一种新型无人机智能语音喊话方法与流程

1.本发明属于无人机技术领域，尤其是涉及一种新型无人机智能语音喊话方法。


背景技术：

2.随着无人机产业的迅猛发展，各个行业对于无人机功能的需求不断提升，从单载荷巡检需求到多载荷联合应用过度，由视频监测到图像智能识别过度，由需求逐步推动无人机向智能化方向升级。但现有的产品应用模式仍以简易的多种任务载荷配合地面人员现场操控为主，应用过程没有实现更深入的智能机制，导致现有应用模式操作联动、及时性较差，无法满足一些特定场景需要远程交互的应用需求。
3.目前，市面上无人机实现远程交互的方式主要为无人机喊话设备进行作业，一般为无人机端挂载喊话器、光电传感器等，飞行至目标区域进行作业，后端操作人员在地面端发现异常，人工介入，实时喊话或者播放录音，音频或者控制信号通过微波或者公网数据传输技术等方式传递至无人机端进行远程喊话，但传统的喊话过程比较繁琐，需要地面人员进行手持端设备操作后才能实现远程语音喊话，极大限制了喊话器在无人值守领域可发挥的作用；喊话过程必须需要人工地面干预，才能实现其他载荷与喊话器之间的切换，喊话及时性取决于现场操作人员的反应速度，无法实现发现异常，自动喊话，系统智能化程度很低，监控人员工工量增加；地面端必须具备单独的音频输入模块，音频信号经过处理以后发送至无人机端喊话器，才能实现喊话，成本较高，且安装繁琐；一般是通过微波技术将地面端音频信号发送至无人机端扩音设备，而微波传输距离有限，一般不超过10km，极大限制了无人机远程语音的发展与应用。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提出一种新型无人机智能语音喊话方法以解决传统无人机远程喊话方法过程繁琐、响应度度慢的问题。
5.为达到上述目的，本发明的技术方法是这样实现的：
6.一种新型无人机智能语音喊话方法，包括以下步骤：
7.s1：无人机飞行过程中，通过挂载的传感器模块对目标区域的环境数据进行监测；
8.s2：传感器模块通过公网数据传输模块将监测到的环境数据传送到远端指挥室地面站；
9.s3：远端指挥室地面站通过后台控制系统对接收到的数据进行分析，判断目标区域是否发生异常，如果目标区域发生异常则进行步骤s4；
10.s4：远端指挥室地面站通过无人机上安装的公网数据传输模块获取终端采集的音频信号发送给安装在无人机上的喊话器进行喊话，或获取与接收到的环境数据对应的音频文件发送给喊话器进行喊话。
11.获取与接收到的环境数据对应的音频文件发送给喊话器进行喊话。
12.进一步的，当步骤s3判断目标区域发生异常时，后台控制系统将对应报警信息发
送到预先设定的紧急联系人所持的终端上。
13.进一步的，步骤s4利用的实时喊话是在无人机上安装公网数据传输模块，公网数据传输模块上配备音频接口，音频接口与通信设备相连，通信设备将音频信号通过公网数据传输模块发送至喊话器进行喊话。
14.进一步的，步骤s4所述的获取与接收到的环境数据对应的音频文件进行喊话是通过后台控制系统将音频文件上传至公网，公网基于2g、3g、4g、5g中的任意一种网络将音频文件发送至无人机公网数据传输模块，无人机公网数据传输模块将音频文件发送至喊话器进行喊话。
15.进一步的，步骤s1所述的无人机飞行过程中，进行航迹规划，将部分无人机航迹点设置为喊话点，当无人机飞行到喊话点时，后台控制系统发送音频文件到人机公网数据传输模块，从而进行定点自动喊话。
16.进一步的，定点自动喊话的具体步骤如下：
17.a1：通过gps、rtk北斗卫星中任意一种定位监测无人机是否飞行到喊话点，如果行到喊话点则进行步骤a2；
18.a2：无人机通过公网向后台控制系统发送到位信号；
19.a3：后台控制系统收到到位信号后通过公网向无人机数据传输模块发送预设的音频文件；
20.a4：数据传输模块将收到音频文件经过处理发送到喊话器，从而进行定点喊话。
