CN209447042U - 一种无人机搜救*** - Google Patents
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Abstract
一种无人机搜救***，属于无人机技术领域。这种无人机搜救***，包括DF、信号转换通信模块、飞行控制板、飞控、地面控制站、数传。通过无人机搭载DF设备对区域内求救信号进行搜寻和定位，这是首次在搜寻救援领域将该技术使用到无人机上；提供相应的搜救方法，在运用过程中，探索出更切合实际的搜寻路线设计，提高了所述无人机搜救***的可靠性和搜救能力。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种无人机搜救***，属于无人机技术领域。
背景技术
中国每年因自然灾害、事故灾害和社会安全事件等突发公共事件造成的人员伤亡逾百万，经济损失高达数千亿。目前，我国正处在突发性公共事件的高发期，而且在未来很长一段时间内都将面临突发性公共事件所带来的严峻考验。
无人机是通过无线电遥控设备或者机载计算机程控***进行操控的不载人飞行器。无人机由于具有无需驾驶人员、可自主飞行遥控操作、空气动力承载飞行、重复回收使用等优点，因而在近年来得到迅猛发展。无人机经过了几十年的发展历程，从技术角度看已经比较成熟。其优点是成本低、易操纵、具有高度灵活性，能够携带一些重要的设备从空中完成特殊任务，比如空中监测、空中监视、空中转信、空中喊话、紧急救援等。在执行特殊任务时，一般不会造成人员伤亡，生存能力强、机动性能好、使用方便，在处理自然灾害、事故灾难以及社会安全事件等方面能发挥出重要作用。
无人机在搜救领域目前还是通过可见光和红外光视频对一片区域进行视频搜索，对于一些行业领域的搜寻救援还没有其它的案例和解决方案。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述不足问题，通过无人机搭载DF设备对区域内这些信号进行搜寻和定位(方向定位和位置定位)提供了一种无人机搜救***。
本实用新型采用的技术方案是：一种无人机搜救***，包括DF、信号转换通信模块、飞行控制板、飞控、地面控制站、数传；DF用于采集无人机在需要救援的区域的求救信号；信号转换通信模块将DF和飞行控制板进行连接，实现信号转换和二者之间的通信功能；飞行控制板将DF采集的数据和飞控的数据进行融合得出准确的位置信息；飞控为飞行控制板提供无人机的各种飞行参数；数传将飞行控制板和地面控制站进行连接，实现二者之间的数据传输和通信功能；地面控制站展示和标注飞行控制板得出的位置信息，并给出相应的任务命令控制整个无人机搜救***。
所述求救信号是失事的民航飞机所发出的特定频段的求救信号。
所述DF根据相应的指令以特定的方式采集所述求救信号。
无人机搜集方法，采用的步骤如下：
(a)无人机***在执行搜救任务时首先通过地面控制站发送指令至飞行控制板，飞行控制板将指令发至DF，使之工作模式为扫频；
(b)根据实际场景选择回型航线或者米字航线进行飞行，探测周围有哪个波段的求救信号在发射；
(c)如果测得有406波段的信号，通过地面控制站发送指令至飞行控制板，飞行控制板将指令发至DF，DF工作模式切换至解码模式，同时无人机执行悬停动作；无人机悬停后，DF开始解析406波段的信息，将设备的编号及经纬度信息显示在地面控制站设备上并在地图上进行标绘；解析大于3个信号后，根据时间和经纬度的变化，查看失事飞行器是否仍在移动；确定失事飞行器的具体经纬度信息，或者根据地形图判断出失事飞行器的移动路线；如果测得121波段的信号，通过地面控制站发送测角指令至飞行控制板，飞行控制板将指令分别发送给飞控和DF；DF工作模式切换至测角模式，同时无人机开始执行测向飞行模式，无人机在第一个测角点通过DF检测121波段信息，搜寻到目标和飞机的角度并在地图上绘出阴影区域，无人机向信号强度较强区域飞行2km到达第二个测角点，继续探测信号，绘出第二条阴影区域，更改航向飞行2km到达第三个测角点绘出第三条阴影区域；根据第一、二、三条阴影区域的重叠区域，确定失事飞行器所在的区域；
(d)确定失事飞行器的具体经纬度信息或者范围后，无人机返航降落更换载荷设备为航测相机及光电吊舱，通过地面站发送归航命令至无人机；
(e)无人机执行归航命令：如有准确经纬度信息，则直接飞行至该地点并对改点周围百米范围I进行航测和侦察；如有确定的区域，则自动对该区域进行规划扫描航线；
