一种基于网络传感器的无人机追踪方法与流程

本发明涉及无人机应用领域，具体涉及一种基于网络传感器的无人机追踪方法。

背景技术：

使用无人驾驶车辆的典型情况是当环境不利于人类操作员时，例如高辐射，高温或有火灾，烟雾，灰尘和其他工业条件的区域。当工作区域几何形状太小而人类无法操作(例如狭窄的走廊或楼梯)时，它也可以适用。

无人驾驶车辆可用于工业环境中以监控过程参数并将适当的信息传达给控制中心。同时有必要追踪无人驾驶车辆因此，工业应用中的无人驾驶车辆必须设计为数据采集系统，以便适当地跟踪它们。

在造纸工业中，原材料的可用性/操作规模，技术过时和实施新技术的成本是一些主要问题。一些大型木材厂已经取得了一些进展，以跟上最先进的绿色技术的技术发展。这些绿色技术将有助于控制这些行业的污染。通过云环境监控行业，使用传感器肯定会降低维护超大型服务器的成本，从而控制和监控工艺参数，从而最终减少污染，提供绿色环境。

因此，人们相信人类操作员和机器人操纵器之间的协作任务可以改善工业环境的性能和灵活性。然而，应始终保证人类的安全，并且当发生碰撞风险时应改变机器人的行为。

中国专利申请号：201210398186.1公开了一种基于rfid的港口无人运输车辆智能导航云系统，包括云计算系统、无人运输车导航系统、港口无人运输车导航控制管理系统。rfid标签感应器安装在无人运输车上，能从铺设在地面的rfid标签中实时地读取坐标信息，并利用无线通讯模块传送到港口无人运输车导航控制管理系统中，导航命令通过港口无人运输车导航控制管理系统来进行发送，以此来控制一辆或多辆无人运输车的行走路径。该发明用于港口无人运输车辆的智能导航，但是却不能对无人车进行追踪而且无法避免碰撞并没有使用云传感器网络收集参数数据的功能。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于网络传感器的无人机追踪方法，通过设置网络传感器来进行收集参数数据，使用模糊控制器对无人机巡航进行控制，避免碰撞，本发明不仅追踪无人机而且还避免了碰撞并使用云传感器网络收集参数数据。

一种基于网络传感器的无人机追踪方法，包括无人机本体、网络传感器、模糊控制器、云共享和应用端，所述无人机本体带有飞行控制系统，无人机本体上设有障碍物检测传感器，能够在复杂环境中自动避障巡航；

所述网络传感器由信号采集单元、数据处理单元及网络接口单元组成，所述信号采集单元包括摄像头、录音设备和异质传感器，信号采集单元安装在无人机本体上，所述数据处理单元用于处理信号采集单元的采集数据，并将数据融合后通过网络接口单元上传至云共享；传感器还收集各种输入，如激光检测和测距角，激光距离，激光雷达置信度，视角，视觉距离和关于无人机的视觉置信度等。

所述模糊控制器用于无人机本体巡航监测时数据输入输出的逻辑控制；

所述应用端包括pc端和移动通讯设备端，通过应用端登陆云共享能够查看网络传感器上传的融合数据；无线传感器网络中的接收器通过应用服务器表示。来自接收器的感测数据通过同化代理部署在云服务器中，具有web服务的传感器配置文件使用正式机制来指定。

上述无人机追踪方法是：

(1)用于监控的无人机巡航监测体系架构

根据无人机巡航监测的场地来制定无人机巡航路线，为避免在自动化工业环境中发生任何碰撞，在无人机上提供障碍物检测传感器，根据需要检测的目标设定多传感器组，包括但不仅限于温度传感器、气压传感器、辐射传感器等；

(2)建立融合数据库

来自信号采集单元的感测数据通过同化代理部署在云共享中，将这些感测数据融合后传输给数据库储存，并且将这些融合数据通过xml表示，并通过app服务器将融合数据转换至web服务；

