基于導航飛艇的大數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控及制圖系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及空間信息技術(shù)，尤其涉及基于導航飛艇的大數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控及制圖系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]飛艇作為一種被廣泛使用的航空器，具有空中懸浮能力，而且操作駕駛簡單方便，能夠在低速飛行，安全性能較好，對起落的場地要求不高，運營成本也比較低，且易于維護保養(yǎng)。
[0003]對于大型空間內(nèi)的活動對象，特別針對室內(nèi)目標的實時監(jiān)控，目前多依賴固定位置的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，且無法有效獲取手機用戶、WIFI及網(wǎng)絡用戶等相關(guān)信息，難以針對目標實現(xiàn)動態(tài)監(jiān)控，無法開展基于多源大數(shù)據(jù)的目標關(guān)聯(lián)搜索與定位追蹤。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本專利提供一種具有動態(tài)監(jiān)控能力且基于導航飛艇的大數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控及制圖系統(tǒng)及方法。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案:
[0006]—種基于導航飛艇的大數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控及制圖系統(tǒng)，包括:
[0007]導航飛艇，所述導航飛艇自動偵測障礙物，可以自動閃避碰撞，或在碰撞后改變行進方向，所述導航飛艇上設有第一無線通訊模塊和定位導航模塊，其中，定位導航模塊用于動態(tài)獲取所述導航飛艇的位置信息，并與位于地面站的導航服務器、控制點交互，開展路徑導航飛行或人工控制飛行；
[0008]地面站，所述地面站用于存儲、處理、分析導航飛艇所獲取的目標區(qū)域內(nèi)的WiFi熱點、手機信號、視頻數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)，對區(qū)域內(nèi)目標進行有效監(jiān)控，并制作相關(guān)專題地圖，包括:導航服務器、控制點、第二無線通訊模塊、大數(shù)據(jù)集成處理系統(tǒng)(包括地圖服務器、基站服務器、視頻服務器和WIFI服務器)，所述各專題數(shù)據(jù)服務器與所述地圖服務器連接；
[0009]進一步地，所述導航飛艇上還設有碰撞感應模塊、動力控制模塊和超聲波發(fā)射感應模塊，所述碰撞感應模塊用于檢測碰撞信號，并將碰撞信號傳輸至動力控制模塊，所述超聲波發(fā)射感應模塊用于偵測導航飛艇四周的障礙物，發(fā)現(xiàn)障礙物則將障礙物及其距離信號傳輸至動力控制模塊，所述動力控制模塊根據(jù)碰撞信號或障礙物的距離信號自動調(diào)整導航飛艇的動力、飛行姿態(tài)及方向。
[0010]進一步地，所述控制點安裝于室內(nèi)(外)關(guān)鍵位置，所述導航服務器、所述控制點與所述飛艇復合定位導航模塊進行實時通訊與數(shù)據(jù)傳輸，用于動態(tài)獲取飛艇的空間信息并開展路徑導航。
[0011]具體地，所述復合定位導航模塊及控制點通過GPS、北斗、手機基站、無線局域網(wǎng)等室外定位方法以及偽衛(wèi)星、無線局域網(wǎng)、射頻標簽、超寬帶無線電、超聲波等室內(nèi)定位方法中的一種或多種方式來獲取導航飛艇運動的空間位置信息。
[0012]進一步地，所述導航飛艇上還包括云臺，所述云臺在所述導航飛艇上可上下升降、水平旋轉(zhuǎn)，用于掃描拍攝。
[0013]進一步地，所述導航飛艇上還包括:
[0014]多鏡頭高清攝像機，所述多鏡頭高清攝像機用于同步拍攝視頻，且與位置信息相融合，獲取室內(nèi)(外)人群及環(huán)境影像信息；