(f)将带有目标经纬度信息的图像和视频回传至地面控制站，辅助救援行动。
本实用新型的有益效果是：
(1)通过无人机搭载DF设备对区域内求救信号进行搜寻和定位(方向定位和位置定位)，这是首次在搜寻救援领域将该技术使用到无人机上；
(2)提供相应的搜救方法，在运用过程中，探索出更切合实际的搜寻路线设计，提高了所述无人机搜救***的可靠性和搜救能力。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明
图1是一种无人机搜救***的***框图。
图2是两种搜救航线的示意图。
图中：1、DF，2、信号转换通信模块，3、飞行控制板，4、飞控，5、地面控制站，6、数传。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述。
图1示出了一种无人机搜救***的***框图。这种无人机搜救***，包括DF1、信号转换通信模块2、飞行控制板3、飞控4、地面控制站5、数传6；其特征在于：DF1用于采集无人机在需要救援的区域的求救信号；信号转换通信模块2将DF1和飞行控制板3进行连接，实现信号转换和二者之间的通信功能；飞行控制板3将DF1采集的数据和飞控4的数据进行融合得出准确的位置信息；飞控4为飞行控制板3提供无人机的各种飞行参数；数传6将飞行控制板3和地面控制站5进行连接，实现二者之间的数据传输和通信功能；地面控制站5展示和标注飞行控制板3得出的位置信息，并给出相应的任务命令控制整个无人机搜救***。
所述求救信号是失事的民航飞机所发出的特定频段的求救信号。
所述DF1根据相应的指令以特定的方式采集所述求救信号。
无人机搜集方法，其特征在于：采用的步骤如下：
(a)无人机***在执行搜救任务时首先通过地面控制站5发送指令至飞行控制板3，飞行控制板3将指令发至DF1，使之工作模式为扫频；
(b)根据实际场景选择回型航线或者米字航线进行飞行，探测周围有哪个波段的求救信号在发射；
(c)如果测得有406波段的信号，通过地面控制站5发送指令至飞行控制板3，飞行控制板3将指令发至DF1，DF1工作模式切换至解码模式，同时无人机执行悬停动作；无人机悬停后，DF1开始解析406波段的信息，将设备的编号及经纬度信息显示在地面控制站5设备上并在地图上进行标绘；解析大于3个信号后，根据时间和经纬度的变化，查看失事飞行器是否仍在移动；确定失事飞行器的具体经纬度信息，或者根据地形图判断出失事飞行器的移动路线；
如果测得121波段的信号，通过地面控制站5发送测角指令至飞行控制板3，飞行控制板3将指令分别发送给飞控4和DF1；DF1工作模式切换至测角模式，同时无人机开始执行测向飞行模式，无人机在第一个测角点通过DF1检测121波段信息，搜寻到目标和失事飞行器的角度并在地图上绘出阴影区域，无人机向信号强度较强区域飞行2km到达第二个测角点，继续探测信号，绘出第二条阴影区域，更改航向飞行2km到达第三个测角点汇出第三条阴影区域；根据阴影重叠区域，确定失事飞行器所在的区域；
(d)确定失事飞行器的具体经纬度信息或者范围后，无人机返航降落更换载荷设备为航测相机及光电吊舱，通过地面控制站5发送归航命令至无人机；
(e)无人机执行归航命令：如有准确经纬度信息，则直接飞行至该地点并对该点周围百米范围进行航测和侦察；如有确定的区域，则自动对该区域进行规划扫描航线；
(f)将带有目标经纬度信息的图像和视频回传至地面控制站5，辅助救援行动。
以下为一个具体的实施例：
一种无人机搜救***，包括:DF设备单元，其采集所述无人机在需要救援的区域的求救信号；信号转换通信模块单元，其将所述无人机的DF设备和飞行控制板进行连接，实现信号转换和二者之间的通信功能；飞行控制板单元，其将所述无人机的DF设备采集的数据和飞控单元的数据进行融合得出准确的位置信息；飞控单元，其为所述的飞行控制板单元提供无人机的各种飞行参数；数传单元，其将所述无人机的飞行控制板和地面控制站进行连接，实现二者之间的数据传输和通信功能；地面控制站单元，其展示和标注所述飞行控制板得出的位置信息，并给出相应的任务命令控制整个无人机搜救***。
