CN109484588A - 一种水上救援无人机*** - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种水上救援无人机***，包括无人机、起降平台以及地面控制端，所述无人机包括无人机本体和安装在无人机本体上的快速充气浮台，所述快速充气浮台设置在无人机的底端；所述起降平台安装在冲锋舟或救援船上，且起降平台与无人机绳索连接；所述地面控制端包括用于控制无人机飞行的飞行控制单元和用于控制快速充气浮台展开的浮台控制单元。本发明只需将无人机平台安装在冲锋舟或救援船上，由无人机在高空搜寻被救目标，并通过浮台控制单元开启快速充气浮台使无人机转换成水上浮台，当被救人员抓住浮台后，再通过拉动绳索快速将被困人员拉到救援船只旁，从而在发现目标的同时为救援目标提供浮台等装备，提高救援效率。
Description
技术领域
本发明实施例涉及水域救援技术领域，具体涉及一种水上救援无人机***。
背景技术
针对水域救援领域，需要解决快速搜索目标和快速救援两个问题。普通搜索方案是由救援船只赶赴事发水域，地毯式搜索救援目标。但是这种方案耗时、耗力，当发现救援目标时，又无法同时快速为被救援目标提供浮台等装备争取救援时间，容易错失最佳救援时间。
发明内容
为此，本发明实施例提供一种水上救援无人机***，以解决现有技术中由救援船只赶赴事发水域无法同时快速为被救援目标提供浮台等装备的问题。
为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：
在本发明的实施方式中，提供了一种水上救援无人机***，包括：无人机、起降平台以及地面控制端，所述无人机包括无人机本体和安装在无人机本体上的快速充气浮台，所述快速充气浮台设置在无人机的底端，并由多个基于安全气囊***的安全气囊组成；所述起降平台安装在冲锋舟或救援船上，且起降平台与无人机绳索连接，用于牵引无人机；所述地面控制端包括用于控制无人机飞行的飞行控制单元和用于控制快速充气浮台展开的浮台控制单元，且地面控制端与无人机通信连接。
通过采用上述技术方案，设置一种水上救援无人机***，在无人机本体上安装可拆卸的快速充气浮台，由于快速充气浮台是由多个安全气囊组合形成，使多个安全气囊基于安全气囊***应用在无人机上，并由无人机的控制器控制快速充气浮台的展开，还设有无人机的起降平台，利用绳索将无人机与起降平台连接，其中绳索包括但不限于自动收卷绳索，只需将起降平台安装在冲锋舟或救援船上，在船只到达预定水域时，打开舱门，放出无人机，由无人机在高空搜寻被救目标，当发现目标时，可通过地面控制端的飞行控制单元直接遥控无人机飞向目标，并当无人机接近目标时，再通过浮台控制单元开启快速充气浮台展开包围住无人机主机，使无人机迅速转换成水上浮台，当被救人员抓住浮台后，再通过拉动起降平台上的连接绳索，快速将被困人员拉到救援船只旁，从而在发现救援目标的同时快速为救援目标提供浮台等装备争取救援时间，提高救援效率。
进一步的，所述快速充气浮台的四周外壁上均固接有多个用于固定被救人员身体的拉手带。
通过采用上述技术方案，设置拉手带用于固定被救人员的身体，避免被救人员在水流的作用下脱离快速充气浮台，提高救援效率。
进一步的，所述无人机本体上安装有预设阀值的高度检测器，所述高度检测器与无人机的控制器电路连接。
通过采用上述技术方案，设置高度检测器，其中高度检测器包括高度检测、加速度、姿态检测等传感器，在无人机由高空坠落时，由高度检测器检测到无人机的高度迅速下降并逐渐接近预设的初始阀值时，无人机的控制器在接收到检测信号后可以自动展开快速充气浮台，避免无人机直接坠落到水里，提高救援无人机的安全性。
进一步的，所述无人机还包括安装在无人机本体上并用于图像采集、稳像、目标跟踪、透雾、温度检测的光电单元，所述光电单元为基于光电***的多光谱摄像机。
进一步的，所述无人机本体上安装有将光电单元采集到的视频或图像信息传输至地面控制端的图像传输单元，所述地面控制端还包括用于接受并显示视频或图像信息的控制显示单元，所述图像传输单元与光电单元电路连接，所述图像传输单元与控制显示单元通信连接。