21.进一步的，步骤s1利用的传感器模块包括可见光摄像头、红外摄像头、激光雷达、气体传感器。
22.相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
23.(1)本发明提出的一种新型无人机智能语音喊话方法通过后台控制系统，无人机喊话器可实现与飞行器联动，实现定点喊话，且喊话时间、喊话内容可以自行设置，不需要人工干预。
24.(2)无人机将监测到的实时信息回传至地面站，判断有无异常；若发现异常，地面站根据异常代码自动发送对应的报警信息，同时喊话器自动喊话，整个过程无需人工干预，从而实现智能喊话的目的，同时地面站可根据将异常情况推送至管理人员手机端，减少工作人员的工作量。
25.(3)无需单独的喊话地面端，无人机地面控制系统内设音频输入接口，地面站通过手机或电脑自带麦克风等直接采集声音信号或者将已录制的音频文件发送至控制软件，即可实现远程播放音频文件或者实时喊话。
26.(4)无人机内配公网数据传输模块，传输链路不受距离限制，无人机遥测信息以及传感器采集信息可通过该技术实时传输，因此喊话系统远程传输不需要增加单独的传输链路，只需要将音频传输链路集成在无人机自带的公网数据传输模块，即可实现音频信号远程传输，且传输距离不受距离限制。
附图说明
27.构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
28.图1为本发明实施例所述的无人机智能喊话系统示意图；
29.图2为本发明实施例所述的一种新型无人机智能语音喊话方法示意图。
具体实施方式
30.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
31.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
32.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
33.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
34.如图1、图2所示，一种新型无人机智能语音喊话方法，包括以下步骤：
35.s1：无人机飞行过程中，通过挂载的传感器模块对目标区域的环境数据进行监测；
36.s2：传感器模块通过公网数据传输模块将监测到的环境数据传送到远端指挥室地面站；
37.s3：远端指挥室地面站通过后台控制系统对接收到的数据进行分析，判断目标区域是否发生异常，如果目标区域发生异常则进行步骤s4；
38.s4：远端指挥室地面站通过无人机上安装的公网数据传输模块获取终端采集的音频信号发送给安装在无人机上的喊话器进行喊话，或获取与接收到的环境数据对应的音频文件发送给喊话器进行喊话。
39.端采集的音频信号发送给喊话器进行喊话，或获取与接收到的环境数据对应的音频文件发送给喊话器进行喊话。
40.当步骤s3判断目标区域发生异常时，后台控制系统将对应报警信息发送到预先设定的紧急联系人所持的终端上，减少工作人员的工作量。
41.步骤s4利用的实时喊话是在无人机上安装公网数据传输模块，公网数据传输模块上配备音频接口，音频接口与通信设备相连，通信设备将音频信号通过公网数据传输模块发送至喊话器进行喊话。地面站通过手机或电脑自带麦克风等直接采集声音信号或者将已录制的音频文件发送至控制软件，即可实现远程播放音频文件或者实时喊话。
42.如图1、图2所示，步骤s4所述的获取与接收到的环境数据对应的音频文件进行喊话是通过后台控制系统将音频文件上传至公网，公网基于2g、3g、4g、5g中的任意一种网络
将音频文件发送至无人机公网数据传输模块，无人机公网数据传输模块将音频文件发送至喊话器进行喊话。无人机内配公网数据传输模块，传输链路不受距离限制，无人机遥测信息以及传感器采集信息可通过该技术实时传输，因此喊话系统远程传输不需要增加单独的传输链路，只需要将音频传输链路集成在无人机自带的公网数据传输模块，即可实现音频信号远程传输，且传输距离不受距离限制。