[0015]基站模擬器，所述基站模擬器用于偵察當前目標區(qū)域手機載頻信息，然后發(fā)射相同頻率的偽導頻、同步及尋呼信號，尋呼一定范圍內(nèi)的手機用戶，通過調(diào)整發(fā)射功率等，讓目標手機切換到其信號區(qū)內(nèi)，通過MSC和BSC的信令模擬，完成對目標手機的號碼及位置等?目息識別;
[0016]WIFI搜索器，所述WIFI搜索器內(nèi)置搜索軟件，用于采集周邊WiFi信號及相關(guān)屬性；
[0017]WIFI模擬器，所述WIFI模擬器用于建立虛擬熱點，將相關(guān)空間范圍內(nèi)WIFI用戶吸引入網(wǎng)，并啟用地面站的抓包工具獲取用戶網(wǎng)絡信息。
[0018]進一步地，所述高清攝像機、基站模擬器、WIFI搜索器及WIFI模擬器與所述地面站的總服務器之間通過無線電數(shù)據(jù)鏈或WIFI實現(xiàn)遠程控制及數(shù)據(jù)傳輸。
[0019]進一步地，所述基站模擬器由信號處理單元、總控平臺和天線組成，并共用導航飛艇的電源。
[0020]另外，一種基于導航飛艇的大數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控及制圖方法，包括下述步驟:
[0021]SlOl:在所述導航飛艇上安裝碰撞感應模塊、動力控制模塊和超聲波發(fā)射感應模塊，使之可以自動閃避碰撞，或者碰撞后改變行進方向；
[0022]S102:在所述導航飛艇上安裝復合定位導航模塊；
[0023]S103:將基站模擬器集成化微縮化(包括信號處理單元、總控平臺和天線)，并通過導航飛艇的電池供電；
[0024]S104:安裝WIFI搜索器，內(nèi)置搜索記錄軟件，判斷周邊WiFi信號及相關(guān)屬性，包括SSID、Signal 等；
[0025]S105:安裝多鏡頭高清攝像機，獲取人群及環(huán)境影像信息；
[0026]S106:安裝WIFI模擬器，獲取WIFI用戶相關(guān)網(wǎng)絡信息(如UUID、IP、網(wǎng)名等)；
[0027]S107:將獲取的目標區(qū)域內(nèi)的WiFi熱點信息、用戶手機信息、視頻數(shù)據(jù)、用戶網(wǎng)絡信息集成存儲于數(shù)據(jù)卡內(nèi)，或者通過無線電數(shù)據(jù)鏈、WIFI傳送到地面站服務器中，對區(qū)域內(nèi)目標進行有效監(jiān)控；
[0028]S108:將視頻數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)、手機數(shù)據(jù)、WIFI數(shù)據(jù)及其組合的大數(shù)據(jù)集按其空間位置添加至地圖服務器，制作相關(guān)視頻、WIF1、手機、網(wǎng)絡用戶動態(tài)分布地圖。
[0029]本發(fā)明提供的基于導航飛艇的大數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控及制圖系統(tǒng)及方法，通過在導航飛艇上安裝復合定位導航模塊，且通過超聲波與碰撞感應，使之具有無障礙、持續(xù)、安全飛行能力，可以自動閃避碰撞，或者碰撞后改變行進方向，其中復合定位導航模塊與控制點、導航服務器相結(jié)合，進行實時通訊與數(shù)據(jù)傳輸，動態(tài)獲取飛艇的時空信息，實現(xiàn)基于時空位置及線路的自動導航飛行或人工控制飛行，可到達區(qū)域內(nèi)任意位置。
[0030]同時，加裝多鏡頭高清攝像機、基站模擬器、WIFI搜索器和WIFI模擬器，實現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)、手機數(shù)據(jù)、WIFI數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)、位置數(shù)據(jù)及其組合的大數(shù)據(jù)綜合采集，再通過無線電數(shù)據(jù)鏈、WIFI與地面站保持實時通信與數(shù)據(jù)傳輸，對區(qū)域環(huán)境及目標對象進行動態(tài)監(jiān)控，彌補單一監(jiān)控技術(shù)之不足，疊加派生有效信息，提高搜索監(jiān)控的準確性，且可制作區(qū)域視頻地圖、手機用戶分布地圖、WIFI指紋地圖、網(wǎng)絡用戶分布地圖。
