无人机系统建设方案(初稿)--李仁伟--2018.09.21

监管场所无人机系统建设方案北京创羿兴晟科技发展有限公司2018.9人防无人机系统建设方案北京创羿兴晟科技发展有限公司第1页目录目录目录.......................................................................1一、概述.....................................................................21.1、背景................................................................21.2、应用................................................................21.3、方案依据标准规范....................................................3二、系统介绍.................................................................52.1、系统功能............................................................52.2、功能及产品介绍......................................................52.2.1、六旋翼无人机主机..............................................52.2.2、航拍摄像.....................................................122.2.3、空中抛投.....................................................252.2.4、通信中继......................................错误!未定义书签。2.3、无人机综合管控指挥平台.............................................292.3.1、平台内容.....................................................302.3.2、软件架构.....................................................312.3.3、通信架构.....................................................312.3.4、客户端界面...................................................32人防无人机系统建设方案北京创羿兴晟科技发展有限公司第2页一、概述1.1、背景无人机产业发展至今，已经成长为了一个完整的体系，在这个体系之下，无人机从功能上细分到了各个领域，除了航拍、植保等功用之外，无人机也在勘察、安检等领域拥有不错的发挥，其中安全巡逻无人机已经成为无人机市场中的一匹迅速崛起的黑马，并且还在不断地快速成长。运用高科技手段对监狱工作提供技术支持已刻不容缓。作为高度戒备监狱，监狱押犯规模大、在押罪犯刑期长、犯群结构复杂，为积极整合资源、推动高新技术应用、完善综合保障机制、增强突发事件应对能力。无人机可完成包括巡航、实时监控、取证拍摄等一体化飞行及监控任务，并能将高清视频或高像素照片实时传输到执法终端。今后，它不仅会用于监管设施及周边区域的隐患排查，维护监管安全，为监狱指挥中心作出实时部署提供第一手资料；它还对开展隐蔽督察、视频督察、掌握狱情灾情和处置突发事件发挥重要作用。人防无人机系统建设方案北京创羿兴晟科技发展有限公司第3页1.2、应用无人机系统在监管场所中的应用主要体现在如下几个方面：一）、日常巡查旋翼无人机具有大航程和长滞空时间的优势，适用于监管场所进行日常的例行自动飞行巡查。日常巡查是利用无人机沿固定巡逻航线执行，可挂载可见光电视吊舱实时监控园区及周边的所有状况，通过数据链将视频实时回传至监控中心。指挥中心值守人员通过大屏图像即可观察监管场所内的服刑人员情况。无人机的自动化和大航程优势，可以大大提升巡查频率，减少巡查漏洞和空白期。换装红外热成像吊舱后，可执行夜间巡查任务，真正做到可全天候执勤，而且能实时发现人体人员，大大避免人员逃脱等安全事故的发生。二）、应急指挥1）在监管场所重大活动或发生突发事件时，无人机可提供“上帝视角”，通过实时图像回传、组织协调、指挥现场突发事件。当无人机进行实时图像传输时，可全面的了解警情及危险区域和人员，能做到全局把控，做出有效判断，合理部署突发方案及分配安保资源。2）通过扩音器，远距离有效，下达指令。突发事件现场比较混乱，所以很难有效、快速的进行安保行动，最终会导致行动难以展开，造成不良后果。但是如果在无人机上安装扩音器，就可以实施远距离的通信，下达指令。1.3、方案依据标准规范GJB2347-1995《无人机通用规范》人防无人机系统建设方案北京创羿兴晟科技发展有限公司第4页GJB3060-1997《无人机电气系统通过规范》GJB5433-2005《无人机系统通用要求》GJB5201-2003《无人机飞行控制与管理系统通用规范》GJB5434-2005《无人机系统飞行实验通用要求》GJB5435-2005《无人机强度和刚度规范》GJB1389系统电磁兼容性要求GJB150.1A-2009军用装备实验室环境试验方法GJB17军用装备电磁兼容性管理指南GJB4108-2000军用小型无人机系统部队试验规程人防无人机系统建设方案北京创羿兴晟科技发展有限公司第5页二、系统介绍2.1、系统功能根据前述监管场所的特殊情况分析，一套完善的无人机系统应包含如下组成部分和功能：1）、无人机综合管控平台。