CN111707356B - 用于无人机的噪声检测***和无人机 - Google Patents
用于无人机的噪声检测***和无人机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111707356B CN111707356B CN202010585156.6A CN202010585156A CN111707356B CN 111707356 B CN111707356 B CN 111707356B CN 202010585156 A CN202010585156 A CN 202010585156A CN 111707356 B CN111707356 B CN 111707356B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- noise
- aerial vehicle
- unmanned aerial
- module
- acquisition module
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 65
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims abstract description 57
- 238000007499 fusion processing Methods 0.000 claims description 22
- 230000004927 fusion Effects 0.000 claims description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 8
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 36
- RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 9,10-anthraquinone Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=CC=CC=C3C(=O)C2=C1 RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 7
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 3
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 3
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H17/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves, not provided for in the preceding groups
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C5/00—Measuring height; Measuring distances transverse to line of sight; Levelling between separated points; Surveyors' levels
- G01C5/005—Measuring height; Measuring distances transverse to line of sight; Levelling between separated points; Surveyors' levels altimeters for aircraft
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C5/00—Measuring height; Measuring distances transverse to line of sight; Levelling between separated points; Surveyors' levels
- G01C5/06—Measuring height; Measuring distances transverse to line of sight; Levelling between separated points; Surveyors' levels by using barometric means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
- G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
- G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
- G01S19/53—Determining attitude
