一種系留式空中視頻偵查系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種系留式空中視頻偵查系統，其包括無人機視頻圖像采集平臺、指揮中心、現場地面控制站以及地面電源，所述無人機視頻圖像采集平臺通過系留電纜與地面電源電連接，并分別與指揮中心和現場地面控制站無線通信連接。本實用新型提供的方案能夠實現不間斷地利用無人機采集現場視頻并高質量傳輸到輸到指揮中心，具有長時間、高圖像質量作業的能力，有效解決現有技術所存在的問題。
【專利說明】
一種系留式空中視頻偵查系統
技術領域
[0001]本實用新型屬于視頻采集傳輸技術領域，具體涉及一種移動視頻圖像的采集及傳輸技術。
【背景技術】
[0002]群體性事件現場處置、刑事案件偵查取證、大型活動安保、搶險救災救援等方面等警務活動時，都需要把現場圖像即時傳輸到指揮中心。無人機能在一定高度俯視現場采集圖像，其圖像能全面展現現場情況，其已在警務實戰中得到初步應用。
[0003]但目前采用的無人機主要基于電池供電，續航時間一般為I小時左后，不能滿足安保、消防等警務作業對長時間現場視頻偵查的需求。另外，由于該圖像一般需要遠距離傳輸到指揮中心，在地面的無線傳輸容易受到建筑物等障礙物的干擾，影響圖像傳輸效果。
【實用新型內容】
[0004]針對現有移動視頻圖像傳輸技術無法長時間作業且容易因建筑物等障礙物引起圖像質量不穩定、不可靠問題，本實用新型提出以系留電纜給無人機不間斷供電，并以無人機作為圖像采集平臺實時采集并無線傳輸采集的視頻圖像，由此實現長時間、高質量的移動視頻圖像傳輸。
[0005]為了達到上述目的，本實用新型采用如下的技術方案:
[0006]—種系留式空中視頻偵查系統，所述視頻偵查系統包括無人機視頻圖像采集平臺、指揮中心、現場地面控制站以及地面電源，所述無人機視頻圖像采集平臺通過系留電纜與地面電源電連接，并分別與指揮中心和現場地面控制站無線通信連接。
[0007]優選的，所述現場地面控制站通過無線方式遠程控制無人機視頻圖像采集平臺工作，無人機視頻圖像采集平臺實時采集視頻圖像，并將采集到的視頻圖像通過無線方式實時傳至指揮中心，指揮中心進行視頻圖像處理。
[0008]優選的，所述無人機視頻圖像采集平臺包括無人機飛行器、圖像采集模塊、無線傳輸模塊，所述圖像采集模塊和無線傳輸模塊設置在無人機飛行器上，所述無線傳輸模塊分別與無人機飛行器和圖像采集模塊數據連接，并通過自建無線網絡與指揮中心和現場地面控制站無線通信連接。
[0009]優選的，所述圖像采集模塊為高清攝像頭。
[0010]優選的，所述指揮中心包括視頻服務器、無線傳輸模塊以及顯示終端，所述視頻服務器分別與無線傳輸模塊和顯示終端數據連接，所述無線傳輸模塊通過自建無線網絡與無人機視頻圖像采集平臺無線通信連接。
[0011]優選的，所述現場地面控制站包括無線傳輸模塊和飛行控制模塊，所述飛行控制模塊與無線傳輸模塊數據連接，所述無線傳輸模塊通過自建無線網絡與無人機視頻圖像采集平臺無線通信連接。
[0012]優選的，所述自建無線網絡為自建900M頻率的無線網絡。
[0013]優選的，所述視頻偵查系統中還包括系泊設備，所述系泊設備控制系留電纜的收放。
[0014]本實用新型提供的方案提出以系留電纜給無人機不間斷供電，同時以無人機作為圖像采集平臺，搭載的圖像采集和傳輸單元，讓無人機實時采集現場視頻圖像，并將現場視頻圖像無線傳輸到指揮中心，確保的發射和接收點之間能處于目視范圍，確保視頻傳輸質量。
[0015]本實用新型提供的方案能夠實現不間斷地利用無人機采集現場視頻并高質量傳輸到輸到指揮中心，具有長時間、高圖像質量作業的能力，有效解決現有技術所存在的問題。