包括省级、市级、县级等分级管控功能，综合管理下辖无人机飞行任务，记录飞行日志及可管控执行任务。2）、航拍功能。通过挂载可见光及非可见光镜头，实现全天候航拍功能，为人员突发警情状况提供全方位资料，视频信号可实时回传至指挥中心或前进指挥部。3）、自动巡航功能。通过地面站规划航线后，无人机可沿设定航线自动巡航，航拍监管区域，及时掌握实时动态。4）、喊话功能。在无人机上挂载喊话模块，可对地面进行空中喊话，包括录播及实时功能，对违法目标进行警告和威慑。5）、热成像功能。在无人机上挂热成像设备，可实现夜间巡视监控。保证监管场所7*24小时不间断监控。6）、照明功能。无人机挂载照明设备后，可在夜晚对警情现场提供照明，方便搜寻危险目标及疏导人群导视等。7）、物品抛投功能。加挂抛投组建后，在突发行动中，可将瓦斯、催泪弹、闪光弹、烟雾弹等定点精准抛投至违法人员地点，为镇压违法犯罪人员提供更多时间。2.2、功能及产品介绍2.2.1、六旋翼无人机主机基于六旋翼的无人机飞行平台搭载不同的任务载荷实现不同的任务功能，飞行时间长、载重量大、抗风性好、防雨全天候设计，是该飞行器最大的特点。人防无人机系统建设方案北京创羿兴晟科技发展有限公司第6页CY-X6L六旋翼无人机外观CY-X6M六旋翼无人机外观2.2.1.1、概述CY-X6系列无人机是本公司自主研发设计的一款专业级多旋翼飞行器，具有卓越的动力冗余特性，抗风特性，可适应高海拔地区地区工作。CY-X6具有超过65分钟的超长续航时间，适用于长时间航拍侦测；可设定飞行器自动巡航路线，自动飞行、自动降落，智能巡航，亦可指点飞行，所指即所飞；高度模块化设计，采用插拔式快拆结构，整机可收纳在航空箱内，运输便携方便。人防无人机系统建设方案北京创羿兴晟科技发展有限公司第7页该飞行器机身采用先进的航空复合碳纤维材料。整机设计符合空气动力学原理，螺旋桨气动效率极高，具有作业安全、稳定可靠、高效节能、维护方便等特点；监狱巡查监控任务载荷上安装专利技术设计的自动稳定智能云台和独特结构的增稳减震器，提供高质量、稳定的视频拍摄画面，支持拍摄图像实时回传地面站，第一时间获取现场状况。配套安装白昼/夜视双模摄像机，对目标区域进行巡逻侦察；配套安装热红外成像摄像机，对目标区域进行巡逻侦察，发现热源自动警告；监狱巡查监控任务载荷上可安装红蓝警用闪灯表明身份，并搭载高音量扬声器/强光照明灯对违法目标进行警告和威慑;2.2.1.2、特性系统特性：全碳纤维机身，刚性好，重量轻碳纤维湿法成型技术，一体成型工艺。气动布局合理，结构轻，强度高。先进控制系统，支持全自主飞行，飞行稳定，任务精度高。动力强劲，续航时间长、控制距离远，支持多种任务载荷，满足各种行业需求。支持失控返航，断桨保护，具有较好的抗雨雪能力，抗7级风（14米/秒风速）卓越的动力冗余，可在5000米高海拔处正常工作地面站功能强大，可满足用户对各种视频和信号的实时采集和监控。配合系留供电系统可以24小时连续滞空飞行特性：垂直起降，不受场地限制传统遥控器手动精准控制人防无人机系统建设方案北京创羿兴晟科技发展有限公司第8页一键起飞，一键降落，自动返航航线规划，自主飞行即点即到，指点飞行飞行数据实时监测环境适应性：适用高海拔5000米以上地区使用环境温度低于-30°下可正常使用，抗风能力不低于7级平均无故障时间350小时手持式接收机：手持式接收机专门为无人机图传系统设计，可安装在遥控器上，使得飞控手在操控飞行器的同时可以实时查看镜头视角，更加准确的追踪拍摄目标易拆装特性：人防无人机系统建设方案北京创羿兴晟科技发展有限公司第9页该飞行器采用无工具快拆设计，无需工具即可完成机臂、脚架、云台、电池仓各部分的拆卸与安装拆解组件安装在专业航空箱内以便保存与运输，并配有专业的减震隔离装置人防无人机系统建设方案北京创羿兴晟科技发展有限公司第10页2.2.1.3、特色功能说明1）微型图传接收机功能为了实时观测航拍图像，便于控制飞行器姿态，该系统特意配备了微型图传接收机，实时接收飞行器传回的高清图像。微型图传接收机采用5英寸彩色显示屏，内置可持续工作2小时的高性能锂电池，具有HDMI输出接口，该接收机可安装在遥控控制器上，便于飞手操作时同步观看图像，相比传统的一人操作飞行器，一人观看航拍图像，节省了一个地面操作人员，既提高了人员效率，也避免了两人沟通中造成的操作失误。人防无人机系统建设方案北京创羿兴晟科技发展有限公司第11页2）空中航拍追踪在特定空域内，可通过多旋翼飞行器进行定期巡航，发现可疑目标时，可通过手动操控实现对目标的跟踪航拍，同时航拍的画面实时传输至远端指挥中心和地面操控端。2.2.1.4、技术参数CY-X6无人机技术参数：飞行器参数整机展开最大尺寸2360mm人防无人机系统建设方案北京创羿兴晟科技发展有限公司第12页电机轴距1620mm标准起飞重量9.3Kg最大起飞重量19Kg最大负载重量10Kg悬停时间65min最大抗风能力14m/s最大飞行速度15m/s相对飞行高度2000m（平原）最大工作海拔5000mGPS悬停精度垂直方向:±0.5m水平方向:±2m遥控器最大控制距离5Km地面站最大控制距离10Km工作温度-20°C至+50°C包装尺寸地面站及天线、电池配件包装尺寸984*494*291mm机臂包装内尺寸1004*384*390mm2.2.2、航拍摄像无人机的航拍功能，主要通过挂载不同的摄像吊舱实现。每一种摄像吊舱均包括摄像机、自稳云台、高清图传发射、防雨结构组成。摄像吊舱分为可见光吊舱及热成像非可见光吊舱两大类，可见光吊舱包括广角镜头、10倍变焦镜头及30倍变焦镜头三种，另外还有一类配备可见光及热成像镜头的双光吊舱。人防无人机系统建设方案北京创羿兴晟科技发展有限公司第13页2.2.2.1、广角吊舱高清广角摄像功能吊舱，内置云台、GoPro摄像机、高清图传发射机，总共重量不超过500g，摄像机可录制4K音视频，视场角大。广角摄像吊舱1）、主要特点防尘防雨设计，全