(3)模糊逻辑控制

使用无人机本体的模糊逻辑控制，基本模糊控制器的设计步骤如下：

测量无人机的输入(误差，误差变化)和输出变量(控制变量)，

通过将每个输入和输出变量的范围划分为多个模糊子集来分配语言级别，

分配合适的会员功能，

在[0,1]间隔中形成规则库，

模糊控制器的输入，

使用模糊近似推理来推断每个规则所贡献的输出并对输出进行去模糊化；

(4)建立用户体系

用户体系基于用户认证信息，通过用户注册登录的方式进行用户认证，并将认证信息记录保存建立用户体系，用户体系建立后可以保证用户的账号统一，做到一个账号可以登录多种终端，同时用户终端用于ca认证身份登陆，用户登录后能够查阅融合数据库中的信息；

(5)设立管理员

设立不同权限管理员，用于无人机巡航管理、数据库管理以及web网站管理；

使用与云集成的工业传感器网络系统。通过云监视所感测的参数，并且将从云环境执行无人机的控制动作。

优选的，工业应用中的无人机必须设计为数据采集系统，以便适当地追踪它们。

优选的，所述信号采集单元采集的数据经过数据处理单元处理后，先以无线方式传输给网络接口单元，网络接口单元再上传至云共享。

优选的，所述应用端包括各种能够联网的设备，用户在联网终端上登陆web网站或者使用专门开发的app应用登陆。

优选的，同一场地能够设置多组无人机本体和网络传感器，每个无人机单独设置巡航路线和不同检测任务的多传感器组。

优选的，不同场地内的无人机采集信息能够收纳汇总在同一个融合数据库。

本发明的优点在于：通过设置网络传感器来进行收集参数数据，使用模糊控制器对无人机巡航进行控制，避免碰撞，本发明不仅追踪无人机而且还避免了碰撞并使用云传感器网络收集参数数据。

附图说明

图1为本发明系统原理图；

图2为本发明方法流程图；

图3为本发明逻辑控制原理图；

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

实施例一：

如图1至图3所示，一种基于网络传感器的无人机追踪方法，包括无人机本体、网络传感器、模糊控制器、云共享和应用端，所述无人机本体带有飞行控制系统，无人机本体上设有障碍物检测传感器，能够在复杂环境中自动避障巡航；

所述网络传感器由信号采集单元、数据处理单元及网络接口单元组成，所述信号采集单元包括摄像头、录音设备和异质传感器，信号采集单元安装在无人机本体上，所述数据处理单元用于处理信号采集单元的采集数据，并将数据融合后通过网络接口单元上传至云共享；设置网络传感器来进行收集参数数据。

传感器还收集各种输入，如激光检测和测距角，激光距离，激光雷达置信度，视角，视觉距离和关于无人驾驶车辆的视觉置信度等。

所述模糊控制器用于无人机本体巡航监测时数据输入输出的逻辑控制；使用模糊控制器对无人机巡航进行控制，避免碰撞。

所述应用端包括pc端和移动通讯设备端，通过应用端登陆云共享能够查看网络传感器上传的融合数据；

无线传感器网络中的接收器通过应用服务器表示。来自接收器的感测数据通过同化代理部署在云服务器中，具有web服务的传感器配置文件使用正式机制来指定。

上述无人机追踪方法是：

(1)用于监控的无人机巡航监测体系架构

根据无人机巡航监测的场地来制定无人机巡航路线，为避免在自动化工业环境中发生任何碰撞，在无人机上提供障碍物检测传感器，根据需要检测的目标设定多传感器组，包括但不仅限于温度传感器、气压传感器、辐射传感器等；

(2)建立融合数据库

来自信号采集单元的感测数据通过同化代理部署在云共享中，将这些感测数据融合后传输给数据库储存，并且将这些融合数据通过xml表示，并通过app服务器将融合数据转换至web服务；