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
- G01S3/80—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- G01S3/802—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
- G01S3/808—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using transducers spaced apart and measuring phase or time difference between signals therefrom, i.e. path-difference systems
- G01S3/8083—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using transducers spaced apart and measuring phase or time difference between signals therefrom, i.e. path-difference systems determining direction of source
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
本发明适用于环境监测技术领域,具体涉及一种用于无人机的噪声检测***和无人机。所述噪声检测***包括第一噪声获取模块和第一噪声隔离模块;所述第一噪声隔离模块包括由薄膜型声学超材料制成的隔离薄膜,所述隔离薄膜用于减少或隔离传播到所述第一噪声获取模块的无人机运行噪声及高频噪声。上述噪声检测***可以用于无人机对变电站噪声进行检测,并提高变电站噪声检测的准确性。
Description
技术领域
本发明属于环境监测技术领域,尤其涉及一种用于无人机的噪声检测***和无人机。
背景技术
随着社会发展,社会用电量逐年递增,相应的变电站建设随之增多。由此带来的噪声污染已经对变电站附近居民产生了极大影响,同时,这也会对电网的建设产生一定的影响。现有的噪声测量设备不够灵活、准确,需布点放置测量,费时费力,对于变电站的高空设备的噪声测量极为不方便,使用无人机对变电站噪声进行校测,可以有效的解决上述问题。
然而,现有的使用无人机对变电站噪声进行检测的***,由于变电站噪声环境复杂,而变压器又多为低频噪声,现有技术中缺少对变电站噪声进行针对性检测的手段,存在准确性较低的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供了一种用于无人机的噪声检测***和无人机,以解决现有技术缺少对变电站噪声进行检测的针对性,噪声检测准确性较低的问题。
本发明实施例第一方面提供了一种用于无人机的噪声检测***,所述噪声检测***包括第一噪声获取模块和第一噪声隔离模块;
所述第一噪声隔离模块包括由薄膜型声学超材料制成的隔离薄膜,所述隔离薄膜用于减少或隔离传播到所述第一噪声获取模块的无人机运行噪声及高频噪声。
可选的,所述第一噪声获取模块包括声级计。
可选的,所述薄膜型声学超材料包括多片矩形的隔离薄膜,所述多片矩形的隔离薄膜周向环绕所述声级计设置。
可选的,所述噪声检测***还包括:航姿获取模块、声源定位模块和第一调整模块;
所述航姿获取模块,用于获取所述无人机的俯仰角和所述无人机的滚动角;
所述声源定位模块,用于确定待测噪声的声源方向;
所述第一调整模块,用于根据所述无人机的俯仰角、所述无人机的滚动角、所述待测噪声的声源方向和所述第一噪声获取模块设置于所述无人机上的位置,调整所述第一噪声获取模块的噪声获取方向与所述待测噪声的声源方向保持一致。
可选的,所述噪声检测***还包括:第二噪声获取模块,设置于所述无人机上与所述第一噪声获取模块不同的位置;
所述声源定位模块确定待测噪声的声源方向,包括:
基于第一噪声获取模块获取到的第一噪声与第二噪声获取模块获取到的第二噪声的相位差、强度差和时间差,以及所述第一噪声获取模块设置于所述无人机上的位置和所述第二噪声获取模块设置于所述无人机上的位置,确定所述待测噪声的声源方向。
可选的,所述噪声检测***还包括第二噪声隔离模块;
所述第二噪声隔离模块包括由薄膜型声学超材料制成的隔离薄膜,用于减少或隔离传播到所述第二噪声获取模块的无人机运行噪声及高频噪声。
可选的,所述噪声检测***还包括第一噪声融合处理模块;
所述第一调整模块,还用于根据所述无人机的俯仰角、所述无人机的滚动角、所述待测噪声的声源方向和所述第二噪声获取模块设置于所述无人机上的位置,调整所述第二噪声获取模块的噪声获取方向与所述待测噪声的声源方向保持一致;
所述第一噪声融合处理模块,用于将所述第一噪声获取模块获取到的第一噪声和所述第二噪声获取模块获取到的第二噪声进行融合处理,获得第一融合噪声,作为检测的变电站的噪声。
可选的,所述噪声检测***还包括第三噪声获取模块和第二噪声融合处理模块;
