和任务队列信息。

在具体实施时，上述的无人机还可以包含无线通信模块530，上述上报模块具体可以通过无线通信模块530向管控中心发送无人机状态信息和第一监控数据信息；上述的执行模块具体可以通过无线通信模块530接收由管控中心发送的控制指令。

另外，无人机还还包含差分gps模块540，该差分gps模块540用于接收gps数据以及基准站发出的改正数信息，并对其定位结果进行改正，从而提高定位精度，实现充电桩级别的精准降落并充电。

在具体实施时，上述无人机还包括：

充电导向槽，为倒置漏斗状，其末端与无人机的充电插孔的外缘相对接，用于在无人机降落充电时引导充电插孔对准充电桩。

为方便充电导向槽、充电插孔和充电桩之间的配合，将充电桩设置为柱状结构。

需要说明的是，无人机是采用无线充电还是有线充电，本发明再此不做限定。

第五方面，本发明实施例提供了一种监控充电基站，图6是本发明实施例所提供的监控充电基站的结构示意图，请参考图6，包括：

监控装置本体610，用于采集第二监控数据信息；

充电平台620，设置在所述监控装置本体上，所述充电平台上至少设置有一个充电桩，该充电桩由监控装置本体自身携带的电源进行供电；

通信单元630，设置在所述监控装置本体上，用于与无人机和管控中心建立通信连接，以发送第二监控数据信息至管控中心，以及发送监控充电基站信息至无人机和管控中心。具体的，充电桩的形状可以为与充电导向槽以及充电插孔配合的柱状结构。

监控充电基站信息包括：充电桩闲置信息、充电机型信息和改正数信息。

另外，监控充电基站还包含差分gps单元640，该差分gps模块640用于生成相应无人机对应的改正数信息。

第六方面，本发明实施例提供了一种城市道路巡逻系统，图7是本发明实施例所提供的一种无人机巡逻城市道路的系统的结构示意图，请参考图7，该系统包括管控中心710、多个无人机720和多个监控充电基站730，管控中心710、无人机720和监控充电基站730直接通过无线网络相连。这里的管控中心610可以为第三方面所述的管控中心，无人机720可以为第四方面所述的无人机，监控充电基站630可以为第五方面所述的监控充电基站。

无人机、监控充电基站与管控中心的具体交互可以参见图3，图3是本发明实施例所提供的无人机巡逻城市道路的系统的交互流程示意图。

本发明实施例提供了一种无人机巡逻城市道路的方法及系统。该方法应用于包括管控中心、多个无人机和多个监控充电基站的系统中，该方法通过管控中心接收各路段数据信息和各无人机状态信息，对接收到的各路段数据信息和各无人机状态信息进行分析，得到各路段对应的路段状态结果和各无人机对应的无人机状态结果；然后根据各路段状态结果和各无人机状态结果，生成并向各无人机发送相应的控制指令。第一方面，本发明的技术方案既可以对无人机编队进行综合调度，又可以对监控充电基站进行综合管控；第二方面，本发明的技术方案可以对城市道路监控设备的监控能力进行拓展，还可以对事故违章事发地点进行针对性地出击、悬停和监察。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机装置(可以是个人计算机，服务器，或者网络装置等)或处理器(processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-onlymemory，rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。