以前国际上DF设备搜寻仅限于在固定车上或者有人直升机搭载，从DF设备上将信号通过线缆传至小型液晶屏幕，通过液晶屏幕的显示操作飞机或者车辆向可能区域进行靠近。我们第一次将这个技术应用到无人机上，通过自主研发的信号转换通信模块，将DF设备的读取及设置的信息与飞行控制板进行通信(设置：工作模式、扫描周期、信号阈值、波段选择；读取：信号强度，解码信息，角度信息)。
自主研发的飞行控制板将飞控中的信息(经纬度，航向角)及DF设备中的数据(以安装时标定一个面为0度，来确定所测信号的相对角度)进行融合计算，得出以正北方向的角度信息，或者确定的GPS坐信息。通过数传下发给地面段，地面段根据此信息进行下一步操作。地面发送的命令通过此控制板分发至DF设备及飞控，以执行任务。
地面站将收到的信息进行展示，测向按可能性由大至小用同一颜色不同色度在地图上进行标示。解码则按照时间在地图上实时打出点。并可以通过地面对DF设备进行实时控制
无人机***在执行搜救任务时首先通过地面站发送指令至飞行控制板，飞行控制板将指令发至DF设备，使之工作模式为扫频。根据实际场景选择回型航线或者米字航线进行飞行，探测周围有哪个波段的求救信号在发射。
如果测得有406波段的信号，通过地面站发送指令至飞行控制板，飞行控制板将指令发至飞机DF。DF工作模式切换至解码模式，同时飞机执行悬停动作；飞机悬停后，DF开始解析406波段的信息，将设备的编号及经纬度信息显示在地面设备上并在地图上进行标绘。解析大于3个信号后，根据时间和经纬度的变化，查看失事飞行器是否仍在移动(水流，海流，风吹等因素)。确定失事飞行器的具体经纬度信息，或者根据地形图判断出失事飞行器的移动路线。
如果测得121波段的信号，通过地面站发送测角指令至飞行控制板，飞行控制板将指令分别发送给飞控和DF。DF工作模式切换至测角模式。同时飞机开始执行测向飞行模式，飞机在A点通过DF检测121波段信息，搜寻到目标和飞机的角度并在地图上绘出阴影区域，飞机向信号强度较强区域飞行2km到达B点，继续探测信号，绘出第二条阴影区域，更改航向飞行2km到达C点汇出第三条阴影区域。根据阴影重叠区域，确定失事飞行器所在的区域。
确定失事飞机的具体经纬度信息或者范围后，飞机返航降落更换载荷设备为航测相机及光电吊舱，通过地面站发送归航命令至无人机。无人机执行归航命令：如有准确经纬度信息，则直接飞行至该地点并对改点周围百米范围进行航测和侦察；如有确定的区域，则自动对该区域进行规划扫描航线。将带有目标经纬度信息的图像和视频回传至地面控制端，辅助救援行动。
Claims (3)
1.一种无人机搜救***，包括DF(1)、信号转换通信模块(2)、飞行控制板(3)、飞控(4)、地面控制站(5)、数传(6)；其特征在于：DF(1)用于采集无人机在需要救援的区域的求救信号；信号转换通信模块(2)将DF(1)和飞行控制板(3)进行连接，实现信号转换和二者之间的通信功能；飞行控制板(3)将DF(1)采集的数据和飞控(4)的数据进行融合得出准确的位置信息；飞控(4)为飞行控制板(3)提供无人机的各种飞行参数；数传(6)将飞行控制板(3)和地面控制站(5)进行连接，实现二者之间的数据传输和通信功能；地面控制站(5)展示和标注飞行控制板(3)得出的位置信息，并给出相应的任务命令控制整个无人机搜救***。
2.根据权利要求1所述的无人机搜救***，其特征在于：所述求救信号是失事的民航飞机所发出的求救信号。
3.根据权利要求1所述的无人机搜救***，其特征在于：所述DF(1)根据相应的指令采集所述求救信号。
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Cited By (2)
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| CN109960275A (zh) * | 2018-08-30 | 2019-07-02 | 中宇航通（北京）科技有限公司 | 一种无人机搜救***与方法 |
| CN113534830A (zh) * | 2021-07-08 | 2021-10-22 | 广东纳萨斯通信科技有限公司 | 一种无人机搜救装置及其搜救方法 |
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Granted publication date: 20190927 |
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