一种面向森林火情监测的四旋翼无人机系统

• 作者: 黄晶 敖子航 张友民 穆凌霞 郑锴
• 来源期刊: 控制与信息技术
• 关键词: 四旋翼无人机 火灾探测与预警 热累积探测 中波红外相机 GPS-北斗模块 树莓派
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 控制理论与应用|Control Theory & Application
• 页码范围: 1-7
• 页数: 7页
• 分类号: V275.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.13889/j.issn.2096-5427.2021.02.300

摘要

森林作为火灾高发环境,尤其是在高温干燥的夏秋季节,森林火灾破坏性大,处置与控制难度高且实施救助困难.针对森林火情的预警和监测等任务需求,文章设计了一种新型四旋翼无人机系统,其使用GPS-BD模块为无人机定位,利用无人机的高机动性实现对预警区域的全覆盖;采用机载可见光相机及中波红外相机从空中实时监测火情,其中可见光相机用于白天监测火情,中波红外相机用于对明火及在夜间对高温热累积区域进行精准探测;烟雾探测模块所探测的空气质量参数通过数据传输模块回传至地面站,机载"树莓派"将上述3种传感器信息进行有效融合.文中提出一种基于火焰静态和动态特征频率及烟雾特征的目标检测算法并进行对比实验,实验结果表明,该算法能克服传统防火方式漏报率高、难度大和耗时长等缺点,达到在复杂森林环境中对火情进行高效、精准、及时监测和预警的目的.