43.步骤s1所述的无人机飞行过程中，进行航迹规划，将部分无人机航迹点设置为喊话点，当无人机飞行到喊话点时，后台控制系统发送音频文件到人机公网数据传输模块，从而进行定点自动喊话。
44.如图1、图2所示，定点自动喊话的具体步骤如下：
45.a1：通过gps、rtk或者北斗卫星定位监测无人机是否飞行到喊话点，如果行到喊话点则进行步骤a2；
46.a2：无人机通过公网向后台控制系统发送到位信号；
47.a3：后台控制系统收到到位信号后通过公网向无人机数据传输模块发送预设的音频文件；
48.a4：数据传输模块将收到音频文件经过处理发送到喊话器，从而进行定点喊话。
49.通过后台控制系统，无人机喊话器可实现与飞行器联动实现定点喊话，且喊话时间、喊话内容可以自行设置，不需要人工干预。
50.步骤s1利用的传感器模块包括可见光摄像头、红外摄像头、激光雷达、气体传感器，可见光摄像头主要用于监测图像，红外摄像头主要用于监测物体温度，激光雷达主要用于采集三维地理信息，气体传感器主要用于监测某类气体含量。
51.本发明由无人机系统、公网数据传输模块、喊话器与其他挂载传感器、后端远程控制软件组成。无人机飞行过程中，通过其挂载传感器对目标区域进行监测，传感器包括可见光摄像头、红外摄像头、激光雷达、气体传感器等传感器，监测信息通过公网数据传输技术回传至后端远程控制软件，并通过智能识别技术，判断有无异常(例如火情、高低温、有毒气体等)，发现异常后，根据异常代码控制软件自动选择对应音频信号发送至机载端喊话器，从而实现远程智能喊话，具体方法如下：
52.无人机智能喊话集成方法，关键体现在传感器监测、自动识别、异常报警、自动喊话等功能结合的应用模式，方法如下：
53.无人机端搭载喊话器与其他多种传感器，包括可见光摄像头、红外摄像头、激光雷达、气体传感器等各种传感器，无人机将传感器监测到的实时信息回传至地面站；
54.后台远程控制软件能够自动识别无人机回传信息是否异常，若后台判断发现异常情况，则可根据异常代码自动将对应报警信息发送至紧急联系人，启动实时喊话，并做出紧急处理；
55.同时，若后台判断发现异常情况，则可根据异常代码自动将对应的报警音频信号发送至机载端喊话器，实现喊话。
56.实施例一
57.火情智能识别与语音报警：无人机通讯链路为4g/5g公网数据传输模块，其载荷为摄像头与喊话器。无人机飞行过程中，摄像头实时采集图像，并将采集到的图像通过公网数据传输技术回传至远端指挥室地面站，并利用已安装的ai图像数据分析模组对图像进行智
能识别。发现火情图像：
58.通过公网向紧急联系人手机发送报警信息，联系人收到报警信息后，可以通过电脑或者手机实时喊话，第一时间做出应急处理；
59.通过公网向无人机数据传输模块发送指定的、已处理过的音频文件，模块将收到音频文件经过处理发送到喊话器，从而实现智能喊话。
60.实施例二
61.无人机喊话器可实现与飞行器联动，通过软件设置可以实现定点喊话，且喊话时间、喊话内容可以自行设置，不需要人工干预，内容如下，具体应用参考实例二：
62.无人机可以进行航迹规划，其中航迹点可以设置为喊话点，当无人机飞行到该点时，后台控制软件自动发送音频文件，从而实现定点自动喊话。
63.无人机喊话过程中，喊话内容以及喊话时长可以根据无人机位置智能设置进行语音播放。
64.实施例三
65.无人机定点智能喊话：无人机通讯链路为4g/5g公网数据传输模块，其载荷包括喊话器。无人机起飞前或者飞行过程中，规划无人机飞行航迹，并将其中一个或多个航迹点设置为喊话点，喊话内容与喊话时长可自行设置，设置完成并上传至无人机。无人机飞行过程中，通过gps、rtk或者北斗卫星定位，监测到无人机飞行到指定喊话点，无人机立即通过公网向地面控制软件发送到位信号，地面端收到信号，并通过公网向无人机数据传输模块发送预设的、已处理过的音频文件，模块将收到音频文件经过处理发送到喊话器，从而实现智能喊话。
