本申請涉及控制科學，具體涉及協(xié)同控制，尤其涉及基于無人機與機器人協(xié)同控制的森林消防救援決策方法。

背景技術(shù)：

1、傳統(tǒng)的森林火災(zāi)監(jiān)測與救援手段受限于地形、天氣等多重因素，往往難以在火災(zāi)發(fā)生初期及時發(fā)現(xiàn)火源，也無法快速獲取到火災(zāi)區(qū)域內(nèi)部的實時信息。這不僅給森林資源帶來了巨大損失，也對生態(tài)環(huán)境和人類社會造成了嚴重威脅。

2、在此背景下，基于無人機與機器人協(xié)同控制的森林消防救援決策方法應(yīng)運而生，旨在通過建立協(xié)作無線網(wǎng)絡(luò)，對無人機與救援機器人進行協(xié)同控制，解決因信息獲取不及時導致救援行動的準確性和響應(yīng)速度不足的技術(shù)問題，實現(xiàn)森林消防救援的高效化。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請通過提供了基于無人機與機器人協(xié)同控制的森林消防救援決策方法，通過建立協(xié)作無線網(wǎng)絡(luò)，對無人機與救援機器人進行協(xié)同控制，解決因信息獲取不及時導致救援行動的準確性和響應(yīng)速度不足的技術(shù)問題。

2、鑒于上述問題，本申請?zhí)峁┝嘶跓o人機與機器人協(xié)同控制的森林消防救援決策方法及系統(tǒng)。

3、本申請公開的一個方面，提供了基于無人機與機器人協(xié)同控制的森林消防救援決策方法，所述方法包括：分別獲取無人機、救援機器人的控制操作系統(tǒng)，進行控制結(jié)構(gòu)、路線規(guī)劃、機群編隊控制的技術(shù)分析，獲得所述無人機、救援機器人的控制指令生成算法，構(gòu)建無人機-車集群指揮控制系統(tǒng)，所述無人機-車集群指揮控制系統(tǒng)用于兼容控制所述無人機、救援機器人；通過可見光相機、紅外相機分別采集森林災(zāi)害區(qū)域的實時圖像信息，基于所述實時圖像信息，獲得態(tài)勢大圖及局部圖像；根據(jù)所述態(tài)勢大圖及局部圖像進行多終端信息融合，確定災(zāi)害分布進行救援規(guī)劃；基于所述災(zāi)害分布、救援規(guī)劃方案，配置執(zhí)行無人機、執(zhí)行救援機器人，連接所述執(zhí)行無人機、執(zhí)行救援機器人至所述無人機-車集群指揮控制系統(tǒng)，并利用自組網(wǎng)模塊建立所述執(zhí)行無人機、執(zhí)行救援機器人的協(xié)作無線網(wǎng)絡(luò)；基于所述救援規(guī)劃方案，生成控制指令，發(fā)送至所述執(zhí)行無人機、執(zhí)行救援機器人。

4、本申請公開的一個方面，提供了基于無人機與機器人協(xié)同控制的森林消防救援決策系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：指揮控制系統(tǒng)構(gòu)建組件，所述指揮控制系統(tǒng)構(gòu)建組件用于分別獲取無人機、救援機器人的控制操作系統(tǒng)，進行控制結(jié)構(gòu)、路線規(guī)劃、機群編隊控制的技術(shù)分析，獲得所述無人機、救援機器人的控制指令生成算法，構(gòu)建無人機-車集群指揮控制系統(tǒng)，所述無人機-車集群指揮控制系統(tǒng)用于兼容控制所述無人機、救援機器人；圖像采集組件，所述圖像采集組件用于通過可見光相機、紅外相機分別采集森林災(zāi)害區(qū)域的實時圖像信息，基于所述實時圖像信息，獲得態(tài)勢大圖及局部圖像；信息融合組件，所述信息融合組件用于根據(jù)所述態(tài)勢大圖及局部圖像進行多終端信息融合，確定災(zāi)害分布進行救援規(guī)劃；協(xié)作無線網(wǎng)絡(luò)建立組件，所述協(xié)作無線網(wǎng)絡(luò)建立組件用于基于所述災(zāi)害分布、救援規(guī)劃方案，配置執(zhí)行無人機、執(zhí)行救援機器人，連接所述執(zhí)行無人機、執(zhí)行救援機器人至所述無人機-車集群指揮控制系統(tǒng)，并利用自組網(wǎng)模塊建立所述執(zhí)行無人機、執(zhí)行救援機器人的協(xié)作無線網(wǎng)絡(luò)；指令生成組件，所述指令生成組件用于基于所述救援規(guī)劃方案，生成控制指令，發(fā)送至所述執(zhí)行無人機、執(zhí)行救援機器人。

