一種利用無(wú)人飛行器的牧場(chǎng)智能管理系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無(wú)人機(jī)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用無(wú)人飛行器的牧場(chǎng)智能管理系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有放牧管理工作的特點(diǎn)是，為了降低放牧成本，提高放牧效率，逐步實(shí)現(xiàn)大農(nóng)場(chǎng)化，被放牧的對(duì)象的數(shù)量越來(lái)越多，管理愈來(lái)愈趨近于智能化。然而，像牛、羊、馬等這類(lèi)牲畜，在放牧中是需要有一定自由度的，讓其在草原上自由活動(dòng)。傳統(tǒng)方式是通過(guò)有經(jīng)驗(yàn)的看護(hù)者來(lái)跟隨看護(hù)，并且有條件的情況下還會(huì)借助牧羊犬等方式來(lái)輔助?，F(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)有人提出應(yīng)用無(wú)人機(jī)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)智能放牧。
[0003]例如:申請(qǐng)?zhí)枮?01510528382.X、發(fā)明名稱(chēng)為《智能放牧的監(jiān)拍方法及系統(tǒng)》的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)了一種智能放牧的監(jiān)拍方法及系統(tǒng)，該方法包含以下步驟:預(yù)先為頭牲畜佩戴主設(shè)備;在需要對(duì)牧群進(jìn)行監(jiān)控時(shí)，該牧群的主設(shè)備將自身的定位信息發(fā)送至遠(yuǎn)程服務(wù)器;遠(yuǎn)程服務(wù)器將定位信息發(fā)送至飛控中心；飛控中心根據(jù)定位信息控制航拍無(wú)人機(jī)拍攝牧群;航拍無(wú)人機(jī)將拍攝到的牧群畫(huà)面回傳至飛控中心。
[0004]但是，不可避免的是，總會(huì)出現(xiàn)突發(fā)情況導(dǎo)致有少量牲畜離群跑丟，而傳統(tǒng)方式是由管理員騎馬或者開(kāi)車(chē)去尋找，但是，由于放牧面積很大，走丟的牲畜常常難以找回。
[0005]隨著無(wú)人飛行器技術(shù)的成熟，已經(jīng)有人提出要利用無(wú)人飛行器的飛行巡視功能來(lái)解決找回丟失的牲畜的問(wèn)題。不過(guò)，現(xiàn)有的解決方案，對(duì)于具體如何實(shí)施找回，并沒(méi)有很好的辦法。例如，最簡(jiǎn)單、直接的實(shí)現(xiàn)方式，就是利用無(wú)人飛行器的實(shí)時(shí)圖傳功能，進(jìn)行飛行巡視，并將從高空中拍攝到的大范圍景象發(fā)回給用戶(hù)附近的顯示終端，由用戶(hù)來(lái)進(jìn)行篩查。
[0006]但是，這種方式，如果要求拍攝面積大，則必須讓無(wú)人飛行器高飛，得到的顯示內(nèi)容中，地面上的目標(biāo)成像很小，用戶(hù)很難準(zhǔn)確篩查出懷疑對(duì)象;如果要求將地面目標(biāo)拍攝的更清楚，那么無(wú)人飛行器又必須貼近地面飛行，此時(shí)拍攝的范圍就相對(duì)較小，找回的效率降低。再加上當(dāng)前固定翼式無(wú)人飛行器的操作麻煩，并且不能懸停觀察，而多旋翼式式無(wú)人飛行器的續(xù)航問(wèn)題還有待進(jìn)一步解決，所以，現(xiàn)有技術(shù)中并沒(méi)有一個(gè)很好的解決方案來(lái)幫助完成丟失牲畜的找回問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的發(fā)明目的是提供一種利用無(wú)人飛行器的牧場(chǎng)智能管理系統(tǒng)及方法，結(jié)合無(wú)人機(jī)技術(shù)、遠(yuǎn)距離紅外感應(yīng)成像技術(shù)和近距離射頻識(shí)別技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高效率、智能化的丟失牲畜找回解決方案。
[0008]本發(fā)明的另一個(gè)發(fā)明目的是提供一種利用無(wú)人飛行器的牧場(chǎng)智能管理系統(tǒng)及方法，結(jié)合無(wú)人機(jī)技術(shù)、遠(yuǎn)距離圖像傳輸技術(shù)以及近距離射頻識(shí)別技術(shù)，解決放牧工作中牲畜丟失后的找回問(wèn)題。