66.整体系统通过公网进行数据交互，地面端控制软件智能处理无人机回传信息，并自动发送音频文件至机载端喊话器，实现智能喊话，达到降低人员参与度，打破传统喊话距离限制，去除现有人员操作环节，简化操作过程。
67.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种新型无人机智能语音喊话方法，其特征在于包括以下步骤：s1：无人机飞行过程中，通过挂载的传感器模块对目标区域的环境数据进行监测；s2：传感器模块通过公网数据传输模块将监测到的环境数据传送到远端指挥室地面站；s3：远端指挥室地面站通过后台控制系统对接收到的数据进行分析，判断目标区域是否发生异常，如果目标区域发生异常则进行步骤s4；s4：远端指挥室地面站通过无人机上安装的公网数据传输模块获取终端采集的音频信号发送给安装在无人机上的喊话器进行喊话，或获取与接收到的环境数据对应的音频文件发送给喊话器进行喊话。2.根据权利要求1所述的一种新型无人机智能语音喊话方法，其特征在于：当步骤s3判断目标区域发生异常时，后台控制系统将对应报警信息发送到预先设定的紧急联系人所持的终端上。3.根据权利要求1所述的一种新型无人机智能语音喊话方法，其特征在于：步骤s4利用的实时喊话是在无人机上安装公网数据传输模块，公网数据传输模块上配备音频接口，音频接口与通信设备相连，通信设备将音频信号通过公网数据传输模块发送至喊话器进行喊话。4.根据权利要求1所述的一种新型无人机智能语音喊话方法，其特征在于：步骤s4所述的获取与接收到的环境数据对应的音频文件进行喊话是通过后台控制系统将音频文件上传至公网，公网基于2g、3g、4g、5g中的任意一种网络将音频文件发送至无人机公网数据传输模块，无人机公网数据传输模块将音频文件发送至喊话器进行喊话。5.根据权利要求1所述的一种新型无人机智能语音喊话方法，其特征在于：步骤s1所述的无人机飞行过程中，进行航迹规划，将部分无人机航迹点设置为喊话点，当无人机飞行到喊话点时，后台控制系统发送音频文件到人机公网数据传输模块，从而进行定点自动喊话。6.根据权利要求5所述的一种新型无人机智能语音喊话方法，其特征在于：定点自动喊话的具体步骤如下：a1：通过gps、rtk、北斗卫星中任意一种定位监测无人机是否飞行到喊话点，如果行到喊话点则进行步骤a2；a2：无人机通过公网向后台控制系统发送到位信号；a3：后台控制系统收到到位信号后通过公网向无人机数据传输模块发送预设的音频文件；a4：数据传输模块将收到音频文件经过处理发送到喊话器，从而进行定点喊话。7.根据权利要求1所述的一种新型无人机智能语音喊话方法，其特征在于：步骤s1利用的传感器模块包括可见光摄像头、红外摄像头、激光雷达、气体传感器。
技术总结
本发明提供了一种新型无人机智能语音喊话方法，包括以下步骤：S1：无人机飞行过程中，通过挂载的传感器模块对目标区域的环境数据进行监测；S2：传感器模块通过公网数据传输模块将监测到的环境数据传送到远端指挥室地面站；S3：远端指挥室地面站通过后台控制系统对接收到的数据进行分析，判断目标区域是否发生异常，如果目标区域发生异常则进行步骤S4；S4：远端指挥室地面站通过无人机上安装的公网数据传输模块获取终端采集的音频信号发送给安装在无人机上的喊话器进行喊话，或获取与接收到的环境数据对应的音频文件发送给喊话器进行喊话。本发明所述的一种新型无人机智能语音喊话方法解决了传统无人机远程喊话方法过程繁琐、响应度度慢的问题。响应度度慢的问题。响应度度慢的问题。


技术研发人员：张冬 宋飞宇 张耀方 袁春阳 孙通 周毅 陈浩
受保护的技术使用者：天津航天中为数据系统科技有限公司
技术研发日：2021.02.26
技术公布日：2021/6/29