【附圖說明】
[0031]圖1是本發(fā)明提供的基于導航飛艇的大數(shù)據(jù)監(jiān)控及制圖系統(tǒng)的導航飛艇結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖2是本發(fā)明提供的基于導航飛艇的大數(shù)據(jù)監(jiān)控及制圖系統(tǒng)的地面站結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖3是本發(fā)明提供的基于導航飛艇的大數(shù)據(jù)監(jiān)控及制圖方法的步驟流程圖。
【具體實施方式】
[0034]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清晰，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0035]如圖1和圖2所示，本發(fā)明提供了一種基于導航飛艇的大數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控及制圖系統(tǒng)，包括:導航飛艇100和地面站200兩部分，導航飛艇100上設有第一無線通訊模塊110和定位導航模塊120，定位導航模塊120用于動態(tài)獲取導航飛艇100的位置信息，并與地面站200的導航服務器210、控制點220交互，開展路徑導航飛行或人工控制飛行;地面站200包括大數(shù)據(jù)集成處理系統(tǒng)230(包括地圖服務器231、基站服務器232、視頻服務器233和WiFi服務器234)、第二無線通訊模塊240、導航服務器210和控制點220，各專題數(shù)據(jù)服務器與地圖服務器231連接，且大數(shù)據(jù)集成處理系統(tǒng)230將數(shù)據(jù)信息傳輸至地面站200的總服務器250。具體地，導航飛艇100還包括:多鏡頭高清攝像機130、基站模擬器140、WIFI搜索器150和WIFI模擬器2160。
[0036]其中，所述導航飛艇100具有無障礙、持續(xù)、安全飛行能力，可以自動閃避碰撞，或者碰撞后改變行進方向?？梢岳斫獾兀瑢Ш斤w艇100通過超聲波與碰撞感應等自動偵測障礙物的方式，自動形成空間關(guān)鍵信息，如空間的面積和結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)自己所處的位置和空間的結(jié)構(gòu)自動制定飛行計劃，實現(xiàn)基于時空位置及線路的人工控制或自動導航飛行，自由快速到達區(qū)域內(nèi)任意位置。
[0037]進一步地，所述導航飛艇100上還設有碰撞感應模塊101、動力控制模塊102和超聲波發(fā)射感應模塊103，碰撞感應模塊101用于檢測碰撞信號，并將碰撞信號傳輸至動力控制模塊102，超聲波發(fā)射感應模塊103用于偵測導航飛艇100四周的障礙物，發(fā)現(xiàn)障礙物則將障礙物及其距離信號傳輸至動力控制模塊102，動力控制模塊102根據(jù)碰撞信號或障礙物的距離信號自動調(diào)整導航飛艇100的動力、飛行姿態(tài)及飛行方向。
[0038]進一步地，第一無線通信模塊110用于控制指令，傳輸數(shù)據(jù)。具體地，第一無線通信模塊110與動力控制模塊102相集成，用于完成地面站到導航飛艇100的遙控指令的發(fā)送接收，以及導航飛艇100到地面站200的遙測數(shù)據(jù)或視頻圖像的發(fā)送接收，并將地面站200的遙控指令傳輸至動力控制模塊102，動力控制模塊102根據(jù)地面站200的遙控指令調(diào)整導航飛艇100的動力、飛行姿態(tài)及飛行方向。
[0039]進一步地，所述控制點220安裝于室內(nèi)(外)關(guān)鍵位置，控制點220、導航服務器210與定位導航模塊120和地圖服務器231相結(jié)合，進行實時通訊與數(shù)據(jù)傳輸，動態(tài)獲取導航飛艇100的時空信息并開展路徑導航。
[0040]具體地，所述復合定位導航模塊120和控制點220可通過GPS、北斗、手機基站、無線局域網(wǎng)等室外定位方法，以及偽衛(wèi)星、無線局域網(wǎng)、射頻標簽、超寬帶無線電、超