[0009]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0010]一種利用無(wú)人飛行器的牧場(chǎng)智能管理系統(tǒng)，包括無(wú)人飛行器和地面控制臺(tái)，所述地面控制臺(tái)具有存儲(chǔ)監(jiān)控范圍的電子地圖數(shù)據(jù)的第一存儲(chǔ)器、能夠與所述無(wú)人飛行器雙向通信的第一雙工數(shù)據(jù)通信接口，所述無(wú)人飛行器具有能夠與所述地面控制臺(tái)雙向通信的第二雙工數(shù)據(jù)通信接口、按照預(yù)設(shè)線路和/或接收所述地面控制臺(tái)發(fā)送的遙控指令控制所述無(wú)人飛行器在所述監(jiān)控范圍內(nèi)飛行的飛控板，所述第一雙工數(shù)據(jù)通信接口和所述第二雙工數(shù)據(jù)通信接口通過(guò)無(wú)線通信方式連接，所述飛控板與所述第二雙工數(shù)據(jù)通信接口電連接，所述無(wú)人飛行器還包括用于檢測(cè)所述監(jiān)控范圍內(nèi)有體溫表征特點(diǎn)的生命對(duì)象的紅外熱成像監(jiān)測(cè)設(shè)備和記錄所述生命對(duì)象為嫌疑對(duì)象的貯存器、能夠在預(yù)設(shè)飛行高度范圍內(nèi)與所述嫌疑對(duì)象上設(shè)置的電子標(biāo)簽通訊、讀取所述電子標(biāo)簽中的身份信息的射頻識(shí)別設(shè)備，所述紅外熱成像監(jiān)測(cè)設(shè)備分別與所述飛控板、貯存器連接，所述射頻識(shí)別設(shè)備與所述飛控板連接，所述飛控板根據(jù)所述電子標(biāo)簽的存在與否和/或所述身份信息判斷所述嫌疑對(duì)象是否為目標(biāo)對(duì)象。
[0011]進(jìn)一步的，所述無(wú)人飛行器還包括替換所述紅外熱成像監(jiān)測(cè)設(shè)備用于檢測(cè)所述監(jiān)控范圍內(nèi)的所述嫌疑對(duì)象的圖像傳感設(shè)備，所述圖像傳感設(shè)備分別與所述飛控板、貯存器連接。
[0012]進(jìn)一步的，所述無(wú)人飛行器還包括用于定位所述無(wú)人飛行器位置坐標(biāo)的導(dǎo)航定位設(shè)備和存儲(chǔ)所述無(wú)人飛行器位置坐標(biāo)的第二存儲(chǔ)器，所述導(dǎo)航定位設(shè)備分別與所述第二存儲(chǔ)器、飛控板連接，所述第二存儲(chǔ)器分別與所述第二雙工數(shù)據(jù)通信接口、飛控板連接，其中，存儲(chǔ)的所述無(wú)人飛行器位置坐標(biāo)包括:
[0013]當(dāng)所述無(wú)人飛行器按照預(yù)設(shè)線路在所述監(jiān)控范圍內(nèi)飛行，檢測(cè)到所述嫌疑對(duì)象時(shí)的所述無(wú)人飛行器當(dāng)前位置的第一位置坐標(biāo)，當(dāng)所述無(wú)人飛行器脫離所述預(yù)設(shè)線路時(shí)，所述飛控板讀取所述第一位置坐標(biāo)返回所述預(yù)設(shè)線路；
[0014]當(dāng)所述飛控板判斷所述嫌疑對(duì)象為所述目標(biāo)對(duì)象時(shí)，所述無(wú)人飛行器當(dāng)前位置的第二位置坐標(biāo)，并通過(guò)所述第二雙工數(shù)據(jù)通信接口將所述第二位置坐標(biāo)發(fā)送至所述地面控制臺(tái)。
[0015]進(jìn)一步的，所述無(wú)人飛行器還包括能夠選擇式開(kāi)啟的圖像傳感設(shè)備，所述圖像傳感設(shè)備分別與所述飛控板、第二雙工數(shù)據(jù)通信接口連接，所述飛控板控制所述圖像傳感設(shè)備與所述紅外熱成像監(jiān)測(cè)設(shè)備同時(shí)開(kāi)啟或者在所述紅外熱成像監(jiān)測(cè)設(shè)備檢測(cè)到所述嫌疑對(duì)象時(shí)開(kāi)啟或者在所述射頻識(shí)別設(shè)備確定所述嫌疑對(duì)象為目標(biāo)對(duì)象時(shí)開(kāi)啟，并通過(guò)所述第二雙工數(shù)據(jù)通信接口將所述圖像傳感設(shè)備拍攝的圖像數(shù)據(jù)傳回至所述地面控制臺(tái)。
[0016]進(jìn)一步的，所述地面控制臺(tái)還包括用于控制所述無(wú)人飛行器在手動(dòng)/自動(dòng)模式之間轉(zhuǎn)換的切換開(kāi)關(guān)，所述切換開(kāi)關(guān)與所述第一雙工數(shù)據(jù)通信接口連接，其中，
[0017]所述手動(dòng)模式是指所述無(wú)人飛行器按照所述地面控制臺(tái)發(fā)送的所述遙控指令飛行；
[0018]所述自動(dòng)模式是指所述無(wú)人飛行器按照所述預(yù)設(shè)線路飛行。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種利用無(wú)人飛行器的牧場(chǎng)智能管理方法，包括無(wú)人飛行器和能夠與其雙向通信的地面控制臺(tái)，包括以下步驟:
[0020]步驟一，任務(wù)初始化；
[0021]步驟二，開(kāi)啟所述無(wú)人飛行器上搭載的紅外熱成像監(jiān)測(cè)設(shè)備；
[0022]步驟三，判斷在監(jiān)控范圍內(nèi)是否檢測(cè)到有體溫表征特點(diǎn)的生命對(duì)象；
[0023]步驟四，當(dāng)檢測(cè)到所述有體溫表征特點(diǎn)的生命對(duì)象時(shí)，將所述生命對(duì)象記錄為嫌疑對(duì)象；
[0024]步驟五，控制所述無(wú)人飛行器朝向所述嫌疑對(duì)象飛行；
[0025]步驟六，當(dāng)所述無(wú)人飛行器達(dá)到距離所述嫌疑對(duì)象的預(yù)設(shè)飛行高度范圍內(nèi)時(shí)，檢測(cè)所述嫌疑對(duì)象上是否設(shè)置有電子標(biāo)簽；
[0026]步驟七，當(dāng)所述嫌疑對(duì)象上設(shè)置有電子標(biāo)簽時(shí)，讀取所述電子標(biāo)簽中的身份信息；
[0027]步驟八，根據(jù)所述電子標(biāo)簽的存在與否和/或所述身份信息判斷所述嫌疑對(duì)象是否為目標(biāo)對(duì)象。
[0028]進(jìn)一步的，所述步驟二至四替換為以下步驟:
[0029]步驟二，開(kāi)啟所述無(wú)人飛行器上搭載的圖像傳感設(shè)備，獲取圖像數(shù)據(jù)；
[0030]步驟三，根據(jù)所述圖像數(shù)據(jù)判斷在監(jiān)控范圍內(nèi)是否有疑似目標(biāo)對(duì)象的生命對(duì)象；[0031 ]步驟四，當(dāng)檢測(cè)到所述生命對(duì)象時(shí)，將所述生命對(duì)象記錄為嫌疑對(duì)象。
[0032]進(jìn)一步的，所述將所述生命對(duì)象記錄為嫌疑對(duì)象的步驟之后，還包括以下步驟:
[0033]當(dāng)所述無(wú)人飛行器按照預(yù)設(shè)線路在所述監(jiān)控范圍內(nèi)飛行，存儲(chǔ)檢測(cè)到所述嫌疑對(duì)象時(shí)的所述無(wú)人飛行器當(dāng)前位置的第一位置坐標(biāo)；
[0034]當(dāng)判斷所述嫌疑對(duì)象不是所述目標(biāo)對(duì)象時(shí)，控制所述無(wú)人飛行器返回到所述第一位置坐標(biāo)繼續(xù)按照所述預(yù)設(shè)線路飛行。
[0035]進(jìn)一步的，在判斷所述嫌疑對(duì)象為所述目標(biāo)對(duì)象之后，還包括以下步驟:
[0036]記錄所述無(wú)人飛行器當(dāng)前位置的第二位置坐標(biāo)；
[0037]將所述第二位置坐標(biāo)發(fā)送至所述地面控制臺(tái)。
[0038]進(jìn)一步的，還包括拍攝獲取圖像數(shù)據(jù)的步驟，具體包括:
[0039]與所述紅外熱成像監(jiān)測(cè)設(shè)備同時(shí)啟動(dòng)拍攝所述圖像數(shù)據(jù)；
[0040]或者在檢測(cè)到所述嫌疑對(duì)象時(shí)啟動(dòng)拍攝所述圖像數(shù)據(jù)；
[0041 ]或者在確定所述嫌疑對(duì)象為目標(biāo)對(duì)象時(shí)啟動(dòng)拍攝所述圖像數(shù)據(jù)；
[0042]并將所述圖像數(shù)據(jù)傳回至所述地面控制臺(tái)。
[0043]本發(fā)明公開(kāi)了一種利用無(wú)人飛行器的牧場(chǎng)智能管理系統(tǒng)及方法，能夠高效率的大范圍搜索生命對(duì)象:在高空采用大范圍的紅外熱成像技術(shù)或無(wú)人機(jī)航拍圖像實(shí)時(shí)傳輸技術(shù)，特別適于在草原這樣的環(huán)境，迅速找到有體溫表征特點(diǎn)的生命對(duì)象或者疑似目標(biāo)對(duì)象的生命對(duì)象。在此階段僅用迅速排查有嫌疑的生命對(duì)象，不需要仔細(xì)核對(duì)身份，所以也無(wú)需人工介入對(duì)象篩選，提高了工作效率和智能化程度。同時(shí)，本發(fā)明還采用RFID技術(shù)，利用無(wú)人飛行器對(duì)上述有嫌疑的生命對(duì)象進(jìn)行射頻識(shí)別，從而確認(rèn)該生命對(duì)象是否為走丟的目標(biāo)對(duì)象，從而能夠迅速確認(rèn)生命對(duì)象的身份。
[0044]此外，根據(jù)本發(fā)明公開(kāi)的利用無(wú)人飛行器的牧場(chǎng)智能管理系統(tǒng)及方法，能夠根據(jù)確認(rèn)生命對(duì)象的身份后，快速的大致確定該走丟的目標(biāo)對(duì)象的位置，當(dāng)識(shí)別為走丟的目標(biāo)對(duì)象時(shí)，直接將無(wú)人飛行器的當(dāng)前位置坐標(biāo)發(fā)回給遠(yuǎn)程的用戶(hù)，就能大致確認(rèn)走丟的目標(biāo)對(duì)象的地理位置，幫助后期找回。
