基于无人机的森林防火预警系统

Anykey微博 2020-07-15 投诉

阅读数：5740

传统的森林防火手段有地面巡视、塔台瞭望、卫星遥感、飞机巡视等四种方法：地面巡视，依靠人工在地面巡逻探测林火点，耗时耗人工，且效率较低；塔台瞭望，依靠护林员等在塔台上瞭望侦察的古老方式探测林火点，侦察范围有限且耗人工；卫星遥感，依靠地球卫星的遥感图像等信息探测分析出森林区域的林火点，费用昂贵，且因为卫星遥感图像尺度较宏观，并不能及时发现和精准定位林火点，容易漏报、延误火情；飞机巡视，森林防火目前使用的航空护林飞机在夜间和能见度低的条件下均不能起飞执行火场侦察和巡护任务，不能实现对火场全天侯实施侦察实时掌握火场变化态势、而恰恰在这期间比较容易发生森林火灾，同时地面各级森林防火指挥部门又最需掌握林火发展态势。

无人机能够昼夜24小时随时起飞执行火场侦察任务，克服了有人机受日落日出时间、能见度、夜间等因素的限制而不能随时起飞执行任务的困难。无人机对白天和夜间没有分别，对能见度的大小也没有分别，除了大风和降雨外能够全天候起飞作业。
无人机平台通过搭载摄像设备和Anykey-AV2000双向无线影像和数据传输设备可全天候随时执行火警侦察和巡护任务。地面人员通过接收来自无人机的无线信号，随时掌握火场动态信息和对卫星林火监测热点的核查。无人机可以全天候地在对火场进行侦察和测绘，在林区上空巡护及时发现火情、报告火场位置。
无人机林火的巡视监测的对象有火焰和烟雾以及红外辐射三个基本对象，因为在林火早期并不容易监测到大量的火焰，烟雾却是森林火灾早期最显著的视觉现象，“先有烟，后有火”，所以监测烟雾是最早发现林火的可能性，通过无人机遥感拍摄视频和高清图像经过Anykey-AV2000图传数传一体设备传输到指挥中心，在指挥中心结合强大AI技术和大数据处理，能够迅速的自动烟雾识别，判断起火点，进行预警。
在夜间无人机平台配备专业红外热成像探测任务载荷，在距地面800米到3000米飞行高度对地面进行红外探测，穿透烟雾遥感到地表的温度情况，探查地下火和余火，无人机配备Anykey-AV2000高速数据链，将获取的图像数据实时传回地面。为前线指挥部第一时间提供火场地理坐标（经、纬度）、火场面积、火场边界、火场火头蔓延趋势等火场态势情报，通过任务分析人员形成火场态势图并提供给指挥部，使前线指挥部迅速调配人员进行重点区域灭火工作，及时通知森林消防专业队撤离危险地区，并根据火场图像资料为消防人员提供撤离路径。对于可疑点或区域，通过遥控指令可改变无人机飞行航迹及飞行高度进行详查。
对于任务范围300km以内的森林防火巡护、火情重点区域巡查等长航时日常作业，可采用中型固定翼无人机开展工作。相较于大固定翼无人机，小型固定翼无人机具有尺寸小、操作简单、使用灵活、便于部署等优点，同时相对于旋翼类无人机，其具有飞行速度快、续航时间长、飞行高度高等优点。同时针对地形遮挡，可采用小型固定翼无人机携带中继。

对于任务范围半径100-150公里以内的区域性森林火情巡查与监视可以采用无人机直升机。相较于固定翼飞机，无人机直升机最大的优点在于可以垂直起降，不需要专用的跑道，部署更加灵活。同时无人直升机弥补了多旋翼无人机航程小、航时短、带载弱的缺点，可实现区域固定航线巡查与监视等功能。应用于森林防火的无人直升机，使用半径一般150km左右，具备沿林区设定航线勘查的能力。对于可疑着火点或区域，能通过遥控指令改变无人机飞行航迹及飞行高度进行详查，完成火情区域精确定位，并实现实时视频回传，协助开展火情判断。

Anykey-AV2000无线图传数传一体网络无线传输系统，是从无人机行业单一视频传输向网络多业务传输的应用出发，按照用户要求开发的全新的具备高清视频接口和网络接口TCP/IP传输设备，它完全符合IEEE802.13网络接口规范，全透明传输，可以驳接交换机，SIP服务器，网络摄像机，视频会议等网络协议设备及应用。
特点：

1、采用国际先进水平的COFDM调制技术，即编码正交频分复用技术，是目前先进和具发展潜力的调制技术。
2、设备带宽更高，组网更灵活；可支持网状，星型，链式或混合网络部署，与其他同类产品相比，更灵活，更方便!
3、采用TCP/IP协议，透明传输，可以驳接交换机，SIP服务器等各种应用!
4、采用150M-900MHz,1.0-1.7GHz,2.0GHz-2.7GHz的频段，提供丰富的频率资源供用户选择。
5、FEC: 1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8 （COFDM）
6、保护间隔1/4, 1/8, 1/16, 1/32 （COFDM）
7、子载波IFFT Modi: 2k（COFDM）