(3)模糊逻辑控制

使用无人机本体的模糊逻辑控制，基本模糊控制器的设计步骤如下：

测量无人机的输入(误差，误差变化)和输出变量(控制变量)，

通过将每个输入和输出变量的范围划分为多个模糊子集来分配语言级别，

分配合适的会员功能，

在[0,1]间隔中形成规则库，

模糊控制器的输入，

使用模糊近似推理来推断每个规则所贡献的输出并对输出进行去模糊化；

(4)建立用户体系

用户体系基于用户认证信息，通过用户注册登录的方式进行用户认证，并将认证信息记录保存建立用户体系，用户体系建立后可以保证用户的账号统一，做到一个账号可以登录多种终端，同时用户终端用于ca认证身份登陆，用户登录后能够查阅融合数据库中的信息；

(5)设立管理员

设立不同权限管理员，用于无人机巡航管理、数据库管理以及web网站管理；

实施例二：

如图1至图3所示，一种基于网络传感器的无人机追踪方法，包括无人机本体、网络传感器、模糊控制器、云共享和应用端，所述无人机本体带有飞行控制系统，无人机本体上设有障碍物检测传感器，能够在复杂环境中自动避障巡航；

所述网络传感器由信号采集单元、数据处理单元及网络接口单元组成，所述信号采集单元包括摄像头、录音设备和异质传感器，信号采集单元安装在无人机本体上，所述数据处理单元用于处理信号采集单元的采集数据，并将数据融合后通过网络接口单元上传至云共享；设置网络传感器来进行收集参数数据。

所述模糊控制器用于无人机本体巡航监测时数据输入输出的逻辑控制；

所述应用端包括pc端和移动通讯设备端，通过应用端登陆云共享能够查看网络传感器上传的融合数据；

上述无人机追踪方法是：

(1)用于监控的无人机巡航监测体系架构

根据无人机巡航监测的场地来制定无人机巡航路线，为避免在自动化工业环境中发生任何碰撞，在无人机上提供障碍物检测传感器，根据需要检测的目标设定多传感器组，包括但不仅限于温度传感器、气压传感器、辐射传感器等；

(2)建立融合数据库

来自信号采集单元的感测数据通过同化代理部署在云共享中，将这些感测数据融合后传输给数据库储存，并且将这些融合数据通过xml表示，并通过app服务器将融合数据转换至web服务；

(3)模糊逻辑控制

使用无人机本体的模糊逻辑控制，基本模糊控制器的设计步骤如下：

测量无人机的输入(误差，误差变化)和输出变量(控制变量)，

通过将每个输入和输出变量的范围划分为多个模糊子集来分配语言级别，

分配合适的会员功能，

在[0,1]间隔中形成规则库，

模糊控制器的输入，

使用模糊近似推理来推断每个规则所贡献的输出并对输出进行去模糊化；

(4)建立用户体系

用户体系基于用户认证信息，通过用户注册登录的方式进行用户认证，并将认证信息记录保存建立用户体系，用户体系建立后可以保证用户的账号统一，做到一个账号可以登录多种终端，同时用户终端用于ca认证身份登陆，用户登录后能够查阅融合数据库中的信息；

(5)设立管理员

设立不同权限管理员，用于无人机巡航管理、数据库管理以及web网站管理；

工业应用中的无人机必须设计为数据采集系统，以便适当地追踪它们。

所述信号采集单元采集的数据经过数据处理单元处理后，先以无线方式传输给网络接口单元，网络接口单元再上传至云共享。

所述应用端包括各种能够联网的设备，用户在联网终端上登陆web网站或者使用专门开发的app应用登陆。

同一场地能够设置多组无人机本体和网络传感器，每个无人机单独设置巡航路线和不同检测任务的多传感器组。

不同场地内的无人机采集信息能够收纳汇总在同一个融合数据库。

基于上述，本发明通过设置网络传感器来进行收集参数数据，使用模糊控制器对无人机巡航进行控制，避免碰撞，本发明不仅追踪无人机而且还避免了碰撞并使用云传感器网络收集参数数据。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。