5、本申請中提供的一個或多個技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點：

6、上述基于無人機與機器人協(xié)同控制的森林消防救援決策方法，該方法獲取無人機和救援機器人的控制操作系統(tǒng)，深入分析它們的控制結(jié)構(gòu)、路線規(guī)劃以及機群編隊控制的技術(shù)細節(jié)，從而得到它們的控制指令生成算法。這些算法是構(gòu)建無人機-車集群指揮控制系統(tǒng)的關(guān)鍵，這個系統(tǒng)能夠兼容并控制無人機和救援機器人。隨后，利用可見光相機和紅外相機采集森林災(zāi)害區(qū)域的實時圖像信息?；谶@些圖像，進行多終端信息的融合，以確定災(zāi)害的具體分布和范圍，從而進行救援規(guī)劃。根據(jù)災(zāi)害的分布情況和救援規(guī)劃方案，配置并選定執(zhí)行任務(wù)的無人機和救援機器人。這些設(shè)備被連接到無人機-車集群指揮控制系統(tǒng)，并通過自組網(wǎng)模塊建立起它們之間的協(xié)作無線網(wǎng)絡(luò)。最后，基于救援規(guī)劃方案，生成具體的控制指令，并通過指揮控制系統(tǒng)發(fā)送給執(zhí)行無人機和救援機器人。這樣，它們就能按照指令進行協(xié)同作業(yè)，完成森林消防救援任務(wù)。這個方法通過集成無人機與救援機器人的協(xié)同控制，結(jié)合實時圖像采集和信息融合技術(shù)，實現(xiàn)了對森林災(zāi)害的高效、精準救援。

7、上述說明僅是本申請技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本申請的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本申請的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉本申請的具體實施方式。

技術(shù)特征：

1.基于無人機與機器人協(xié)同控制的森林消防救援決策方法，其特征在于，所述方法包括：

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述實時圖像信息，獲得態(tài)勢大圖，包括：

4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，基于所述實時圖像信息，獲得局部圖像，包括：

5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用自組網(wǎng)模塊建立所述執(zhí)行無人機、執(zhí)行救援機器人的協(xié)作無線網(wǎng)絡(luò)，包括：

6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述態(tài)勢大圖及局部圖像進行多終端信息融合，確定災(zāi)害分布進行救援規(guī)劃，包括：

8.基于無人機與機器人協(xié)同控制的森林消防救援決策系統(tǒng)，其特征在于，用于實施權(quán)利要求1-7任意一項所述的基于無人機與機器人協(xié)同控制的森林消防救援決策方法，包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及控制科學技術(shù)領(lǐng)域，提供基于無人機與機器人協(xié)同控制的森林消防救援決策方法。所述方法包括：獲取無人機、救援機器人的控制操作系統(tǒng)，分析控制結(jié)構(gòu)、路線規(guī)劃、機群編隊技術(shù)；設(shè)計控制指令生成算法，構(gòu)建無人機?車集群指揮控制系統(tǒng)；利用可見光相機、紅外相機采集森林災(zāi)害區(qū)實時圖像，生成態(tài)勢大圖和局部圖像；多終端信息融合確定救援規(guī)劃，配置執(zhí)行無人機和救援機器人，連接至指揮系統(tǒng)，建立協(xié)作無線網(wǎng)絡(luò)；根據(jù)規(guī)劃生成控制指令，發(fā)送至執(zhí)行無人機和救援機器人。本申請通過建立協(xié)作無線網(wǎng)絡(luò)，對無人機與救援機器人進行協(xié)同控制，解決因信息獲取不及時導致救援行動的準確性和響應(yīng)速度不足的技術(shù)問題，實現(xiàn)森林消防救援的高效化。

技術(shù)研發(fā)人員：耿榮妹,任建新,紀任鑫,訾栓緊,張翼強,陳軍鵬,閆化龍,王慰
受保護的技術(shù)使用者：中國消防救援學院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21