CN105068486A - 一种无人机紧急医疗救助***及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无人机紧急医疗救助***及方法，属于无人机航空救援领域。该***包括急救中心地面调度子***、无人机子***和用户终端，急救中心地面调度子***适接收用户终端发出的急救信息，规划紧急救护任务，选择适当的急救无人机，向急救无人机传输远程指导音视频信息并接收急救无人机回传的生命体征数据；无人机子***包括急救无人机和机载急救药具，急救无人机接收并执行紧急救护任务，回传急救现场的音视频信息和生命体征数据。本发明利用无人机空中飞行速度高，可以携带急救药具迅速前往急危重症病人所在地，通过远程指导患者周围人员对患者进行科学地救治，进一步提高急危重症病人的生存率。

Description

一种无人机紧急医疗救助***及方法
技术领域
本发明涉及无人机航空救援技术领域，具体涉及一种无人机紧急医疗救助***及方法。
背景技术
我国人口基数大，随着社会经济的快速发展，人们生活方式的改变、工作压力的增大，心血管疾病等急性病患者数量迅猛增加，例如，我国每年心脏性猝死人数约五十四点四万人，居全球之首。
紧急医疗救援，是指在医院以外的地方，病人突发疾病情况下，拨打120急救电话，寻求急救帮助。我国大部分城市和乡镇都已开通了医疗专用120急救电话，120急救电话24小时有专人接听，接到电话后，急救中心会立即派出救护车和急救人员，该方法是目前所知的最方便快捷寻求急救的方法。急救中心及急救分站所属的救护车服务的重点对象是灾害事故和急危重症。
例如：申请号为201210386019.5、发明名称为《一种医疗急救中心车载平板电脑移动android急救任务***》的中国发明专利申请公开了一种医疗急救中心车载平板电脑移动android急救任务***，包括：急救中心调度服务模块：存储有急救任务信息；任务扫描控制模块，对急救中心调度服务模块进行扫描，判断是否存在急救任务；无线网络通信交互模块：通过无线网络定时扫描调度中心服务器任务接口，获取调度中心发出的出勤和归档信息，并将急救车辆当前状态通过远程调用急救中心调度服务模块及时反馈给调度中心，以便于调度中心及时作出响应，正确调度急救车辆执行急救任务；车辆导航定位功能模块：调用设备内置GPS硬件接口为急救车辆提供了定位、导航、队友查询功能。本发明实现了急救中心对急救车车辆的合理调度与急救任务的及时响应；并增强急救中心与急救车辆间信息交互的及时性、准确性；并记录了急救车辆的急救出行任务，加强了急救中心对急救车辆的管理。
再例如，申请号为201410113980.6、发明名称为《120呼救***设计方法及急救呼叫***装置》的中国发明专利申请公开一种120呼救***设计方法，包括：需急救呼叫的人员发起急救呼叫，急救呼叫中心响应急救呼叫，同时***自动通知呼叫人员的家属，急救呼叫中心根据急救资源使用状态统筹安排急救资源，急救资源收到急救任务并完成任务。同时提出了一套急救***装置，主要包括：急救呼叫装置、加密信息数据中心、急救资源调度与控制中枢、急救经费数据管理中心、救护车辆/飞机终端、救护人员手持终端、通信装置、急救呼叫功能管理中心等。本发明简化了需急救呼叫的人员的呼叫请求步骤，且使得急救呼叫中心能够快速可靠的响应急救呼叫请求，并高效完成急救资源分配，保证了救护人员准确的到达急救地点完成急救任务。
所谓急救，也就是说病人情况达到危急程度，因此一切急救手段都是需要争分夺秒，尽可能地为患者争取更多的时间。往往一两分钟的时间，就能决定一个人的生死。例如，通常情况下，心血管疾病等急性病发病快，最佳抢救时间仅为4分钟，若不及时科学地救治，致死率极高。但是救护车和急救人员的出动往往受到一些环境因素的影响，比如：由于城市交通拥堵而无法迅速为病人提供急救服务，病人附近无紧急救护的医疗设备，极易错过最佳的救援时机；患者所在地人员无法获得远端医护人员的专业指导，难以对患者进行科学地急救，急救成功率低。这些因素都可能导致急危重症病人得不到及时抢救，而失去生命。
发明内容
本发明的发明目的是提供一种无人机紧急医疗救助***及方法，利用无人机空中飞行速度高、可以携带急救药具迅速前往急危重症病人所在地的特点，能够在救护车和急救人员到达之前，通过远程指导患者周围人员对患者进行科学地救治，从而提高急危重症病人的生存率。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种无人机紧急医疗救助***，包括急救中心地面调度子***、无人机子***和用户终端，所述急救中心地面调度子***与所述无人机子***之间能够双向通信，所述用户终端能够与所述急救中心地面调度子***和所述无人机子***双向通信，其中，
所述用户终端适用于发送急救信息；
所述急救中心地面调度子***适用于接收所述急救信息，定位所述用户终端的地理位置，根据所述地理位置信息规划紧急救护任务，并根据急救无人机状态信息选择适当的急救无人机，能够向所述无人机子***传输远程指导音视频信息并接收所述无人机子***回传的生命体征数据，所述生命体征数据用于预判病情；
所述无人机子***包括急救无人机和机载急救药具，所述机载急救药具至少包括医疗监测设备，所述医疗监测设备适用于实时监测生命体征数据，所述急救无人机适用于接收所述紧急救护任务并携带所述机载急救药具飞向急救现场，投放所述机载急救药具，并向所述急救中心地面调度子***传输所述急救现场的音视频信息和所述生命体征数据。
进一步的，所述急救中心地面调度子***进一步包括第一可靠通信模块、GIS模块、急救信息接收模块、紧急救护任务规划模块和无人机航迹规划模块，所述第一可靠通信模块连接所述无人机航迹规划模块和急救信息接收模块，所述紧急救护任务规划模块连接所述无人机航迹规划模块、所述急救信息接收模块，所述无人机航迹规划模块、所述急救信息接收模块和所述紧急救护任务规划模块连接所述GIS模块，其中，
所述急救信息接收模块适用于接收所述用户终端发送的急救信息，采集到用户终端所在的位置信息，并输入至所述GIS模块；
所述GIS模块适用于提供输入的位置信息的地理信息查询；
所述紧急救护任务规划模块适用于根据所述急救信息和所述位置信息，选择适当的急救无人机，管理紧急救护任务；
所述无人机航迹规划模块适用于根据所述紧急救护任务和所述GIS模块提供的地理信息，规划所述急救无人机飞行航迹；
所述第一可靠通信模块适用于建立所述急救中心地面调度子***与无人机子***、急救信息接收模块、用户终端之间的数据通信，包括无线通信网络和/或卫星通信链路。
进一步的，所述急救中心地面调度子***还包括医疗指标监测呈现模块和第一音视频模块，所述医疗指标监测呈现模块和所述第一音视频模块连接所述第一可靠通信模块，其中，
所述医疗指标监测呈现模块通过所述第一可靠通信模块接收所述急救无人机发送的生命体征数据；
所述第一音视频模块通过所述第一可靠通信模块，建立远程指导音频、视频通信信道。