[0045]上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠使得本發(fā)明的技術(shù)手段更加清楚明白，達(dá)到本領(lǐng)域技術(shù)人員可依照說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容予以實(shí)施的程度，并且為了能夠讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，下面以本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行舉例說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】
[0046]通過(guò)閱讀下文優(yōu)選的【具體實(shí)施方式】中的詳細(xì)描述，本發(fā)明各種其他的優(yōu)點(diǎn)和益處對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得清楚明了。說(shuō)明書(shū)附圖僅用于示出優(yōu)選實(shí)施方式的目的，而并不認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制。顯而易見(jiàn)地，下面描述的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。而且在整個(gè)附圖中，用相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件。在附圖中:
[0047]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例一的利用無(wú)人飛行器的牧場(chǎng)智能管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0048]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例二的利用無(wú)人飛行器的牧場(chǎng)智能管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0049]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例三的利用無(wú)人飛行器的牧場(chǎng)智能管理方法流程圖；
[0050]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例四的利用無(wú)人飛行器的牧場(chǎng)智能管理方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0051]下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的具體實(shí)施例。雖然附圖中顯示了本發(fā)明的具體實(shí)施例，然而應(yīng)當(dāng)理解，可以以各種形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明而不應(yīng)被這里闡述的實(shí)施例所限制。相反，提供這些實(shí)施例是為了能夠更透徹地理解本發(fā)明，并且能夠?qū)⒈景l(fā)明的范圍完整的傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。
[0052]需要說(shuō)明的是，在說(shuō)明書(shū)及權(quán)利要求當(dāng)中使用了某些詞匯來(lái)指稱(chēng)特定組件。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)可以理解，硬件制造商可能會(huì)用不同名詞來(lái)稱(chēng)呼同一個(gè)組件。本說(shuō)明書(shū)及權(quán)利要求并不以名詞的差異來(lái)作為區(qū)分組件的方式，而是以組件在功能上的差異來(lái)作為區(qū)分的準(zhǔn)則。如在通篇說(shuō)明書(shū)及權(quán)利要求當(dāng)中所提及的“包含”或“包括”為一開(kāi)放式用語(yǔ)，故應(yīng)解釋成“包含但不限定于”。說(shuō)明書(shū)后續(xù)描述為實(shí)施本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，然所述描述乃以說(shuō)明書(shū)的一般原則為目的，并非用以限定本發(fā)明的范圍。本發(fā)