Public Safety Information Monitoring System Based on Heterogeneous UAVs
admin
2022-09-12
基于异构无人机的公共安全信息监测系统
Public Safety Information Monitoring System Based on Heterogeneous UAVs
技术编号
XN-003
提供单位
中国科学院沈阳自动化研究所
技术大类
其他技术
联系人
谷丰
技术类型
其他技术
电话
15998336021
邮箱
fenggu@sia.cn
适用范围
本系统属于信息传输、软件和信息技术服务业
推荐单位
科技部
- 技术简要说明由无人直升机,电动复合翼无人机以及地面综合信息系统构成。无人直升机搭载环境建模,通信中继设备等实现环境测绘和通信中继,电动复合翼无人机可以实现大范围的分布式信息监测,目标搜索与跟踪,并将信息回传至综合信息系统。本技术的特点可以通过不同类型无人机之间的协同,发挥各自特点,实现大范围,分布式的环境监测,并通过环境信息融合与分析技术,实现监测环境和目标的智能分析,构建面向特定任务的电子沙盘。
- Technical Brief DescriptionIt consists of an unmanned helicopter, an electric composite-wing UAV and a ground integrated information system. The unmanned helicopter is equipped with environment modeling and communication relay equipment to realize environment mapping and communication relay; the electric composite-wing UAV can monitor the distributed information in a large scale, search and trace targets, and pass the information back to the integrated information system. The features of this technology: the coordination among different sorts of UAVs that show their special prowess makes it possible to monitor the environment in a large scale and a distributed manner; coupled with environmental information fusion and analysis technology, the smart analysis on the monitoring of environment and targets is available and an electronic sand table for specific tasks is built.
- 技术提供方中国科学院沈阳自动化研究所,辽宁通用航空研究院
- 技术主要指标信息最大监测范围:300km 部署所需空间:10m×10m 最优环境建模精度:≤10cm 环境模型模式:≥3种
- 商业应用情况在辽宁省、黑龙江大兴安岭地区等公安部门开展了应用示范,提升了典型公安事件处置的实战效能的潜力,为无人系统在公安实战中的应用提供了新的技术手段和途径。成果还在多个实战中获得应用:协助广州水警开展海上巡逻与侦查,提升了公安面向水域治安巡逻的调查取证效率;协助辽宁警方破获辽宁兴城 5.02 重大刑事案件,累计巡查面积超过400平方公里,为指挥部提供了大量的全面、直观的区域信息,为最终决策提供了帮助;协助沈阳市公安部门开展了4.17棋盘山山火侦察,克服夜晚视线不佳、烟雾弥漫及大风等条件,获取了火势蔓延方向和范围,为应急指挥提供实时火场信息。
- 希望在技术转移过程中得到的帮助/支持无
- 商业应用单位联系人/电话/邮箱陈昌龙,18040039739,chlchen12@126.com
- 设备投资该系统主要包含无人直升机,复合翼无人机和综合信息系统三大部分。上述三部分系统已完成前期的研制和测试,需要进行生产设备投资,主要包括三方面的设备,无人机生产加工设备,包括:4轴数控加工中心,车铣中心,刀具(批),中走丝,慢走丝,电火花,内外圆磨床,平面磨,数显车床,数显铣床,钻床,攻丝机,锯床,轴承压装机,液压拆卸机,电动铲车,电动运输车,三坐标,平衡机,拉力,硬度机,工量检具等,符合材料成型模具等 无人机和综合信息的调试设备包括:飞行测试设备,振动测试系统,动平衡调试设备,电气调试设备,示波器,万用表等;上述设备一次性投入金额约2000万元人民币。
- 年运行维护费用年运行维护费约为500万元,基本测算如下: 1) 原材料消耗:系统运行维护主要包括无人机发动机的保养,油液的更换,系统易损零部件及电池的定期更换及日常水电费用等大约需要100万元 2) 人工及管理费:人员主要包括管理人员6名,高级技术人员7人,技术工人14名,费用约300万元 3) 设备折旧费:按照使用年限20年,5%折旧率计算,设备年折旧费约100万。
- 投资回收期系统初步定价约800-1000万/套,平均每年销售2套计算,约5年完成投资回收。
- 附加效益该系统还可用于面向公共服务的环境测绘,消防救援,环境监测以及矿产定位等领域,为该类任务提供高效的无人化手段,为环境保护和资源合理开发利用发挥作用。
- 综合效益随着社会的快速发展,公共安全的任务日趋复杂化,恐怖活动,森林防火,近海走私监测等任务给公共安全维护带来极大的困难。利用无人机系统代替人员/有人装备完成搜索、处置、打击等执法职能,可有效减少人员伤亡、增强实战效能。同时可以通过减少人员和装备的投入实现汽车尾气等污染物的排放,通过提升任务作业效率,降低非必要的人为消耗与破坏实现生态环境的保护。因此,本项目成果能在多个方面对公共安全任务的维护提提供无人化,信息化的技术手段,包括: 1) 事前勘测:利用无人机对相关复杂区域进行事前勘测,构建面向安保活动的多维度、多功能电子沙盘,供事中指挥调度,提升相关区域管控能力。 2) 事中巡逻:利用无人机与固定监控节点相配合,借助“综合信息处理与指控系统”的智能调度能力,对现场实施无死角监控,提升对安保现场的掌控能力。 3) 信息对接:系统可与信息系统交互并比对人员信息,可保证在安保事件中对可疑人员的及时预警和处置。 因此,本项目的成果可有效提升异常事件的应对时效性和取证能力,丰富刑事类使命中战术战法并扩大刑事处置过程的非对称优势,为无人系统在公安应用提供了新思路。
- 障碍对技术转移影响等级无
- 提交日期2022/1/28
- 技术成熟度系统技术成熟度较高。构成系统的无人直升机,无人机系统和综合信息系统已经独立在多种任务中开展了应用,优化了系统的实用化改进,具备了比较稳定的技术状态。本项目通过协同技术将上述不同类型的无人机系统构成异构无人机系统,利用载荷能力,感知能力,续航能力和飞行能力的差异,互为补充,实现大范围环境监测信息的采集。同时,在综合信息系统中利用信息融合与环境建模技术将采集的信息进行融合分析,构建面向任务部署需求的电子沙盘。系统所采用的无人机技术,组网通信技术,环境感知技术等单元技术均为成熟度较高的技术,市场上已有成熟的产品。协同技术和信息融合技术是目前项目团队研究成熟的技术,在多种任务中也开展了应用示范,得到了用户的好评。因此,系统总体的技术成熟度和完善程度较高,能够满足市场推广的需求。
- 技术适用性与使用条件技术推广具有较好的适用性,无人机采用垂直起降设计,对场地环境需求较低,能够适应在复杂的山区地形进行部署。综合信息系统功能完善丰富,界面开放,交互友好,能够面向不同应用任务和场景进行适配和优化,因此,系统完成功能定制后,进行简单的培训即可使用。
- 技术稳定性该系统的技术稳定的难点主要体现在无人机系统上,该无人机系统采用了项目组前期研究中提出主动建模的控制方法,能够根据内部系统模态和外部环境的变化实现模型的在线修正,从而在复杂的环境下实现稳定飞行,而且无人机采用了垂直起降的构型设计,能够适应复杂山区地形的场地环境。此外,通信技术采用了成熟的抗干扰强的标准化产品,环境信息采集过程还考虑了雾,雨,雪等坏天气条件下,图像信息的优化处理,因此系统对环境、技术等参数的干扰不敏感,能够在复杂的民用环境下实现系统的既定功能。系统的设计考虑了在复杂山区环境下的使用条件,严格按照质量管理开展研制,选择工业级和军用级别的零部件,采用可靠性设计技术,因此具有较好的耐用程度和使用寿命。
- 技术安全性该系统中的无人直升机采用了汽油发动机,理论上会存在的易燃易爆事故,但是系统设计充分考虑了其中的风险,采用了安全的燃料贮存与运输设计,围绕通风和安装,静电防护和油箱材料选择等均开展了设计工作,确保系统使用过程中的安全。系统技术成熟,不存在上有资源限制,配套设施不完善和市场接受度不高等系统风险。
- 技术转移推广障碍无
- 知识产权转让本系统具有国内自主知识产权,取得了专利,技术拥有方为中国科学院沈阳自动化研究所,属于国立科研机构。设备的国产化程度达到95%以上。技术拥有方具备完善成果转化机制和管理办法,能够支持成果的转化,政策途径顺畅。