所述第三噪声获取模块,用于获取无人机的运行噪声;
所述第二噪声融合处理模块,用于对所述第一融合噪声和所述无人机的运行噪声进行处理,以去除无人机自身噪声的影响,获得第二融合噪声,作为检测的变电站的噪声。
可选的,所述检测***还包括:第三噪声隔离模块;
所述第三噪声隔离模块包括由薄膜型声学超材料制成的隔离薄膜,用于减少或隔离传播到所述第三噪声获取模块的无人机运行噪声及高频噪声;
所述第三噪声获取模块获取所述无人机在安静环境下,以不同俯仰角、滚动角和速度运行时的运行噪声;
所述第二噪声融合处理模块对所述第一融合噪声和所述无人机以当前俯仰角、滚动角和速度运行时所对应的运行噪声进行处理,以去除无人机自身噪声的影响,获得第二融合噪声,作为检测的变电站的噪声。
本发明实施例第二方面提供了一种用于无人机,所述无人机包括如本发明实施例第一方面所述的噪声检测***。
本发明实施例提供的用于无人机的噪声检测***,通过设置第一噪声获取模块于无人机上,从而可以完成在高空中对变电站噪声的检测工作;由于薄膜型声学超材料可以控制噪声频率,阻止高频噪声传播,故通过设置由薄膜型声学超材料制成的隔离薄膜构成第一噪声隔离模块,可以减少或隔离第一噪声获取模块对高频噪声以及无人机运行噪声的获取,可以更有针对性的检测变电站的噪声,从而提高了变电站噪声检测的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的用于无人机的噪声检测***的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的薄膜型声学超材料的结构的三维视图;
图3是本发明实施例提供的薄膜型声学超材料的结构的俯视图;
图4是本发明实施例提供的通过薄膜型声学超材料获取噪声的振动位移与声强流线图;
图5是本发明实施例提供的通过薄膜型声学超材料获取噪声的隔声量和频率关系示意图;
图6是本发明又一实施例提供的用于无人机的噪声检测***的结构示意图;
图7是本发明实施例提供的无人机的结构示意图。
具体实施方式
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定***结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本发明实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中,省略对众所周知的***、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及其他任何变形,是指“包括但不限于”,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含一系列步骤或单元的过程、方法或***、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外,术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象,而非用于描述特定顺序。
为了说明本发明所述的技术方案,下面通过具体实施例来进行说明。
图1为本实施例提供的用于无人机的噪声检测***的结构示意图,参示图1,所述噪声检测***10包括第一噪声获取模块11和第一噪声隔离模块12;所述第一噪声隔离模块12包括由薄膜型声学超材料制成的隔离薄膜,所述隔离薄膜用于减少或隔离传播到所述第一噪声获取模块11的无人机运行噪声及高频噪声。
本发明应用于变电站中的噪声测量,该噪声检测***10设置于无人机上,以通过无人机的高机动性来测量人不方便到达的地方,使噪声测量机动灵活。通过设置由第一噪声隔离块12包括薄膜型声学超材料制成的隔离薄膜,与第一噪声获取模块11结合使用,可以借由薄膜型声学超材料控制噪声频率,随着频率的变化,达到减少或隔离高频噪声以及无人机噪声的获取。并且,由于变电站的变压器多为低频噪声,使用上述第一噪声隔离块12也不会减少对待测目标噪声的获取。因此,本发明实施例在应用于变电站的噪声检测时,更具有针对性,具有测量精确度高的优势。
一些实施例中,所述第一噪声获取模块可以包括声级计。
一些实施例中,所述薄膜型声学超材料可以包括多片矩形的隔离薄膜,所述多片矩形的隔离薄膜周向环绕所述声级计设置。
本发明实施例中,参示图2和图3,薄膜型声学超材料可以由多片矩形的隔离薄膜,例如图2、3中所示的四片矩形的隔离薄膜,该四片矩形的隔离薄膜均为薄膜型声学超材料,在设置时,四片矩形的隔离薄膜周向环绕所述声级计的探头进行设置。隔离薄膜的大小、形状及片数可以根据市场上声级计的探头的大小以及实验数据进行设置。在本发明实施例中,隔离薄膜厚度为0.25mm,形状为矩形,大小为8mm*8mm。在应用上述设置后,参示图4,由图4所示的动位移与声强流线图和图5所示的频率和隔声量的仿真图可以得到,在待测噪声的频率为950Hz时,由于声波与薄膜型声学超材料产生共振,进而使声能量在薄膜型声学超材料与声波的耦合下耗散,从而可以达到大幅减少甚至屏蔽高频噪声和无人机噪声的目的。