【附圖說明】
[0016]以下結合附圖和【具體實施方式】來進一步說明本實用新型。
[0017]圖1為本實例中系留式空中視頻偵查系統示意圖。
【具體實施方式】
[0018]為了使本實用新型實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本實用新型。
[0019]本實例中以無人機作為視頻圖像采集平臺，并利用系留電纜給無人機供電，無人機進行實時視頻圖像采集并通過無人機上的無線發射裝置將圖像傳輸到指揮中心，實現現場視頻不間斷采集和實時高質量傳輸到指揮中心。
[0020]參見圖1，其所示為基于上述原理形成的系留式空中視頻偵查系統示意圖。由圖可知，該空中視頻偵查系統為以系留電纜供電、以無人機為承載平臺的視頻采集和傳輸視頻偵查系統。在組成結構上主要包括指揮中心1、無人機視頻圖像采集平臺2、現場地面控制站
3、地面電源4以及自建專用無線網絡5、6這幾部分。
[0021]其中，無人機視頻圖像采集平臺2，用于完成空中移動視頻圖像的實時采集和傳輸。其通過自建專用無線網絡5與指揮中心I無線通信連接;并且通過自建專用無線網絡6與現場地面控制站3無線通信連接;如此設置的無人機視頻圖像采集平臺2根據現場地面控制站3的控制，進行空中移動視頻圖像的實時采集，并實時傳輸至指揮中心I。
[0022]地面電源4，通過系留電纜42與無人機視頻圖像采集平臺2電連接，實現為無人機視頻圖像采集平臺2不間斷供電，以保證其長時間工作。
[0023]指揮中心I，其通過自建專用無線網絡5與無人機視頻圖像采集平臺2無線通信連接，以獲取無人機視頻圖像采集平臺2傳輸的現場視頻圖像，并對其進行處理、儲存和顯示。
[0024]現場地面控制站3，其通過自建專用無線網絡6與無人機視頻圖像采集平臺2無線通信連接，以向無人機視頻圖像采集平臺2發送控制信號，實現調整無人機視頻圖像采集平臺2的飛行方向、飛行高度，以及圖像采集方向和焦距。
[0025]自建專用無線網絡5、6，用于實現指揮中心1、無人機視頻圖像采集平臺2、現場地面控制站3間的無線通信連接。該自建專用無線網絡信號強，安全性高，能夠避免其它信號的干擾，保證高質量的視頻圖像傳輸。
[0026]針對上述的系留式空中視頻偵查系統方案，以下通過一具體應用實例來進一步的說明本方案。
[0027]參見圖1，本實例中的指揮中心I主要包括視頻服務器11、顯示終端12、無線傳輸模塊13;其中的無線傳輸模塊13通過有線或者無線的方式與視頻服務器11數據連接，而視頻服務器11通過有線連方式與顯示終端12數據連接。
[0028]本指揮中心I中的無線傳輸模塊13，主要用于接入自建專用無線網絡5，以獲取無人機視頻圖像采集平臺2發送的視頻圖像，并傳至視頻服務器U。該無線傳輸模塊13具體可采用現有的無線傳輸設備、無線傳輸器等硬件設備來實現。但并不限于，根據需要還可采用其它方案來實現。
[0029]視頻服務器11，主要用于對無線傳輸模塊13傳輸的視頻圖像數據進行處理和存儲，并傳至顯示終端12進行顯示。該視頻服務器11可采用現有的能夠實現視頻圖像處理的硬件服務設備來實現。但并不限于，根據需要還可采用其它方案來實現。
[0030]顯示終端12，采用常見的顯示屏來實現。
[0031]本實例中的無人機視頻圖像采集平臺2主要包括無人機飛行器22、圖像采集模塊21、無線傳輸模塊23;其中，圖像采集模塊21和無線傳輸模塊23設置在無人機飛行器22上，而無線傳輸模塊23同時與圖像采集模塊21和無人機飛行器22的控制器數據連接。
[0032]無人機飛行器22作為視頻圖像采集和傳輸的承載平臺，其可采用現有可靠性強、性能優越的無人機飛行器來實現。
[0033]圖像采集模塊21，用于在無人機飛行器22飛行時，實時采集高清的移動視頻圖像。該圖像采集模塊21具體采用焦距可變的高清攝像頭，并具體安置在無人機飛行器22底部。
[0034]無線傳輸模塊23，主要用于接入自建專用無線網絡5和自建專用無線網絡6，實現平臺2與指揮中心I和現場地面控制站3之間的無線通信。該模塊具體將圖像采集模塊21采集的高清移動視頻圖像通過自建專用無線網絡5傳輸至指揮中心I，通過自建專用無線網絡6傳輸至現場地面控制站3，同時通過自建專用無線網絡6獲取現場地面控制站3發送的控制指令，并發送給圖像采集模塊21或無人機飛行器22。該無線傳輸模塊23具體可采用現有的無線傳輸設備、無線傳輸器等硬件設備來實現。但并不限于，根據需要還可采用其它方案來實現。
[0035]本實例中的現場地面控制站3主要包括無線傳輸模塊31和飛行控制模塊32兩部分，其中無線傳輸模塊31與飛行控制模塊32之間數據連接。
[0036]現場地面控制站3中的無線傳輸模塊31，用于接入自建專用無線網絡6，實現飛行控制模塊32與無人機視頻圖像采集平臺2之間通信。該無線傳輸模塊31具體通過自建專用無線網絡6獲取無人機視頻圖像采集平臺2傳輸的視頻圖像，并傳至飛行控制模塊32;同時接收飛行控制模塊32發送飛行控制指令和/或視頻圖像采集指令，并通過自建專用無線網絡6傳至無人機視頻圖像采集平臺2。該無線傳輸模塊31具體可采用現有的無線傳輸設備、無線傳輸器等硬件設備來實現。但并不限于，根據需要還可采用其它方案來實現。
[0037]飛行控制模塊32，用于對無人機視頻圖像采集平臺2進行飛行控制和視頻圖像采集控制。該飛行控制模塊32通過無線傳輸模塊31獲取并顯示無人機視頻圖像采集平臺2實時采集的視頻圖像，同時根據操作形成對應的無人機飛行控制指令(包括飛行方向、速度、高度等)和圖像采集指令(包括采集方向、變焦倍數等)，并通過無線傳輸模塊31發送。
[0038]本實例中的地面電源4包括電源41和系留電纜42，其中系留電纜42—端連接電源41，另一端連接無人機視頻圖像采集平臺2中的無人機飛行器22。
[0039]這里的電源41設置在地面上，用于提供穩定可靠的工作電源。其可采用蓄電池或者市電來實現，若采用蓄電池，還可進一步的增設太陽能充電設備，以提高其實用性和實現節能減排。
[0040]系留電纜42，用于將電源41提供的工作電流以有線的方式傳至空中的無人機飛行器22，實現向無人機飛行器22不間斷供電。由于系留電纜42連接無人機飛行器22，其收放長度將決定無人機飛行器22的飛行高度，為了便于控制，本實例還增設系泊設備，通過該系泊設備來控制系留電纜42的收放。
[0041 ] 本實例中的自建專用無線網絡5和6，具體采用自建900M頻率的無線網絡，以保證無線信號傳輸的穩定性和可靠性，同時保證信息傳輸的安全性。
[0042]由此構成的系留式空中視頻偵查系統在工作時，首先將無人機飛行器22通過系留電纜42與地面電源41接通通電。
[0043]接著，通過現場地面控制站3中的飛行控制模塊32形成飛行控制指令，該指令由無線傳輸模塊31通過自建專用無線網絡6傳至無人機飛行器22上的無線傳輸模塊23，無線傳輸模塊23獲取到飛行控制指令后傳至無人機飛行器22的控制器，控制器將控制無人機飛行器22垂直升空，其高度由系留電纜42的收放長度決定，系留電纜42的收放長度由系泊設備來控制。
[0044]接著，到無人機飛行器22到達預定方位后，通過現場地面控制站3中的飛行控制模塊32形成視頻圖像采集指令，該指令由無線傳輸模塊31通過自建專用無線網絡6傳至無人機飛行器22上的無線傳輸模塊23，無線傳輸模塊23獲取到視頻圖像采集指令后傳至無人機飛行器22上的圖像采集模塊21;圖像采集模塊21在接收到指令后，根據指令調整采集方向和焦距進行實時的視頻圖像采集;圖像采集模塊21將采集到的視頻圖像通過無線傳輸模塊23基于自建專用無線網絡5和6分別發送至指揮中心I和現場地面控制站3。
[0045]接著，指揮中心I中的無線傳輸模塊13通過自建專用無線網絡5獲取到相應的視頻圖像，并傳至視頻服務器11，視頻服務器11對接收到的視頻圖像進行處理和存儲，并通過顯示終端12進行顯示。以此同時，現場地面控制站3中的無線傳輸模塊31通過自建專用無線網絡6獲取到相應的視頻圖像，并傳至飛行控制模塊32，飛行控制模塊32實時顯示接收到的視頻圖像，這樣操作者可根據飛行控制模塊32顯示的實時視頻圖像進行無人機飛行器22飛行方式的調整和視頻圖像采集方式的調整(過程如上)。
[0046]由此可以實現不間斷地利用無人機采集現場視頻并高質量傳輸到輸到指揮中心。
[0047]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和本實用新型的優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【主權項】
1.一種系留式空中視頻偵查系統，其特征在于，所述視頻偵查系統包括無人機視頻圖像采集平臺、指揮中心、現場地面控制站以及地面電源，所述無人機視頻圖像采集平臺通過系留電纜與地面電源電連接，并分別與指揮中心和現場地面控制站無線通信連接。2.根據權利要求1所述的一種系留式空中視頻偵查系統，其特征在于，所述現場地面控制站通過無線方式遠程控制無人機視頻圖像采集平臺工作，無人機視頻圖像采集平臺實時采集視頻圖像，并將采集到的視頻圖像通過無線方式實時傳至指揮中心，指揮中心進行視頻圖像處理。3.根據權利要求1所述的一種系留式空中視頻偵查系統，其特征在于，所述無人機視頻圖像采集平臺包括無人機飛行器、圖像采集模塊、無線傳輸模塊，所述圖像采集模塊和無線傳輸模塊設置在無人機飛行器上，所述無線傳輸模塊分別與無人機飛行器和圖像采集模塊數據連接，并通過自建無線網絡與指揮中心和現場地面控制站無線通信連接。4.根據權利要求3所述的一種系留式空中視頻偵查系統，其特征在于，所述圖像采集模塊為尚清攝像頭。5.根據權利要求1所述的一種系留式空中視頻偵查系統，其特征在于，所述指揮中心包括視頻服務器、無線傳輸模塊以及顯示終端，所述視頻服務器分別與無線傳輸模塊和顯示終端數據連接，所述無線傳輸模塊通過自建無線網絡與無人機視頻圖像采集平臺無線通信連接。6.根據權利要求1所述的一種系留式空中視頻偵查系統，其特征在于，所述現場地面控制站包括無線傳輸模塊和飛行控制模塊，所述飛行控制模塊與無線傳輸模塊數據連接，所述無線傳輸模塊通過自建無線網絡與無人機視頻圖像采集平臺無線通信連接。7.根據權利要求3或5或6所述的一種系留式空中視頻偵查系統，其特征在于，所述自建無線網絡為自建900M頻率的無線網絡。8.根據權利要求1所述的一種系留式空中視頻偵查系統，其特征在于，所述視頻偵查系統中還包括系泊設備，所述系泊設備控制系留電纜的收放。
【文檔編號】H04N7/18GK205566524SQ201620335592
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月20日
【發明人】唐前進, 江洪, 李震宇, 梅林 , 湯志偉, 吳軼軒, 武志宗, 齊力
【申請人】公安部第三研究所