通过采用上述技术方案，设置光电单元，使无人机利用多光谱摄像机可以在高空做360°的搜寻工作，并通过图像传输单元将无人机采集到的视频图像同步传输到地面控制端的控制显示单元上，其中控制显示单元可以为具有人机交互的PC显示端，并基于人工查看图像或者自动视频分析，从而方便救援者针对无人机的搜寻情况操作地面控制端并输出控制指令。
进一步的，所述无人机本体上安装有照明单元，所述地面控制端还包括用于控制照明单元开闭的照明控制单元，所述照明单元为照明灯，且照明单元与照明控制单元通信连接。
通过采用上述技术方案，设置照明单元，使无人机携带照明灯，可实现一定距离的照明，便于无人机进行搜寻工作，其中照明灯可选择多种光谱光源。
进一步的，所述起降平台上装载有能源传输单元，所述能源传输单元与无人机线缆连接，用于向无人机提供能源。
进一步的，所述能源传输单元上安装有基于安全控制***的安全控制单元，所述安全控制单元用于监测能源传输单元泄漏并切断能源供给。
通过采用上述技术方案，在起降平台上设置能源传输单元，其中能源传输单元可根据不同的能源供给选择不同的能源发生器，利用线缆将能源传输单元和无人机连接，使起降平台具备能源输送功能，从而确保无人机可以获取持续性的能源供给，使无人机保持较长的留空时间，并且不论是电力传输(线缆选择电缆)还是激光传输(线缆选择光纤)，在能源传输单元上还安装安全控制单元，使救援无人机***均具备安全控制***，一旦线缆脱离无人机和起降平台，或者发生泄漏，可以立即切换能源供给，防止发生安全事故。
进一步的，所述无人机本体的螺旋桨组件上安装有用于控制螺旋桨组件旋转至水平方向的旋转舵机，所述旋转舵机安装在无人机本体上并电路连接在无人机的主机上，所述地面控制端还包括用于控制旋转舵机转动的舵机控制单元，所述舵机控制单元与无人机主机通信连接。
通过采用上述技术方案，设置旋转舵机控制无人机多螺旋桨组件旋转，在无人机落水后，通过地面控制端的舵机控制单元控制旋转舵机转动，使无人机的旋翼轴向发生变化，从而使无人机的螺旋桨旋转到水下作为快速充气浮台滑行的动力源，此时无人机的螺旋桨漂浮在水面上并作为快速充气浮台的推进动力，使快速充气浮台转换为移动浮台，便于救援。
进一步的，所述无人机本体的螺旋桨组件外侧围设有保护罩。
通过采用上述技术方案，在无人机的螺旋桨组件周边设置保护罩，防止螺旋组件转至水平时触碰到被救目标造成伤害。
根据本发明的实施方式，一种水上救援无人机***，具有如下优点：通过在无人机本体上安装可拆卸的快速充气浮台，并设有无人机的起降平台，利用绳索将无人机与起降平台连接，只需将无人机平台安装在冲锋舟或救援船上，在船只到达预定水域时，打开舱门，放出无人机，由无人机在高空搜寻被救目标，当发现目标时，可通过地面控制端的飞行控制单元直接遥控无人机飞向目标，并当无人机接近目标时，再通过浮台控制单元开启快速充气浮台展开包围住无人机主机，使无人机迅速转换成水上浮台，当被救人员抓住浮台后，再通过拉动起降平台上的连接绳索，快速将被困人员拉到救援船只旁，从而在发现救援目标的同时快速为救援目标提供浮台等装备争取救援时间，提高救援效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明实施例提供的一种水上救援无人机***的整体结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种水上救援无人机***的无人机的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种水上救援无人机***的快速充气浮台展开状态示意图；
图4为本发明实施例提供的一种水上救援无人机***的结构连接示意框图。
图中：1、无人机；11、无人机本体；111、旋转舵机；12、光电单元；13、图像传输单元；14、照明单元；2、起降平台；21、能源传输单元；22、安全控制单元；3、地面控制端；31、飞行控制单元；32、浮台控制单元；33、控制显示单元；34、照明控制单元；35、舵机控制单元；4、快速充气浮台；41、拉手带；5、高度检测器；6、保护罩。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