进一步的，所述急救无人机进一步包括第二可靠通信模块、无人机状态模块和飞行控制模块、第一定位模块，所述第二可靠通信模块连接所述飞行控制模块和所述无人机状态模块，所述飞行控制模块连接所述无人机状态模块，其中，
所述第二可靠通信模块适用于建立所述急救无人机与所述急救中心地面调度子***、医疗监测设备、用户终端之间的数据通信，包括无线通信网络、卫星通信和/或短距离通信链路；
所述无人机状态模块适用于收集所述急救无人机的方位、高度、位置信息，将所述状态信息通过所述第二可靠通信模块回传至所述急救中心地面调度子***；
所述第一定位模块适用于实时收集所述急救无人机位置信息；
所述飞行控制模块适用于根据所述急救中心地面调度子***对所述急救无人机的控制指令，实时读取飞行状态参数，按照规划航迹执行飞行任务。
进一步的，所述急救无人机还包括医疗监测设备模块和第二音视频模块，所述医疗监测设备模块和所述第二音视频模块连接所述第二可靠通信模块，其中，
所述医疗监测设备模块适用于接收所述医疗监测设备检测到的生命体征数据，并通过所述第二可靠通信模块发送至所述急救中心地面调度子***；
所述第二音视频模块适用于建立远程指导的音频、视频通信信道。
根据本发明的另一个方面，提供了一种无人机紧急医疗救助方法，该方法包括以下步骤：
接收急救信息；
定位用户终端位置信息；
根据所述位置信息规划紧急救护任务，选择适当的急救无人机；
所述急救无人机执行所述紧急救护任务，携带急救药具飞往急救现场，其中，所述急救药具至少包括医疗监测设备；
建立急救中心与所述急救无人机之间的音频、视频通信信道，回传所述医疗监测设备检测到的生命体征数据；
根据所述生命体征数据预判病情，实施音视频远程指导。
进一步的，所述根据所述位置信息规划紧急救护任务，选择适当的急救无人机的步骤中，具体包括以下步骤：
根据急救无人机状态信息和所述位置信息，选择距离最近的可用的急救无人机；
规划紧急救护任务，并下发至所述急救无人机；
输入所述位置信息至GIS电子地图中，查询所述急救无人机至所述位置的地理信息；
根据所述地理信息规划被选择的急救无人机的飞行航迹。
进一步的，所述建立急救中心与所述急救无人机之间的音频、视频通信信道，回传所述医疗监测设备检测到的生命体征数据的步骤，具体包括以下步骤：
建立急救中心与所述急救无人机之间的远程音频、视频通信信道；
传输对所述医疗监测设备的使用指导音视频信息；
按照所述使用指导音视频信息架设所述医疗监测设备；
将所述医疗监测设备检测到的生命体征数据发送至所述急救无人机；
所述急救无人机对所述生命特征数据进行编码、压缩后回传至急救中心；
所述急救中心对所述生命体征数据进行解压、解码。
进一步的，还包括无人机返航步骤，具体包括以下步骤：
判断救护车和救护人员是否到达急救现场，如果到达，则进入下一步；反之，继续音视频远程指导抢救；
所述急救无人机按照飞行航迹返航。
进一步的，在所述急救无人机执行所述紧急救护任务，携带急救药具飞往急救现场的步骤中，还包括以下步骤：
实时探测所述急救无人机周围障碍物；
判断是否收到避障警告；
如果没有，则继续执行之前预定的航线；
如果收到，则重新规划航线，控制所述急救无人机执行避障飞行动作。
本发明公开了一种无人机紧急医疗救助***及方法，利用无人机空中飞行速度高、独特的气动布局、优异的垂直起降能力、机动灵活的飞行方式，可以携带急救药具迅速前往急危重症病人所在地，能够在救护车和急救人员到达之前，通过远程音视频指导患者周围人员对患者进行科学地救治，提供诸如：紧急抢救药物、身体情况监测、危急情况处理、远程医疗指导等多项服务功能，进一步提高急危重症病人的生存率。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够使得本发明的技术手段更加清楚明白，达到本领域技术人员可依照说明书的内容予以实施的程度，并且为了能够让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，下面以本发明的具体实施方式进行举例说明。
附图说明
通过阅读下文优选的具体实施方式中的详细描述，本发明各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。说明书附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。显而易见地，下面描述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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：
图1示出了根据本发明实施例一的无人机紧急医疗救助***结构示意图；
图2示出了根据本发明实施例二的无人机紧急医疗救助***中的急救中心地面调度子***结构示意图；
图3示出了根据本发明实施例三的无人机紧急医疗救助***中的急救无人机结构示意图；
图4示出了根据本发明实施例四的无人机紧急医疗救助方法流程图；
图5示出了根据本发明实施例五的无人机紧急医疗救助方法流程图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的具体实施例。虽然附图中显示了本发明的具体实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
需要说明的是，在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可以理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名词的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式，然所述描述乃以说明书的一般原则为目的，并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个附图并不构成对本发明实施例的限定。
无人飞行器简称“无人机”，英文缩写为“UAV(unmannedaerialvehicle)”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。从技术角度定义可以分为：无人直升机、无人固定翼机、无人多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机等。近年来，随着传感器工艺的提高、微处理器技术的进步、动力装置的改善以及电池续航能力的增加，使其在军事、民用方面的用途不断高速拓展，无人机市场具有广阔前景。
本发明实施例中优选的急救无人机为多旋翼无人飞行器(或称为多旋翼飞行器)，可以是四旋翼、六旋翼及旋翼数量大于六的无人飞行器。优选的，机身由碳纤维材料制成，在满足较高使用强度和刚度的前提下，可大幅减轻机身的重量，从而降低多旋翼无人飞行器的动力需求以及提高多旋翼无人飞行器的机动性。当然，在本发明的其他实施例中，机身还可以由塑料或者其他任意使用的材料制成。机身上设有多个相对于所述机身中的对称平面呈对称分布的浆臂，每一个浆臂远离所述机身的一端设有桨叶组件，所述桨叶组件包括安装在所述浆臂上的电机和连接在所述电机的输出轴上的桨叶，每一片桨叶的旋转轴线均位于同一圆柱面上。
本发明技术方案采用的急救无人机主要是指小、微型多旋翼无人飞行器，这种无人飞行器体积小、成本低、飞行稳定性较好，飞行成本低等。本发明使用的飞行器，典型的以四轴多旋翼飞行器为代表。
实施例一、一种无人机紧急医疗救助***。
图1为本发明实施例一的无人机紧急医疗救助***结构示意图，本发明实施例将结合图1进行具体说明。
如图1所示，本发明实施例提供了一种无人机紧急医疗救助***100，包括急救中心地面调度子***101、无人机子***102和用户终端103，所述急救中心地面调度子***101与所述无人机子***102之间能够双向通信，所述用户终端103能够与所述急救中心地面调度子***101和所述无人机子***102双向通信，其中，
所述用户终端103适用于发送急救信息；
所述急救中心地面调度子***101适用于接收所述急救信息，定位所述用户终端103的地理位置，根据所述地理位置信息规划紧急救护任务，并根据急救无人机状态信息选择适当的急救无人机104，能够向所述急救无人机104传输远程指导音视频信息并接收急救无人机104回传的生命体征数据，所述生命体征数据用于预判病情；
所述无人机子***102包括急救无人机104和机载急救药具105，所述机载急救药具105至少包括医疗监测设备106，所述医疗监测设备106适用于实时监测生命体征数据，所述急救无人机104适用于接收所述紧急救护任务并携带所述机载急救药具105飞向急救现场，投放所述机载急救药具105，并向所述急救中心地面调度子***101传输所述急救现场的音视频信息和所述生命体征数据。所述无人机子***102和所述用户终端103均能够与定位卫星107无线通信，用于实时定位所述急救无人机104和所述用户终端103的位置。
本发明实施例中优选的，所述急救中心地面调度子***101进一步包括第一可靠通信模块、GIS模块、急救信息接收模块、紧急救护任务规划模块和无人机航迹规划模块，所述第一可靠通信模块连接所述无人机航迹规划模块和急救信息接收模块，所述紧急救护任务规划模块连接所述无人机航迹规划模块、所述急救信息接收模块，所述无人机航迹规划模块、所述急救信息接收模块和所述紧急救护任务规划模块连接所述GIS模块，其中，
所述急救信息接收模块适用于接收所述用户终端发送的急救信息，采集到用户终端所在的位置信息，并输入至所述GIS模块；
所述GIS模块适用于提供输入的位置信息的地理信息查询；
所述紧急救护任务规划模块适用于根据所述急救信息和所述位置信息，选择适当的急救无人机，管理紧急救护任务；
所述无人机航迹规划模块适用于根据所述紧急救护任务和所述GIS模块提供的地理信息，规划所述急救无人机飞行航迹；
所述第一可靠通信模块适用于建立所述急救中心地面调度子***与无人机子***、急救信息接收模块、用户终端之间的数据通信，包括无线通信网络和/或卫星通信链路。
本发明实施例中优选的，所述急救中心地面调度子***101还包括医疗指标监测呈现模块和第一音视频模块，所述医疗指标监测呈现模块和所述第一音视频模块连接所述第一可靠通信模块，其中，
所述医疗指标监测呈现模块通过所述第一可靠通信模块接收所述急救无人机发送的生命体征数据；
所述第一音视频模块通过所述第一可靠通信模块建立远程指导音频、视频通信信道。
本发明实施例中优选的，所述急救无人机104进一步包括第二可靠通信模块、无人机状态模块和飞行控制模块、第一定位模块，所述第二可靠通信模块连接所述飞行控制模块和所述无人机状态模块，所述飞行控制模块连接所述无人机状态模块，其中，
所述第二可靠通信模块适用于建立所述急救无人机104与所述急救中心地面调度子***101、医疗监测设备106、用户终端103之间的数据通信，包括无线通信网络、卫星通信和/或短距离通信链路；
所述无人机状态模块适用于收集所述急救无人机104的方位、高度、位置信息，将所述状态信息通过所述第二可靠通信模块回传至所述急救中心地面调度子***101；
所述第一定位模块适用于实时收集所述急救无人机104位置信息；
所述飞行控制模块适用于根据所述急救中心地面调度子***101对所述急救无人机104的控制指令，实时读取飞行状态参数，按照规划航迹执行飞行任务。
本发明实施例中优选的，所述急救无人机104还包括医疗监测设备模块和第二音视频模块，所述医疗监测设备模块和所述第二音视频模块连接所述第二可靠通信模块，其中，
所述医疗监测设备模块适用于接收所述医疗监测设备检测到的生命体征数据，并通过所述第二可靠通信模块发送至所述急救中心地面调度子***101；
所述第二音视频模块适用于建立远程指导的音频、视频通信信道。
本发明实施例中优选的，所述急救无人机104还包括自动避障模块，所述自动避障模块连接所述飞行控制模块。
本发明实施例中优选的，所述急救无人机104还包括图像采集模块，所述图像采集模块连接所述飞行控制模块和第二可靠通信模块，其适用于采集急救无人机104附近环境的视频信号和/或数字图像信号。
本发明实施例中优选的，所述图像采集模块可以是视频摄像机、web摄像机、照相机、摄像头或者红外静态照相机网络。网络可以部署为任何类型的网络，包括有线网络和无线网络以及在各种环境中通过各种方式实现的局域网。所述飞行控制模块能够通过中央处理器(CPU)和/或协处理器、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、特定用途基础电路(ASIC)以及嵌入式微处理器(ARM)实现。
本发明实施例中优选的，所述急救无人机104还包括电源模块和动力模块。
本发明实施例中优选的，所述第二可靠通信模块包括3G/4G通信装置，所述飞行控制模块为飞行控制器，所述第一定位模块为GPS装置，所述自动避障模块为激光测距仪，所述第二音视频模块包括显示器、扬声器、机载摄像头、话筒，所述电源模块为动力锂电池。所述急救无人机104包括无人机本体，无人机本体设有嵌入式主控板、所述3G/4G通信装置、所述GPS装置、所述飞行控制器、所述激光测距仪、所述显示器、所述扬声器、所述机载摄像头、所述话筒、所述动力锂电池和所述动力模块。所述嵌入式主控板连接所述3G/4G通信装置、所述GPS装置、所述飞行控制器、所述激光测距仪、所述显示器、所述扬声器、所述机载摄像头、所述话筒和所述动力锂电池，所述飞行控制器连接所述动力模块。所述机载急救药具105与所述无人机本体连接，所述3G/4G通信装置经网络运营商无线基站与所述急救中心地面调度子***101无线连接，所述GPS装置与定位卫星107无线连接。
本发明实施例中优选的，所述用户终端103可以为用户随身携带的移动终端，所述移动终端包括可穿戴智能设备或者便携式移动终端(智能手机或者平板电脑等)，一般具有无线网卡、无线通信控制模块或者蓝牙模块之类。
本发明实施例中优选的，所述急救无人机104与所述用户终端103均装载了GPS定位仪与惯导导航定位仪，分别能给出用户终端103与急救无人机104的GPS定位结果和惯导导航定位结果。
本发明实施例中优选的，所述急救无人机和急救中心地面调度子***有两条通信链路：急救无人机和急救中心地面调度子***测控数据传输链路和音频视频信息链路。所述测控数据传输链路主要是用来实现急救无人机和急救中心地面调度子***的遥测遥控功能，急救无人机和急救中心地面调度子***通过无线电遥测遥控技术进行信息的获取、处理与传输，一方面，将获取的数据和设备的状态参数、位置坐标等辅助数据传送到急救中心地面调度子***；另一方面，将急救中心地面调度子***的指令传输给急救无人机。通过GPS导航定位装置、姿态陀螺、飞行控制器等装置，实现对飞行状态的精确控制。所述音频视频信息链路的作用是当急救无人机到达目标位置后，利用机载摄像头和录音装置，拍摄目标位置图像和视频、录制急救现场音频信息，并传递给所述急救中心地面调度子***，供医护人员了解病人病情。
本发明实施例中优选的，所述急救无人机和急救中心地面调度子***之间有卫星通信链路和3G/4G通信链路，主要实现数据的实时传输，负责所述急救无人机和急救中心地面调度子***部分通信，用来传输遥测、遥控数据、对航拍设备获取图像后进行压缩的图像数据传输，急救中心地面调度子***进行解压缩处理，然后传输给所述医疗指标监测呈现模块实时显示，便于急救中心值班医生或急救调度员对飞行和救援过程进行实时监控和粗略评估。双链路信息能够有效保证后方及时得到救援信息。
本发明实施例中优选的，所述无人机航迹规划模块是在选定适当的急救无人机之后、所述急救无人机航飞前，按照应用要求、飞行作业区特点、急救无人机和机载传感器性能参数，规划出飞行区域与航线、航迹点，预先加载到急救中心地面调度子***和所述被选择的急救无人机，用于控制所述急救无人机的飞行、探测和拍摄。
本发明实施例中优选的，所述用户终端还可以包括多功能应急呼救按钮，所述多功能应急呼救按钮利用汇编、MCS-51等语言软件编程实现延时触发时间及自动拨号程序，即此按钮有两个硬件触点来激发软件程序事件，一个触点处于高位，控制表面键盘按钮的开关是否有效作用，按压手感跟其它按钮一样。另一个触点处于底部，手指按压按钮时感觉特别深，按平时正常使用时大部分都达不到深度，所以，平时它也起不了作用，就是达到了深度，在短时间内同样也无效，当触点连续接通软件程序开始计时，时间长度超过预设的值(如10秒)时，软件程序就会激发自动拨号事件。这样的设计是为了方便病人单独一个人独处时，周围无家属或朋友在身边时突发意外，可以自动呼救。
本发明实施例中优选的，所述无人机紧急医疗救助***包括急救中心地面调度子***、急救无人机、用户终端，所述急救无人机可以挂载机载急救药具，所述机载急救药具包括医疗监测设备和急救药品，所述用户终端可以是120急救电话或者移动终端app一键启动急救，所述急救中心地面调度子***、急救无人机和用户终端之间采用无线基站通讯，所述急救无人机和用户终端通过GPS卫星或者北斗卫星(BD)定位，该***的工作方法，包括以下步骤：呼救者拨打120急救电话或者使用移动终端app一键上报急救信息；
所述急救中心地面调度子***根据呼救者的GPS或者BD位置，下发无人机紧急救护任务；
具体的，所述急救中心地面调度子***在接收到120急救电话或移动终端app急救信息后，会自动提取呼救者所在位置的GPS或者BD信息；将所述GPS或者BD信息定位至GIS电子地图后，根据所述急救中心地面调度子***配置的急救无人机状态，选择距离呼救者地点最近的急救无人机，下发紧急救护任务。
急救无人机携带急救药具，执行飞行航线并在指定地点降落；
具体的，急救无人机按照急救中心的指令起飞后，飞向设定的航迹点，到达目标地点后进行降落。
呼救者利用急救药具架设医疗监测设备，实时收集病人的身体指标；
具体的，呼救者根据120急救电话或者移动终端app信息，在指定地点接收急救无人机。急救无人机通过移动通信网络或卫星网络建立与急救中心地面调度子***的无线数据传输通道，所述无线数据传输通道用于传输现场音频视频数据和病人身体指标数据。通过远程视频指导，呼救者将急救无人机携带的医疗监测设备架设于病人身体。
急救中心值班医生根据实时回传的病人身体指标数据，预判病人病情，并通过远程视频实时指导对病人的抢救。
具体的，值班医生通过病人身体指标数据或生命体征数据，初步判断病人病情，并进一步指导呼救者使用急救无人机携带的急救箱，对病人进行诸如：服药、包扎、心肺复苏等急救操作。
一个典型的急救无人机处理急危重症病人的例子如下：急救中心收到120急救电话，病人突发心肌梗塞，病人家属协助呼救，通过电话功能或一键急救功能，急救中心获取了呼救者的位置信息，迅速指示最近地点的急救无人机(距离病人5公里)携带已准备好的医疗抢救设备飞往病人所在地。急救无人机收到指令，规划航迹，紧急起飞，空中飞行时速100公里/小时，到达病人所在地需时3分钟。急救中心人员通过远程视频指导病人家属将急救无人机上的医疗抢救设备架设在病人身体上，监测病人身体指标；同时给病人服用心肌梗塞急救药物；急救中心人员判断在需要的情况下，指导家属对病人进行心肺复苏急救。病人最终获得紧急救治，待救护车和急救人员到达后，再进行进一步的身体检查并将病人送到医院治疗。可见无人机紧急医疗救助***，可以极大地缩短急危重症病人的抢救时间，对于医疗急救具有重大意义。
本发明实施例公开了一种无人机紧急医疗救助***，急救中心地面调度子***负责接收急救信息、规划紧急救护任务、智能调控急救无人机，能够根据回传的患者生命体征数据预判患者病情，并提供远程音视频指导，急救无人机携带必要的机载急救药具快速达到急救现场并通过显示器与扬声器在医护人员的指导下，对现场非医护人员进行救援指导，在地面交通拥堵，急救车辆难以快速抵达现场的情况下，为救援赢得宝贵时间，显著提高急救成功率。
实施例二、一种无人机紧急医疗救助***中的急救中心地面调度子***。
图2为本发明实施例2的无人机紧急医疗救助***中的急救中心地面调度子***结构示意图，本发明实施例将结合图2进行具体说明。
如图2所示，本发明实施例提供了一种无人机紧急医疗救助***中的急救中心地面调度子***101，包括：第一可靠通信模块202、急救信息接收模块201、人机交互模块210、GIS模块206、飞行任务执行监控模块208、紧急救护任务规划模块207、无人机航迹规划模块205、第一音视频模块203、医疗指标监测呈现模块204、存储模块209，所述第一可靠通信模块202连接所述医疗指标监测呈现模块204、所述无人机航迹规划模块205、所述飞行任务执行监控模块208、所述急救信息接收模块201和所述第一音视频模块203，所述飞行任务执行监控模块208连接所述GIS模块206、所述人机交互模块210，所述人机交互模块210连接所述急救信息接收模块201、所述紧急救护任务规划模块207、所述存储模块209、所述医疗指标监测呈现模块204、所述GIS模块206，所述紧急救护任务规划模块207连接所述无人机航迹规划模块205，所述无人机航迹规划模块205连接所述GIS模块206，所述第一音视频模块203连接所述存储模块209，所述医疗指标监测呈现模块204连接所述存储模块209.
具体的，所述急救信息接收模块201在本发明实施例中以120电话语音及信息模块为例进行说明，与120电话坐席***相连接，120急救调度员收到呼救者拨打的120电话或者移动终端app发送的急救信息，同时该急救中心地面调度子***101采集到呼救者所在的GPS或者BD位置信息。120急救调度员将相关信息输入到所述人机交互模块210或者该子***101自动在所述GIS模块206的GIS电子地图上标示。
具体的，所述人机交互模块210，用于实现紧急救护任务的用户输入和任务执行结果的呈现；实现实时监控急救无人机的任务执行过程；实现医疗监测设备的实施呈现；实现急救中心与急救现场的视频和语音交互。
具体的，所述紧急救护任务规划模块207用于实现紧急救护任务的新建、修订、下发、执行和结果检查的闭环管理，根据所述人机交互模块210中输入的或者该***自动输入的呼救者GPS或者BD位置信息，寻找距离最近的可用的急救无人机，指定急救无人机执行紧急救护任务。
具体的，所述无人机航迹规划模块205，根据所述紧急救护任务规划模块207下发的紧急救护任务，基于所述GIS模块206提供的呼救者地理信息，指定急救无人机飞行路线航迹，包括急救无人机起降点、航迹点、返航点、航迹上的飞行高度、飞行速度等。
具体的，所述GIS模块206为所述无人机航迹规划模块205提供呼救者的地理位置信息查询，所述地理位置信息包括GPS或者BD信息、呼救点和去往呼救点线路的海拔高度信息，建筑物、道路、河流信息等。
具体的，所述第一可靠通信模块202，利用各种无线或有线通信技术，建立所述急救中心地面调度子***与所述急救无人机之间的数据通信，包括：与120电话坐席***通信；进行呼救者的GPS或者BD信息采集；急救无人机控制信息发送；急救无人机飞行状态数据接收；医疗监测设备回传的病人身体指标数据；以及值班医生与呼救者视频、音频的通信等。在一般情况下，使用3G/4G通信网络作为可靠通信的载体；在无3G/4G通信网络覆盖区域，使用卫星通信作为可靠通信的载体。
具体的，所述飞行任务执行监控模块208，结合所述第一可靠通信模块202，实现急救无人机飞行状态实时监控，包括急救无人机当前GPS或者BD位置、飞行高度、飞行速度、通信状态、飞行环境、障碍物预判等信息。急救无人机状态信息，通过所述人机交互模块210实时向急救调度员呈现。
具体的，所述医疗指标监测呈现模块204，结合所述第一可靠通信模块202，远程收集并显示病人心跳、呼吸、血压、体温等生命体征数据，便于急救中心值班医生预判病人的病情。
具体的，所述第一音视频模块203，包括：麦克风、扩音器、视频摄像头和液晶屏，通过所述第一可靠通信模块202，建立值班医生与呼救者的远程视频、音频通信信道，便于值班医生远程指导呼救者对病人施救。这里进行远程指导的不限于急救中心的值班医生，也可以是其它医院的值班医生或非值班的专家，此时需要急救中心的所述数据库服务器中存储有相应的医院和专家的信息，并根据病人的情况指派相应的专家处理，将相应的病人生命特征数据和视频、音频资料发送至该专家的接收装置上。
本发明实施例中优选的，所述急救中心地面调度子***101还包括话筒和中央控制器、程序存储器，所述程序存储器耦合至所述中央控制器，所述程序存储器中存储有急救中心软件，在所述中央控制器控制下执行。所述视频摄像头与话筒将采集到的医护人员的救护指导的音视频信息分别进行H.264及ADPCM编码，将编码后的音视频信息传输给所述中央控制器，后者将接收到的音视频流封装成UDP数据包，通过3G/4G网络或者卫星网络发送给所述急救无人机上的嵌入式主控板。
具体的，所述存储模块209为数据库服务器，用于收集并存储紧急救护任务中所涉及到的各类数据，包括：无人机飞行数据、通信语音数据、病人生命特征数据、医生与呼救者之间的视频和音频数据等等，用于***实现各项数据统计及分析。进一步的，所述数据库服务器还可以包括急救设备的使用、急救知识的音视频、文字资料，可以通过所述人机交互模块210实时调取并通过所述第一音视频模块203显示。
本发明实施例中优选的，所述存储模块209可以是但不局限于随机存取存储器(RAM)和/或闪存。所述存储模块209的大小可以根据需求的功能定制。
本发明实施例公开了一种无人机紧急医疗救助***中的急救中心地面调度子***，能够实时收集患者的急救信息、定位患者GPS位置、规划紧急救护任务、并根据急救无人机状态智能调度距离患者最近的急救无人机，对所述急救无人机下发紧急救护任务，并根据地理位置信息预先规划了飞行航迹和降落点，根据所述急救无人机回传的生命体征数据，能够预先判断患者病情，能够在救护车和急救人员到达之前，通过远程音视频指导患者周围人员对患者进行科学地救治，提供诸如：紧急抢救药物、身体情况监测、危急情况处理、远程医疗指导等多项服务功能，进一步提高急危重症病人的生存率。
本发明实施例中其它内容参见上述发明实施例中的内容，在此不再赘述。
实施例三、一种无人机紧急医疗救助***中的急救无人机。
图3为本发明实施例三的无人机紧急医疗救助***中的急救无人机结构示意图，本发明实施例将结合图3进行具体说明。
如图3所示，本发明实施例提供了一种无人机紧急医疗救助***中的急救无人机104，包括第二可靠通信模块301、无人机状态模块302、飞行控制模块303、自动避障模块307、医疗监测设备模块304和第二音视频模块305、第一定位模块306，所述第二可靠通信模块301连接所述第二音视频模块305、所述飞行控制模块303、所述医疗监测设备模块304、所述无人机状态模块302，所述飞行控制模块303连接所述自动避障模块307、所述无人机状态模块302，所述无人机状态模块302连接所述第一定位模块306。
具体的，所述第二可靠通信模块301，利用各种无线或有线通信技术，建立所述急救中心地面调度子***与急救无人机104之间的通信，包括：急救无人机控制信息接收；急救无人机飞行状态数据发送；医疗监测设备信息回传；值班医生与呼救者之间的视频、音频的通信等。在一般情况下，使用3G/4G通信网络作为可靠通信的载体；在无3G/4G通信网络覆盖区域，使用卫星通信网络作为可靠通信的载体。
本发明实施例中优选的，所述急救无人机还包括电子罗盘、高度计，所述电子罗盘和高度计连接所述无人机状态模块302，
具体的，所述无人机状态模块302，通过急救无人机104自带的电子罗盘、高度计和第一定位模块306，收集急救无人机104的方位信息、高度信息以及位置信息，通过所述第二可靠通信模块301回传至所述急救中心地面调度子***。
具体的，所述第一定位模块306，通过GPS定位仪或者北斗定位装置或者惯导导航仪，实时收集急救无人机104位置信息。
本发明实施例中优选的，所述第一定位模块306采用北斗二代定位装置，所述北斗二代定位装置支持北斗(BD)和GPS的高性能集成模块，单板集成双模基带芯片和双模射频芯片，跟踪灵敏度：-160dBm，捕获灵敏度：-146dBm，水平误差小于等于5米，速度误差0.1m/s。北斗二代的定位***容量是无限的，所以对于定位数据的获取是实时采集定位。
具体的，所述电子罗盘，通过传感器，实时收集急救无人机104方位信息。
具体的，所述高度计，通过传感器，实时收集急救无人机104高度信息。
具体的，所述飞行控制模块303，接收所述急救中心地面调度子***对急救无人机104的控制指令，实时读取飞行状态参数，按照规划航迹执行飞行任务，当接收到所述自动避障模块307发出的近障警告时，采取避障飞行动作。
本发明实施例中优选的，所述自动避障模块307包括急救无人机104在不同的方向上配置超声波传感器，探测急救无人机104周围障碍物，在飞行方向的一定距离上探测到障碍物时，向所述飞行控制模块303发出减速避障请求；当距离进一步缩小时，向所述飞行控制模块303发出悬停或上升请求。
本发明实施例中优选的，所述急救无人机104还包括嵌入式主控板。
本发明实施例中优选的，所述自动避障模块307包括激光测距仪，其用于测量与前方障碍物的距离，并将距离数据反馈给所述嵌入式主控板，所述嵌入式主控板分析数据并将结果发送给所述飞行控制模块303，所述飞行控制模块303由此调整飞行航迹，起到避障的功能。当然，这里的自动避障模块还可以包括超声波传感器、红外探测器等用于探测急救无人机周围障碍物的情况，实现自动避障功能。具体的避障方式并不构成对本发明发明目的的限制。
具体的，所述医疗监测设备模块304，连接所述急救无人机104携带的医疗监测设备，呼救者协助架设所述医疗监测设备，收集病人心跳、呼吸、血压、体温等生命特征数据，通过所述第二可靠通信模块301，实时回传至所述急救中心地面调度子***，便于急救中心值班医生预判病人的病情。
具体的，所述第二音视频模块305包括：麦克风、扩音器、视频摄像头和液晶屏，通过所述第二可靠通信模块301，建立值班医生与呼救者的远程视频、音频通信信道，便于值班医生远程指导呼救者对病人施救。
本发明实施例中优选的，所述第二音视频模块305包括：显示器与扬声器、话筒，所述显示器与扬声器将所述急救中心地面调度子***发送来的救援指导音视频信息经所述嵌入式主控板解码后显示与播放。机载视频摄像头将采集到的视频信息进行H.264(国际标准化组织(ISO)和国际电信联盟(ITU)共同提出的继MPEG4之后的新一代数字视频压缩格式)编码，将编码后的视频信息传输给所述嵌入式主控板，后者将接收到的视频流封装成UDP数据包，通过3G/4G通信装置经由网络运营商的通信基站发送给所述急救中心地面调度子***，在飞行过程中可以监视飞行状态，降落后传输现场情况，话筒采集到的音频信息采用ADPCM(adaptivedifferencepulsecodemodulation，自适应差分脉冲编码调制)编码方式，传输方式与所述视频传输方式相同。
本发明实施例中优选的，所述急救无人机104还包括挂载、投放所述机载急救药具的机构，所述机载急救药具携带了急救药物和医疗监测设备，呼救者在医生远程指导下对病人实施救助。
本发明实施例中优选的，所述急救无人机104包括机架、搜寻机构和定位投放机构，所述机架包括机臂和挂载架，机体底部负载有挂载杆，挂载架通过该挂载杆挂载于无人机机体底部，所述机臂上挂载有GPS定位仪。其中，所述搜寻机构包括自动增稳云台和第一摄像组件，所述第一摄像组件包括挂载件、挂载板、X轴无刷电机、云台支架、Y轴无刷电机、摄像机机架和变焦摄像机，所述自动增稳云台能保证所述变焦摄像机不因气流等因素发生晃动，保证拍摄图像清晰。所述第一摄像组件用于搜寻所述机载急救药具的最佳投放区域。所述定位投放机构包括第二摄像组件和脱钩器，所述第二摄像组件用于精确定位投放点和/或降落点，所述脱钩器用于挂载、投放所述机载急救药具。所述第二摄像组件包括摄像头和旋转云台，旋转云台带动摄像头以竖直方向为轴360旋转。所述脱钩器包括联动杆、脱钩杆和抛物杆，联动杆的一端与脱钩电机连接，该联动杆的另一端与脱钩杆连接；抛物钩由多于2个的半圆环组成，脱钩杆贯穿抛物钩，堵住抛物钩的开口。
本发明实施例中优选的，所述医疗监测设备内置有第一RFID射频通讯模块或者第一蓝牙模块、传感器数据采集模块、第一控制器、心电传感器、红外脉搏传感器、呼吸传感器、体温传感器和纽扣电池，可实时监测病人的心跳、心率脉搏、呼吸、血压、体温等生命体征数据，用于判断患者的基本病情，并通过所述第一RFID射频通讯模块或者第一蓝牙模块将各种数据上传给所述急救无人机104，相应的，所述急救无人机104具有对应的接收所述生命体征数据的第二RFID射频通讯模块或者第二蓝牙模块，所述RFID射频通讯模块或者第二蓝牙模块可以是独立的物理模块，也可以包括在所述第二可靠通信模块中。
本发明实施例中优选的，所述第一RFID射频通讯模块和所述第二RFID射频通讯模块选择的性能参数为：工作频段：240-2485MHz频段，空中速率：2Mbps，调制方式：GFSK，载荷长度：32Bytes，发射功率：+4dBm，接收灵敏度：-148dBm，识别距离：大于等于20米，动态可调工作温度：-40至85摄氏度。
本发明实施例中优选的，所述红外脉搏传感器利用特定波长红外线对血管末端血液微循环产生的血液容积的变化的敏感特性，检测由于心脏的跳动，引起脉搏的血液变化，经过信号放大、调整等电路处理。所述红外脉搏传感器输出同步于脉搏跳动的脉冲信号，从而计算出脉率，同时反映脉搏血容积变化的完整的脉搏波电压信号。
本发明实施例中优选的，所述传感器数据采集模块连接所述心电传感器、红外脉搏传感器、体温传感器及呼吸传感器；所述传感器数据采集模块通过串行接口将传感器采集到的生命体征数据发送给所述第一控制器；所述传感器数据采集模块由第一处理器、调理电路及模数转换电路组成；所述调理电路主要实现对传感器采集到的信号进行滤波和放大，然后将这些信号发送到所述模数转换电路，所述第一处理器对从所述模数转换电路获得的数据进行分析处理，并将最终得到的传感器采集到的信号通过串行接口发送给所述第一控制器；所述第一RFID射频通讯模块或者第一蓝牙模块连接所述第一控制器的接口，第一控制器将信号通过所述第一RFID射频通讯模块或者第一蓝牙模块传输给所述急救无人机104，所述急救无人机104通过无线网络传输到所述急救中心地面调度子***。
本发明实施例中优选的，所述生命体征数据包括血氧饱和度、无创血氧、心率、脉动波形和末梢血流灌注指数。
本发明实施例中优选的，所述生命体征数据的血氧饱和度、心率、脉动波形和末梢血流灌注指数数据信息采用低功耗指套式血氧饱和度监视仪。硬件电路上，采用3V电源***，选择超低功耗微处理芯片和蓝牙模块，嵌入式微处理芯片自带模数转换电路对获取的信号进行模数转换、读取、分析、计算，得到血氧饱和度、脉率、脉动波形和末梢血流灌注指数等生命体征参数，指端相对来说便于连接，且探头不易脱落。
本发明实施例中优选的，所述生命体征数据的无创血压数据信息采用臂式无创血压测试仪，测量准确，受外界干扰小。
本发明实施例中优选的，所述急救无人机104还包括警灯与警笛，在执行急救任务时，鸣警笛，闪警灯，提示急救无人机正在执行急救任务。
本发明实施例中优选的，所述急救无人机104还包括动力模块，所述动力模块连接所述飞行控制模块303，其设有电子调速器、电机和螺旋桨，每一个电机连接一个电子调速器和一个螺旋桨，所述电子调速器调整电机转速，所述电机驱动所述螺旋桨，动力模块接收来自所述飞行控制模块303的控制信息，调整飞行航线与飞行姿态。
本发明实施例中优选的，所述急救无人机104还包括电源模块，具体的，所述电源模块为动力锂电池，所述动力锂电池为所述急救无人机104和所有机载设备供电。
本发明实施例中优选的，所述无线传输网络为2G/3G/4G传输网络或者WIFI传输网络。急救现场有无线传输网络可以使用，可直接进行数据传输，携运负担小，展开便捷。当急救现场由于区域特殊性没有无线传输网络时，则可以通过自己建立的WIFI网络来构建无线数据传输网络。例如，可以通过所述急救无人机104机载无线通信中继设备建立WIFI热点。
本发明实施例公开了一种无人机紧急医疗救助***中的急救无人机，利用无人机空中飞行速度高、独特的气动布局、优异的垂直起降能力、机动灵活的飞行方式，可以携带急救药具迅速前往急危重症病人所在地，能够在救护车和急救人员到达之前，通过远程音视频指导患者周围人员对患者进行科学地救治，提供诸如：紧急抢救药物、身体情况监测、危急情况处理、远程医疗指导等多项服务功能，进一步提高急危重症病人的生存率。
本发明实施例中其它内容参见上述发明实施例中的内容，在此不再赘述。
实施例四、一种无人机紧急医疗救助方法。
图4为本发明实施例四的无人机紧急医疗救助方法流程图，本发明实施例将结合图4进行具体说明。
如图4所示，本发明实施例提供了一种无人机紧急医疗救助方法，该方法包括以下步骤：
步骤S401：接收急救信息；
步骤S402：定位用户终端位置信息；
步骤S403：根据所述位置信息规划紧急救护任务，选择适当的急救无人机；
步骤S404：所述急救无人机执行所述紧急救护任务，携带急救药具飞往急救现场，其中，所述急救药具至少包括医疗监测设备；
步骤S405：建立急救中心与所述急救无人机之间的音频、视频通信信道，回传所述医疗监测设备检测到的生命体征数据；
步骤S406：根据所述生命体征数据预判病情，实施音视频远程指导抢救。
本发明实施例中优选的，所述根据所述位置信息规划紧急救护任务，选择适当的急救无人机的步骤中，具体包括以下步骤：
根据急救无人机状态信息和所述位置信息，选择距离最近的可用的急救无人机；
规划紧急救护任务，并下发至所述急救无人机；
输入所述位置信息至GIS电子地图中，查询所述急救无人机至所述位置的地理信息；
根据所述地理信息规划被选择的急救无人机的飞行航迹。
本发明实施例中优选的，所述建立急救中心与所述急救无人机之间的音频、视频通信信道，回传所述医疗监测设备检测到的生命体征数据的步骤，具体包括以下步骤：
建立急救中心与所述急救无人机之间的远程音频、视频通信信道；
传输对所述医疗监测设备的使用指导音视频信息；
按照所述使用指导音视频信息架设所述医疗监测设备；
将所述医疗监测设备检测到的生命体征数据发送至所述急救无人机；
所述急救无人机对所述生命特征数据进行编码、压缩后回传至急救中心；
所述急救中心对所述生命体征数据进行解压、解码。
本发明实施例中优选的，还包括无人机返航步骤，具体包括以下步骤：
判断救护车和救护人员是否到达急救现场，如果到达，则进入下一步；反之，继续音视频远程指导抢救；
所述急救无人机按照飞行航迹返航。
本发明实施例中优选的，在所述急救无人机执行所述紧急救护任务，携带急救药具飞往急救现场的步骤中，还包括以下步骤：
实时探测所述急救无人机周围障碍物；
判断是否收到避障警告；
如果没有，则继续执行之前预定的航线；
如果收到，则重新规划航线，控制所述急救无人机执行避障飞行动作。
本发明实施例公开了一种无人机紧急医疗救助方法，利用无人机空中飞行速度高、独特的气动布局、优异的垂直起降能力、机动灵活的飞行方式，可以携带急救药具迅速前往急危重症病人所在地，能够在救护车和急救人员到达之前，通过远程音视频指导患者周围人员对患者进行科学地救治，提供诸如：紧急抢救药物、身体情况监测、危急情况处理、远程医疗指导等多项服务功能，进一步提高急危重症病人的生存率。
本发明实施例中其它内容参见上述发明实施例中的内容，在此不再赘述。
实施例五、一种无人机紧急医疗救助方法。
图5为本发明实施例五的无人机紧急医疗救助方法流程图，本发明实施例将结合图5进行具体说明。
如图5所示，本发明实施例提供了一种无人机紧急医疗救助方法，该方法包括以下步骤：
步骤S501：***初始化；
具体的，所述***初始化包括急救中心、急救无人机、定位卫星之间通信链路的搭建并能够彼此之间双向通信；还包括所述急救中心处于运行状态，能够实时接收急救信息和准时定位。
步骤S502：接收120急救电话或者移动终端app急救信息；
步骤S503：收集呼救者位置信息，例如GPS信息；当然，所述位置信息还可以通过北斗卫星获得BD位置。
步骤S504：规划急救无人机飞行航迹；
具体的，根据所述呼救者位置信息和急救无人机状态信息，选择距离所述呼救者最近的并且当前可用的急救无人机，当确定好急救无人机的位置后，在GIS电子地图上查询被选择的急救无人机与所述呼救者位置之间的地理信息，包括哪些区域禁飞、是否有高山、建筑物遮挡等等，从而规划出飞行航迹，所述飞行航迹包括具体的飞行区域、飞行经纬度、飞行高度、飞行速度等；优选的，所述GIS电子地图还可以给出呼救者位置周边的详细地理信息，例如如果呼救者在XXX个小区的X栋楼的X个楼层的XX间房，此时可以知道该小区周边的地理环境、该栋楼的布局情况、这个房间的阳台、窗户具***置和结构，据此可以预先确定好所述急救无人机飞达目的地后精确的降落点。当然，急救中心也可以仅给出一个大致的降落范围，当急救无人机达到该范围内的上空时，通过机载的摄像装置，获取周围的详细环境信息，急救无人机自主确定精确的降落点。
步骤S505：紧急救护任务下发；
步骤S506：急救无人机执行紧急救护任务；
具体的，所述急救无人机根据所述紧急救护任务，挂载预先准备的机载急救药具，按照预定的飞行航迹飞往指定位置，如果在飞行过程遇到障碍物，可以执行避障飞行动作或者提升飞行高度绕过该障碍物。
步骤S507：判断急救无人机是否到达指定位置？如果没有，则进入下一步；反之，跳转到步骤S509；
步骤S508：急救无人机飞往下一个航迹点，之后继续回到步骤S507判断该新的航迹点是否是指定位置；
步骤S509：急救无人机降落在指定位置；
步骤S510：判断急救无人机是否被成功接收？如果没有，则进入下一步；反之，跳转到步骤S512；
步骤S511：发出在指定位置接收无人机的通知，之后继续回到步骤S510；
步骤S512：建立急救中心与急救无人机之间的视频、音频通信信道；
步骤S513：指导架设医疗监测设备，回传生命特征数据；
步骤S514：远程指导救治；
具体的，急救中心值班医生通过所述视频、音频通信信道，指导患者周围的人员将急救无人机投放的医疗监测设备架设与患者的身体上，在开启后实时采集该患者的生命体征数据，并将所述生命体征数据回传至急救中心，值班医生根据所述生命体征数据，预判所述患者的病情，并通过所述视频、音频通信信道远程指导患者周围的人员实施合理科学的抢救。
步骤S515：判断救护车和救护人员是否到达急救现场？如果没有，则继续跳回到步骤S514；反之，进入下一步；
步骤S516：救护人员接手抢救，急救无人机返航。
在试点地区实施该无人机紧急医疗救助方法，能够有效缩短医疗设备到达呼救者的急救反应时间。例如，城区：救护车和救护人员平均急救反应时间14.73分钟，急救无人机平均急救反应时间4.55分钟；乡镇：救护车和救护人员平均急救反应时间23.66分钟，急救无人机平均急救反应时间6.72分钟。可见急救无人机显著缩短了急救反应时间，能够为危重病患赢得了宝贵的抢救时间，社会意义重大。