一些实施例中,所述噪声检测***还可以包括:航姿获取模块、声源定位模块和第一调整模块;所述航姿获取模块,用于获取所述无人机的俯仰角和所述无人机的滚动角;所述声源定位模块,用于确定待测噪声的声源方向;所述第一调整模块,用于根据所述无人机的俯仰角、所述无人机的滚动角、所述待测噪声的声源方向和所述第一噪声获取模块设置于所述无人机上的位置,调整所述第一噪声获取模块的噪声获取方向与所述待测噪声的声源方向保持一致。
本发明实施例中,参示图6,该噪声检测***10还可以设置有获取无人机当前的飞行姿态,如俯仰角和无人机的滚动角的航姿获取模块13;可以设置有用于确定待测噪声的声源方向的声源定位模块14以及第一调整模块15。本发明实施例中,可以使用现有声源定位装置作为声源定位模块14,根据实际要求进行设置。在通过声源定位模块14确定了待测噪声的声源方向后,为了使第一噪声模块11获取的噪声更加清晰,可以结合第一噪声模块11设置在无人机上的位置信息,例如具体设置在无人机的哪个部分,第一噪声模块11与无人机的成角等,再结合通过航姿获取模块13实时获取当前无人机的俯仰角和滚动角,即可获得目前第一噪声模块11的噪声获取方向和待测声源方向的相对角度;具体的,第一调整模块15可以通过调整航姿或者设置调整装置调整第一噪声模块11的位置或和无人机的成度,以使得该相对角为零。上述设置使第一噪声获取模块11的噪声获取方向与所述待测噪声的声源方向保持一致,可以提高待测噪声的检测准确性。
一些实施例中,所述噪声检测***还可以包括:第二噪声获取模块,设置于所述无人机上与所述第一噪声获取模块不同的位置;所述声源定位模块确定待测噪声的声源方向,包括:基于第一噪声获取模块获取到的第一噪声与第二噪声获取模块获取到的第二噪声的相位差、强度差和时间差,以及所述第一噪声获取模块设置于所述无人机上的位置和所述第二噪声获取模块设置于所述无人机上的位置,确定所述待测噪声的声源方向。
本发明实施例中,参示图6,噪声检测***10还可以设置有第二噪声获取模块16,通过设置该第二噪声获取模块16于无人机上,且与第一噪声获取模块11不同的位置。此时则可以设置声源定位模块14根据第一噪声获取模块11获取到的第一噪声与第二噪声获取模块16获取到的第二噪声的相位差、强度差和时间差,以及所述第一噪声获取模块11设置于所述无人机上的位置和所述第二噪声获取模块16设置于所述无人机上的位置,计算出待测噪声的声源方向。本发明实施例中声源定位模块14不再作为独立工作的模块,而与本***中的其他模块联合工作对待测噪声的声源方向进行定位,且在其他实施例中第二噪声获取模块16还可以起到提高检测准确性的效果,因此上述设置提高了本***各模块的协同处理效率,减少***的冗余,也可以进一步降低成本。
一些实施例中,所述噪声检测***还可以包括第二噪声隔离模块;所述第二噪声隔离模块包括由薄膜型声学超材料制成的隔离薄膜,用于减少或隔离传播到所述第二噪声获取模块的无人机运行噪声及高频噪声。
本发明实施例中,参示图6,为了提高上述实施例中待测噪声的声源定位的准确性或者是后述实施例中待测噪声检测的准确性,可以设置第二噪声隔离模块17与第一噪声隔离模块12使用相同的设置,与第二噪声获取模块16协同使用。例如上述实施例所述的薄膜型声学超材料可以由多片矩形的隔离薄膜,例如图2、3中所示的四片矩形的隔离薄膜,四片矩形的隔离薄膜均为薄膜型声学超材料等。本实施例中第二噪声获取模块16的硬件结构可以与第一噪声获取模块11的硬件结构完全相同,用于进一步提高定位的准确性或者是后述实施例中待测噪声检测的准确性。
一些实施例中,所述噪声检测***还可以包括第一噪声融合处理模块;所述第一调整模块,还用于根据所述无人机的俯仰角、所述无人机的滚动角、所述待测噪声的声源方向和所述第二噪声获取模块设置于所述无人机上的位置,调整所述第二噪声获取模块的噪声获取方向与所述待测噪声的声源方向保持一致;所述第一噪声融合处理模块,用于将所述第一噪声获取模块获取到的第一噪声和所述第二噪声获取模块获取到的第二噪声进行融合处理,获得第一融合噪声,作为检测的变电站的噪声。
本发明实施例中,参示图6,所述噪声检测***10还可以设置有第一噪声融合处理模块18。所述第一调整模块15还可以用于调整第二噪声获取模块16的噪声获取方向与待测噪声的声源方向保持一致,调整所用的方法与上文中所述的第一调整模块15用于对第一噪声获取模块11的噪声获取方向进行调整时的方法相同,在此不再赘述。调整第二噪声获取模块16的噪声获取方向与待测噪声的声源方向保持一致可以提高第二噪声获取模块16获取待测噪声的准确性。在提高了第二噪声获取模块16获取待测噪声的准确性的基础上,通过第一噪声融合处理模块18对第一噪声获取模块11获取的待测噪声(即第一噪声)和第二噪声获取模块16获取的待测噪声(即第一噪声)进行融合处理,采用两个噪声获取模块获取的待测噪声作为噪声样本,可以减少获取过程中的意外误差的影响,提高噪声检测的可靠性。上述设置在保证检测噪声准确性的基础上,又提高了***检测的可靠性,更适用于使用无人机在空中复杂的噪声环境中对变电站的噪声进行检测。
一些实施例中,所述噪声检测***还可以包括第三噪声获取模块和第二噪声融合处理模块;所述第三噪声获取模块,用于获取无人机的运行噪声;所述第二噪声融合处理模块,用于对所述第一融合噪声和所述无人机的运行噪声进行处理,以去除无人机自身噪声的影响,获得第二融合噪声,作为检测的变电站的噪声。
本发明实施例中,参示图6,所述噪声检测***10还可以设置有第三噪声获取模块19和第二噪声融合处理模块20。在使用无人机对变电站的噪声进行检测的过程中,无人机噪声始终是一个重大的噪声干扰因素,设置噪声隔离模块可以最大限度的减少或者隔离噪声获取模块对无人机噪声的获取,但在一些特定情况,无人机噪声比较大时,可能出现无法彻底去除对无人机噪声的获取,从而对噪声的检测造成影响。通过设第三噪声获取模块19,直接获取无人机的运行噪声,通过第二噪声融合处理模块20对上文中得到的第一融合噪声进一步进行处理,彻底去除无人机噪声的影响,获得第二融合噪声,作为最终检测到的变电站的噪声,从而在上文所述的***的基础上,进一步提高了对变电站噪声检测的准确性。
一些实施例中,所述检测***还可以包括:第三噪声隔离模块;所述第三噪声隔离模块包括由薄膜型声学超材料制成的隔离薄膜,用于减少或隔离传播到所述第三噪声获取模块的无人机运行噪声及高频噪声;所述第三噪声获取模块获取所述无人机在安静环境下,以不同俯仰角、滚动角和速度运行时的运行噪声;所述第二噪声融合处理模块对所述第一融合噪声和所述无人机以当前俯仰角、滚动角和速度运行时所对应的运行噪声进行处理,以去除无人机自身噪声的影响,获得第二融合噪声,作为检测的变电站的噪声。
本发明实施例中,参示图6,所述噪声检测***10还可以设置有第三噪声隔离模块21。为了减小处理获得的第二融合噪声和实际变电站噪声的误差,在第三噪声获取模块19对无人机的运行噪声获取时,可以设置其获取到的无人机运行噪声和第一噪声获取模块11以及第二噪声获取模块16尽量保持一致。本实施例中设置第三噪声获取模块19具有和第一噪声获取模块11以及第二噪声获取模块16相同的噪声隔离模块,即第三噪声隔离模块21,使第三噪声获取模块19的无人机噪声获取方式与第一噪声获取模块11以及第二噪声获取模块16的无人机噪声获取方式相同,从而提高对第二融合噪声进行处理的准确性,提高变电站噪声检测的准确性。在此基础上,第三噪声获取模块19在无人机上的安装位置对于无人机噪声的获取也具有一定影响,因此可以设置第三噪声获取模块19尽可能的与第一噪声获取模块11和第二噪声获取模块16保持相近的距离,以减少距离因素的影响。然而在实际的应用中,由于第一噪声获取模块11和第二噪声获取模块16还用于进行声源的定位,使其必定会间隔一定的距离,第三噪声获取模块19也只能达到尽可能的与第一噪声获取模块11和第二噪声获取模块16相近,无法彻底消除距离因素对无人机运行噪声获取的影响。本发明实施例可以设置在无人机实际使用前,预先通过第一噪声获取模块11以及第二噪声获取模块16分别获取所述无人机在安静环境下,以不同俯仰角、滚动角和速度运行时的运行噪声,将无人机的运行噪声数据预存至所述第三噪声获取模块19中,从而达到彻底消除距离因素影响的目的。在实际使用时,第二噪声融合处理模块20则对第一融合噪声和第三噪声获取模块19预存的无人机以当前俯仰角、滚动角和速度运行时所对应的运行噪声进行处理,以彻底去除无人机自身噪声的影响,获得第二融合噪声,作为检测的变电站的噪声,提高使用无人机对变电站噪声检测的准确性。
参示图7,图7是本发明实施例提供的一种无人机,该无人机可以包括上文所述的实施例中任意实施例中的噪声检测***。作为一个具体的实施例,该无人机除了包括上述噪声检测***之外,还可以包括有:飞行控制模块、GPS定位模块、气压高度计、电机动力***、自稳云台、遥控接收模块、处理器模块和存储模块。
本发明实施例中,无人机飞行在现场用于对变电站噪声进行检测,无人机的飞行控制模块的输出端与处理器模块的输出端通过串口通信;GPS定位模块、气压高度计、电机动力***和自稳云台输出端与飞行控制模块输入端通过串口通信,处理器模块与存储模块之间通过SPI口进行通信。所述处理器模块可以为微处理器,所述存储模块可以为SD存储卡,所述电机动力***可以为无刷电机动力***,所述飞行控制模块可以为PIX开源飞控模块,还可以额外设置有陀螺仪和倾角传感器。飞行控制模块通过遥控接收模块接收无人机操控端的飞行指令,通过点击动力***对无人机的航迹以及航姿进行相应的控制,且自稳云台通过遥控接收模块接收无人机操控端的采集指令,辅助飞行控制模块对无人机进行飞行姿态的稳定控制。GPS定位模块和气压高度计则进行相应的数据采集工作。SD存储卡可以存储噪声检测***以及处理器模块的处理的无人机控制数据,发送至上位机。
上述实施例提供的无人机,用户可以通过无人机操控端作无人机根据实际位置设计飞行航线进行飞行。无人机的遥控器接收模块与无人机操控端进行通讯,将收到的来自无人机操控端的控制指令发送给飞行控制模块;其中,上述控制指令可以包括飞行指令以及采集指令。飞行控制模块解析遥控器接收模块的控制指令后,读取GPS定位模块获取的定位数据和气压高度计获取的气压和高度数据,操控无刷电机动力***使无人机按照该预定航线在变电站测量点悬停测量。通过噪声检测***将采集到的变电站噪声数据通过串口传输到微处理器,微处理器经过处理后将变电站噪声数据、无人机的定位数据、高度数据、气压数据、航姿数据等信息数据通过SPI通信写入SD储存卡,最后将SD储存卡数据传入上位机,获得变电站噪声的检测数据集合。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种用于无人机的噪声检测***,其特征在于,所述噪声检测***包括第一噪声获取模块和第一噪声隔离模块;
所述第一噪声隔离模块包括由薄膜型声学超材料制成的隔离薄膜,所述隔离薄膜用于减少或隔离传播到所述第一噪声获取模块的无人机运行噪声及高频噪声;
所述噪声检测***还包括:航姿获取模块、声源定位模块和第一调整模块;
所述航姿获取模块,用于获取所述无人机的俯仰角和所述无人机的滚动角;
所述声源定位模块,用于确定待测噪声的声源方向;
所述第一调整模块,用于根据所述无人机的俯仰角、所述无人机的滚动角、所述待测噪声的声源方向和所述第一噪声获取模块设置于所述无人机上的位置,调整所述第一噪声获取模块的噪声获取方向与所述待测噪声的声源方向保持一致。
2.如权利要求1所述的用于无人机的噪声检测***,其特征在于,所述第一噪声获取模块包括声级计。
3.如权利要求2所述的用于无人机的噪声检测***,其特征在于,所述薄膜型声学超材料包括多片矩形的隔离薄膜,所述多片矩形的隔离薄膜周向环绕所述声级计设置。
4.如权利要求1所述的用于无人机的噪声检测***,其特征在于,所述噪声检测***还包括:第二噪声获取模块,设置于所述无人机上与所述第一噪声获取模块不同的位置;
所述声源定位模块确定待测噪声的声源方向,包括:
基于第一噪声获取模块获取到的第一噪声与第二噪声获取模块获取到的第二噪声的相位差、强度差和时间差,以及所述第一噪声获取模块设置于所述无人机上的位置和所述第二噪声获取模块设置于所述无人机上的位置,确定所述待测噪声的声源方向。
5.如权利要求4所述的用于无人机的噪声检测***,其特征在于,所述噪声检测***还包括第二噪声隔离模块;
所述第二噪声隔离模块包括由薄膜型声学超材料制成的隔离薄膜,用于减少或隔离传播到所述第二噪声获取模块的无人机运行噪声及高频噪声。
6.如权利要求4所述的用于无人机的噪声检测***,其特征在于,所述噪声检测***还包括第一噪声融合处理模块;
所述第一调整模块,还用于根据所述无人机的俯仰角、所述无人机的滚动角、所述待测噪声的声源方向和所述第二噪声获取模块设置于所述无人机上的位置,调整所述第二噪声获取模块的噪声获取方向与所述待测噪声的声源方向保持一致;
所述第一噪声融合处理模块,用于将所述第一噪声获取模块获取到的第一噪声和所述第二噪声获取模块获取到的第二噪声进行融合处理,获得第一融合噪声,作为检测的变电站的噪声。
7.如权利要求6所述的用于无人机的噪声检测***,其特征在于,所述噪声检测***还包括第三噪声获取模块和第二噪声融合处理模块;
所述第三噪声获取模块,用于获取无人机的运行噪声;
所述第二噪声融合处理模块,用于对所述第一融合噪声和所述无人机的运行噪声进行处理,以去除无人机自身噪声的影响,获得第二融合噪声,作为检测的变电站的噪声。
8.如权利要求7所述的用于无人机的噪声检测***,其特征在于,所述检测***还包括:第三噪声隔离模块;
所述第三噪声隔离模块包括由薄膜型声学超材料制成的隔离薄膜,用于减少或隔离传播到所述第三噪声获取模块的无人机运行噪声及高频噪声;
所述第三噪声获取模块获取所述无人机在安静环境下,以不同俯仰角、滚动角和速度运行时的运行噪声;
所述第二噪声融合处理模块对所述第一融合噪声和所述无人机以当前俯仰角、滚动角和速度运行时所对应的运行噪声进行处理,以去除无人机自身噪声的影响,获得第二融合噪声,作为检测的变电站的噪声。
9.一种无人机,其特征在于,所述无人机包括如权利要求1-8任一项所述的噪声检测***。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010585156.6A CN111707356B (zh) | 2020-06-24 | 2020-06-24 | 用于无人机的噪声检测***和无人机 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010585156.6A CN111707356B (zh) | 2020-06-24 | 2020-06-24 | 用于无人机的噪声检测***和无人机 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111707356A CN111707356A (zh) | 2020-09-25 |
CN111707356B true CN111707356B (zh) | 2022-02-11 |
Family
ID=72542455
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010585156.6A Expired - Fee Related CN111707356B (zh) | 2020-06-24 | 2020-06-24 | 用于无人机的噪声检测***和无人机 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111707356B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115027675B (zh) * | 2022-06-21 | 2023-05-19 | 江汉大学 | 一种基于无人机平台用***现场噪声测量装置 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102404671A (zh) * | 2010-09-07 | 2012-04-04 | 索尼公司 | 噪音去除装置与噪音去除方法 |
CN102944299A (zh) * | 2012-11-07 | 2013-02-27 | 杭州浙大奔月科技有限公司 | 可调整噪声检测的隔音罩 |
CN103308154A (zh) * | 2013-06-15 | 2013-09-18 | 西安费斯达自动化工程有限公司 | 一种多孔金属复合结构阵列驻极体噪声检测器 |
CN104093094A (zh) * | 2014-06-16 | 2014-10-08 | 华南理工大学 | 基于自适应旋转对准的室内语音采集方法与装置 |
CN104132729A (zh) * | 2014-08-01 | 2014-11-05 | 江苏恒创软件有限公司 | 一种基于无人机的城市噪声污染监测装置及监测方法 |
KR20160014178A (ko) * | 2014-07-28 | 2016-02-11 | 두산중공업 주식회사 | 지능형 소음감시장치 및 이를 이용한 소음감시방법 |
CN105899965A (zh) * | 2014-08-29 | 2016-08-24 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 用于采集音频数据的无人飞行器 |
CN109523985A (zh) * | 2018-10-22 | 2019-03-26 | 北京工商大学 | 一种抑制多频率谐波噪声的薄膜型声学超材料设计方法 |
CN109917249A (zh) * | 2019-04-03 | 2019-06-21 | 国网陕西省电力公司电力科学研究院 | 一种用于电力设备巡检无人机的局部放电定位装置及方法 |
CN209820628U (zh) * | 2019-05-23 | 2019-12-20 | 黑龙江莱恩检测有限公司 | 一种轨道式移动的多功能噪音检测设备 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10101196B2 (en) * | 2016-02-17 | 2018-10-16 | Qualcomm Incorporated | Device for UAV detection and identification |
FI129137B (en) * | 2016-09-22 | 2021-08-13 | Noiseless Acoustics Oy | ACOUSTIC CAMERA AND METHOD FOR DETECTING ACOUSTIC EMISSIONS FROM VARIOUS LOCATIONS AND EQUIPMENT |
CN109461432B (zh) * | 2018-10-18 | 2023-03-14 | 陕西中骕实业有限公司 | 一种具有方向性的主动降噪装置及方法 |
CN110514957A (zh) * | 2019-08-19 | 2019-11-29 | 深圳供电局有限公司 | 变电站自动巡检方法和平台 |
RU2722968C1 (ru) * | 2019-08-22 | 2020-06-05 | Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт "Градиент" | Устройство обнаружения акустических активных воздушных объектов |
-
2020
- 2020-06-24 CN CN202010585156.6A patent/CN111707356B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102404671A (zh) * | 2010-09-07 | 2012-04-04 | 索尼公司 | 噪音去除装置与噪音去除方法 |
CN102944299A (zh) * | 2012-11-07 | 2013-02-27 | 杭州浙大奔月科技有限公司 | 可调整噪声检测的隔音罩 |
CN103308154A (zh) * | 2013-06-15 | 2013-09-18 | 西安费斯达自动化工程有限公司 | 一种多孔金属复合结构阵列驻极体噪声检测器 |
CN104093094A (zh) * | 2014-06-16 | 2014-10-08 | 华南理工大学 | 基于自适应旋转对准的室内语音采集方法与装置 |
KR20160014178A (ko) * | 2014-07-28 | 2016-02-11 | 두산중공업 주식회사 | 지능형 소음감시장치 및 이를 이용한 소음감시방법 |
CN104132729A (zh) * | 2014-08-01 | 2014-11-05 | 江苏恒创软件有限公司 | 一种基于无人机的城市噪声污染监测装置及监测方法 |
CN105899965A (zh) * | 2014-08-29 | 2016-08-24 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 用于采集音频数据的无人飞行器 |
CN109523985A (zh) * | 2018-10-22 | 2019-03-26 | 北京工商大学 | 一种抑制多频率谐波噪声的薄膜型声学超材料设计方法 |
CN109917249A (zh) * | 2019-04-03 | 2019-06-21 | 国网陕西省电力公司电力科学研究院 | 一种用于电力设备巡检无人机的局部放电定位装置及方法 |
CN209820628U (zh) * | 2019-05-23 | 2019-12-20 | 黑龙江莱恩检测有限公司 | 一种轨道式移动的多功能噪音检测设备 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
声场空频特征非参数融合无人机声学探测;马春艺 等;《信号处理》;20190925;第35卷(第9期);第1590-1598页 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111707356A (zh) | 2020-09-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106124517B (zh) | 检测结构件表面裂缝的多旋翼无人机检测平台***及其用于检测结构件表面裂缝的方法 | |
CN102288170B (zh) | 一种水下航行器内电子罗盘的校正方法 | |
CN108169511B (zh) | 三维空间来风的风速测量***及方法 | |
KR20180063263A (ko) | 3차원 공간 검출 시스템, 측위 방법 및 시스템 | |
CN109031312A (zh) | 适用于烟囱内部作业的飞行平台定位装置和定位方法 | |
CN108614274A (zh) | 基于多旋翼无人机的交叉式跨越线距离测量方法及装置 | |
CN103728463A (zh) | 超声波测风仪及测量方法 | |
CN112197741B (zh) | 基于扩展卡尔曼滤波的无人机slam技术测量倾斜角*** | |
CN205003549U (zh) | 一种单旋翼无人机自主飞行控制硬件*** | |
CN111707356B (zh) | 用于无人机的噪声检测***和无人机 | |
CN110187695A (zh) | 一种无人机协同控制验证平台 | |
CN114035150B (zh) | 一种基于无人机升空平台的无线电射频源测向装置及定位方法 | |
CN114993263A (zh) | 一种基于水准点定位的高精度建筑物无人机测绘*** | |
CN110531398A (zh) | 基于gps与超声波的室外机器人定位***及方法 | |
CN105509665B (zh) | 一种基于超声波原理的测点空间位移测量装置及方法 | |
CN105526907B (zh) | 大尺寸空间的空间角度的测量装置及测量方法 | |
CN208568070U (zh) | 无人机振动检测装置 | |
CN206209409U (zh) | 无人机控制***和无人机 | |
CN208506246U (zh) | 一种适用于烟囱内部作业飞行平台定位的装置 | |
CN110824417B (zh) | 用于输电线路巡视的多旋翼无人机室外声电联合定位方法 | |
CN208765753U (zh) | 一种基于无人机的实时环境监测装置 | |
CN109856592A (zh) | 一种无人机的超声定位装置及其定位方法 | |
CN203673358U (zh) | 双天线卫星定位导航***定向仪的测试设备 | |
Yang et al. | A data complementary method for sound source localization based on four-element microphone array groups | |
JP2532344B2 (ja) | 航空機飛行コ―ス測定方法及び装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20220211 |