实施例1
如图1和图2所示，本发明实施例提供了一种水上救援无人机***，包括无人机1、起降平台2以及地面控制端3。无人机1包括无人机本体11和可拆卸安装在无人机本体11上的快速充气浮台4，其中快速充气浮台4设置在无人机1的底端，并由多个安全气囊组成，使多个安全气囊基于安全气囊***应用在无人机1上，在快速充气浮台4的四周外壁上还均固接有多个用于固定被救人员身体的拉手带41(参考图3)，通过拉手带41用于固定被救人员的身体，避免被救人员在水流的作用下脱离快速充气浮台4，提高救援效率。
结合图4所示，起降平台2安装在冲锋舟或救援船上，且起降平台2与无人机1绳索连接，用于牵引无人机，在起降平台2上装载有能源传输单元21，其中能源传输单元21与无人机1线缆连接，用于向无人机1提供能源，能源传输单元21可根据不同的能源供给选择不同的能源发生器，利用线缆将能源传输单元21和无人机1连接，使起降平台2具备能源输送功能，从而确保无人机1可以获取持续性的能源供给，使无人机1保持较长的留空时间，并且不论是电力传输(线缆选择电缆)还是激光传输(线缆选择光纤)，均在能源传输单元21上还安装安全控制单元22，而安全控制单元22用于监测能源传输单元21泄漏并切断能源供给，使救援无人机***均具备安全控制***，一旦线缆脱离无人机1和起降平台2，或者发生泄漏，可以立即切换能源供给，防止发生安全事故。
地面控制端3包括用于控制无人机1飞行的飞行控制单元31和用于控制快速充气浮台4展开的浮台控制单元32，且地面控制端3与无人机1通信连接，只需将起降平台2安装在冲锋舟或救援船上，在船只到达预定水域时，打开舱门，放出无人机1，由无人机1在高空搜寻被救目标，当发现目标时，可通过地面控制端3的飞行控制单元31直接遥控无人机1飞向目标，并当无人机1接近目标时，再通过浮台控制单元32开启快速充气浮台4展开并包围住无人机1的主机，使无人机1迅速转换成水上浮台，当被救人员抓住浮台后，再通过拉动起降平台2上的连接绳索，快速将被困人员拉到救援船只旁，从而在发现救援目标的同时快速为救援目标提供浮台等装备争取救援时间，提高救援效率。其中在无人机本体11上安装有用于图像采集、稳像、目标跟踪、透雾、温度检测的光电单元12，而光电单元12优选为基于光电***的多光谱摄像机，并在无人机本体11上安装有将光电单元12采集到的视频或图像信息传输至地面控制端3的图像传输单元13，地面控制端3还包括用于接受并显示视频或图像信息的控制显示单元33，且图像传输单元13与光电单元12电路连接，图像传输单元13与控制显示单元33通信连接，使无人机1利用多光谱摄像机可以在高空做360°的搜寻工作，并通过图像传输单元13将无人机1采集到的视频图像同步传输到地面控制端3的控制显示单元33上，其中控制显示单元33可以为具有人机交互的PC显示端，并基于人工查看图像或者自动视频分析，从而方便救援者针对无人机的搜寻情况操作地面控制端3并输出控制指令。
实施例2
与实施例1不同之处在于，结合图2和图4所示，在无人机本体11上安装有照明单元14，而地面控制端3还包括用于控制照明单元14开闭的照明控制单元34，其中照明单元14为照明灯，且照明单元14与照明控制单元34通信连接，使无人机1携带照明灯，可实现一定距离的照明，便于无人机进行搜寻工作，并且照明灯可选择多种光谱光源。
实施例3
与实施例1不同之处在于，结合图2和图4所示，在无人机本体11上安装有预设阀值的高度检测器5，且高度检测器5与快速充气浮台4的控制器电路连接，其中高度检测器5包括高度检测、加速度、姿态检测等传感器，从而在无人机1由高空坠落时，由高度检测器5检测到无人机1的高度迅速下降并逐渐接近预设的初始阀值时，快速充气浮台4的控制器在接收到检测信号后可以自动展开快速充气浮台4，避免无人机1直接坠落到水里，提高救援无人机的安全性。
实施例4