本发明实施例公开了一种无人机紧急医疗救助方法，利用无人机空中飞行速度高、独特的气动布局、优异的垂直起降能力、机动灵活的飞行方式，可以携带急救药具迅速前往急危重症病人所在地，能够在救护车和急救人员到达之前，通过远程音视频指导患者周围人员对患者进行科学地救治，提供诸如：紧急抢救药物、身体情况监测、危急情况处理、远程医疗指导等多项服务功能，进一步提高急危重症病人的生存率。
本发明可以带来这些有益的技术效果：本发明实施例公开的无人机紧急医疗救助***及方法，利用无人机空中飞行速度高、独特的气动布局、优异的垂直起降能力、机动灵活的飞行方式，可以携带急救药具迅速前往急危重症病人所在地，能够在救护车和急救人员到达之前，通过远程音视频指导患者周围人员对患者进行科学地救治，提供诸如：紧急抢救药物、身体情况监测、危急情况处理、远程医疗指导等多项服务功能，进一步提高急危重症病人的生存率。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种无人机紧急医疗救助***，其特征在于：包括急救中心地面调度子***、无人机子***和用户终端，所述急救中心地面调度子***与所述无人机子***之间能够双向通信，所述用户终端能够与所述急救中心地面调度子***和所述无人机子***双向通信，其中，
所述用户终端适用于发送急救信息；
所述急救中心地面调度子***适用于接收所述急救信息，定位所述用户终端的地理位置，根据所述地理位置信息规划紧急救护任务，并根据急救无人机状态信息选择适当的急救无人机，能够向所述无人机子***传输远程指导音视频信息并接收所述无人机子***回传的生命体征数据，所述生命体征数据用于预判病情；
所述无人机子***包括急救无人机和机载急救药具，所述机载急救药具至少包括医疗监测设备，所述医疗监测设备适用于实时监测生命体征数据，所述急救无人机适用于接收所述紧急救护任务并携带所述机载急救药具飞向急救现场，投放所述机载急救药具，并向所述急救中心地面调度子***传输所述急救现场的音视频信息和所述生命体征数据。
2.根据权利要求1所述的无人机紧急医疗救助***，其特征在于：所述急救中心地面调度子***进一步包括第一可靠通信模块、GIS模块、急救信息接收模块、紧急救护任务规划模块和无人机航迹规划模块，所述第一可靠通信模块连接所述无人机航迹规划模块和急救信息接收模块，所述紧急救护任务规划模块连接所述无人机航迹规划模块、所述急救信息接收模块，所述无人机航迹规划模块、所述急救信息接收模块和所述紧急救护任务规划模块连接所述GIS模块，其中，
所述急救信息接收模块适用于接收所述用户终端发送的急救信息，采集到用户终端所在的位置信息，并输入至所述GIS模块；
所述GIS模块适用于提供输入的位置信息的地理信息查询；
所述紧急救护任务规划模块适用于根据所述急救信息和所述位置信息，选择适当的急救无人机，管理紧急救护任务；
所述无人机航迹规划模块适用于根据所述紧急救护任务和所述GIS模块提供的地理信息，规划所述急救无人机飞行航迹；
所述第一可靠通信模块适用于建立所述急救中心地面调度子***与无人机子***、急救信息接收模块、用户终端之间的数据通信，包括无线通信网络和/或卫星通信链路。
3.根据权利要求2所述的无人机紧急医疗救助***，其特征在于：所述急救中心地面调度子***还包括医疗指标监测呈现模块和第一音视频模块，所述医疗指标监测呈现模块和所述第一音视频模块连接所述第一可靠通信模块，其中，
所述医疗指标监测呈现模块通过所述第一可靠通信模块接收所述急救无人机发送的生命体征数据；
所述第一音视频模块通过所述第一可靠通信模块，建立远程指导音频、视频通信信道。
4.根据权利要求1至3任一所述的无人机紧急医疗救助***，其特征在于：所述急救无人机进一步包括第二可靠通信模块、无人机状态模块和飞行控制模块、第一定位模块，所述第二可靠通信模块连接所述飞行控制模块和所述无人机状态模块，所述飞行控制模块连接所述无人机状态模块，其中，
所述第二可靠通信模块适用于建立所述急救无人机与所述急救中心地面调度子***、医疗监测设备、用户终端之间的数据通信，包括无线通信网络、卫星通信和/或短距离通信链路；
所述无人机状态模块适用于收集所述急救无人机的方位、高度、位置信息，将所述状态信息通过所述第二可靠通信模块回传至所述急救中心地面调度子***；
所述第一定位模块适用于实时收集所述急救无人机位置信息；
所述飞行控制模块适用于根据所述急救中心地面调度子***对所述急救无人机的控制指令，实时读取飞行状态参数，按照规划航迹执行飞行任务。
5.根据权利要求4所述的无人机紧急医疗救助***，其特征在于：所述无人机还包括医疗监测设备模块和第二音视频模块，所述医疗监测设备模块和所述第二音视频模块连接所述第二可靠通信模块，其中，
所述医疗监测设备模块适用于接收所述医疗监测设备检测到的生命体征数据，并通过所述第二可靠通信模块发送至所述急救中心地面调度子***；
所述第二音视频模块适用于建立远程指导的音频、视频通信信道。
6.一种无人机紧急医疗救助方法，该方法包括以下步骤：
接收急救信息；
定位用户终端位置信息；
根据所述位置信息规划紧急救护任务，选择适当的急救无人机；
所述急救无人机执行所述紧急救护任务，携带急救药具飞往急救现场，其中，所述急救药具至少包括医疗监测设备；
建立急救中心与所述急救无人机之间的音频、视频通信信道，回传所述医疗监测设备检测到的生命体征数据；
根据所述生命体征数据预判病情，实施音视频远程指导。
7.根据权利要求6所述的无人机紧急医疗救助方法，其特征在于：所述根据所述位置信息规划紧急救护任务，选择适当的急救无人机的步骤中，具体包括以下步骤：
根据急救无人机状态信息和所述位置信息，选择距离最近的可用的急救无人机；
规划紧急救护任务，并下发至所述急救无人机；
输入所述位置信息至GIS电子地图中，查询所述急救无人机至所述位置的地理信息；
根据所述地理信息规划被选择的急救无人机的飞行航迹。
8.根据权利要求6或7所述的无人机紧急医疗救助方法，其特征在于：所述建立急救中心与所述急救无人机之间的音频、视频通信信道，回传所述医疗监测设备检测到的生命体征数据的步骤，具体包括以下步骤：
建立急救中心与所述急救无人机之间的远程音频、视频通信信道；
传输对所述医疗监测设备的使用指导音视频信息；
按照所述使用指导音视频信息架设所述医疗监测设备；
将所述医疗监测设备检测到的生命体征数据发送至所述急救无人机；
所述急救无人机对所述生命特征数据进行编码、压缩后回传至急救中心；
所述急救中心对所述生命体征数据进行解压、解码。
9.根据权利要求8所述的无人机紧急医疗救助方法，其特征在于：还包括无人机返航步骤，具体包括以下步骤：
判断救护车和救护人员是否到达急救现场，如果到达，则进入下一步；反之，继续音视频远程指导抢救；
所述急救无人机按照飞行航迹返航。
10.根据权利要求6所述的无人机紧急医疗救助方法，其特征在于：在所述急救无人机执行所述紧急救护任务，携带急救药具飞往急救现场的步骤中，还包括以下步骤：
实时探测所述急救无人机周围障碍物；
判断是否收到避障警告；
如果没有，则继续执行之前预定的航线；
如果收到，则重新规划航线，控制所述急救无人机执行避障飞行动作。
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