与实施例1不同之处在于，结合图3和图4所示，在无人机本体11的螺旋桨组件上安装有用于控制螺旋桨组件旋转至水平方向的旋转舵机111，且旋转舵机111安装在无人机本体11上并电路连接在无人机1的主机上，而地面控制端3还包括用于控制旋转舵机111转动的舵机控制单元35，且舵机控制单元35与无人机1主机通信连接，从而在无人机1落水后，通过地面控制端3的舵机控制单元35控制旋转舵机111转动，使无人机1的旋翼轴向发生变化，从而使无人机1的螺旋桨旋转到水下作为快速充气浮台4滑行的动力源，使快速充气浮台4转换为移动浮台，便于救援，其中在无人机本体11的螺旋桨组件外侧还围设有保护罩6，可以防止螺旋组件转至水平时触碰到被救目标造成伤害。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种水上救援无人机***，其特征在于：所述无人机***包括无人机(1)、起降平台(2)以及地面控制端(3)，
所述无人机(1)包括无人机本体(11)和安装在无人机本体(11)上的快速充气浮台(4)，所述快速充气浮台(4)设置在无人机(1)的底端，并由多个基于安全气囊***的安全气囊组成；
所述起降平台(2)安装在冲锋舟或救援船上，且起降平台(2)与无人机(1)绳索连接，用于牵引无人机；
所述地面控制端(3)包括用于控制无人机(1)飞行的飞行控制单元(31)和用于控制快速充气浮台(4)展开的浮台控制单元(32)，且地面控制端(3)与无人机(1)通信连接。
2.根据权利要求1所述的一种水上救援无人机***，其特征在于：所述快速充气浮台(4)的四周外壁上均固接有多个用于固定被救人员身体的拉手带(41)。
3.根据权利要求1所述的一种水上救援无人机***，其特征在于：所述无人机本体(11)上安装有预设阀值的高度检测器(5)，所述高度检测器(5)与无人机(1)的控制器电路连接。
4.根据权利要求1所述的一种水上救援无人机***，其特征在于：所述无人机(1)还包括安装在无人机本体(11)上并用于图像采集、稳像、目标跟踪、透雾、温度检测的光电单元(12)，所述光电单元(12)为基于光电***的多光谱摄像机。
5.根据权利要求4所述的一种水上救援无人机***，其特征在于：所述无人机本体(11)上安装有将光电单元(12)采集到的视频或图像信息传输至地面控制端(3)的图像传输单元(13)，所述地面控制端(3)还包括用于接受并显示视频或图像信息的控制显示单元(33)，所述图像传输单元(13)与光电单元(12)电路连接，所述图像传输单元(13)与控制显示单元(33)通信连接。
6.根据权利要求1所述的一种水上救援无人机***，其特征在于：所述无人机本体(11)上安装有照明单元(14)，所述地面控制端(3)还包括用于控制照明单元(14)开闭的照明控制单元(34)，所述照明单元(14)为照明灯，且照明单元(14)与照明控制单元(34)通信连接。
7.根据权利要求1所述的一种水上救援无人机***，其特征在于：所述起降平台(2)上装载有能源传输单元(21)，所述能源传输单元(21)与无人机(1)线缆连接，用于向无人机(1)提供能源。
8.根据权利要求7所述的一种水上救援无人机***，其特征在于：所述能源传输单元(21)上安装有基于安全控制***的安全控制单元(22)，所述安全控制单元(22)用于监测能源传输单元(21)泄漏并切断能源供给。
9.根据权利要求1所述的一种水上救援无人机***，其特征在于：所述无人机本体(11)的螺旋桨组件上安装有用于控制螺旋桨组件旋转至水平方向的旋转舵机(111)，所述旋转舵机(111)安装在无人机本体(11)上并电路连接在无人机(1)的主机上，所述地面控制端(3)还包括用于控制旋转舵机(111)转动的舵机控制单元(35)，所述舵机控制单元(35)与无人机(1)主机通信连接。
10.根据权利要求9所述的一种水上救援无人机***，其特征在于：所述无人机本体(11)的螺旋桨组件外侧围设有保护罩(6)。
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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 | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20190319 |
|
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |