一種利用無人機(jī)投放救援設(shè)備的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及救援領(lǐng)域，具體涉及一種利用無人機(jī)投放救援設(shè)備的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)生洪澇等水面災(zāi)害或無法抵近的地質(zhì)災(zāi)害導(dǎo)致人員被困后，現(xiàn)有采用的救援方式有通過拋繩器、人員泅渡、沖鋒舟、徒步、直升機(jī)等施救手段將救生圈、救生衣等救援設(shè)備投放給施救目標(biāo)。但是上述救援設(shè)備的投放方法存在一定的局限性，具體分析如下:
[0003]拋繩器:拋繩器的拋射距離僅為50?100米，對超過投放器射程的施救目標(biāo)則無能為力，必須改用其他方法施救。另外，由于施救現(xiàn)場情況復(fù)雜，往往需對河水流速流向、風(fēng)力大小風(fēng)向、地質(zhì)地貌地形進(jìn)行估判，拋射精度很差，有時需要進(jìn)行多次重復(fù)拋射、回收、裝填再拋射，錯失黃金施救時間，導(dǎo)致待施救人員死亡。
[0004]人員泅渡:此種方式施救時，往往需要救援人員穿著救生衣，系帶救生索具，還要背負(fù)救生裝備，人力克服激流、浪涌、漩渦等險峻情況，向待救目標(biāo)泅渡。不僅施救時間長，施救距離短，而且施救人員危險性高。
[0005]沖鋒舟:使用該方式施救時，有時候會因事故現(xiàn)場水流湍急、風(fēng)大浪高或水文情況復(fù)雜等原因，沖鋒舟無法入水施救。當(dāng)緊急情況下必須強(qiáng)行入水救援時，甚至?xí)l(fā)生翻船事故，造成救援人員傷亡的情況，往年來發(fā)生的消防救援人員因此犧牲的案例不勝枚舉。
[0006]徒步:在地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生后需徒步救援時，救援人員需克服災(zāi)害現(xiàn)場地形復(fù)雜和次生災(zāi)害發(fā)生的威脅，徒步進(jìn)入事故現(xiàn)場進(jìn)行救援設(shè)備的投放，而這種情況的缺點(diǎn)同樣是不僅施救時間長，而且對施救人員本身的生命造成極大威脅。
[0007]直升機(jī):在救援時，有時會使用直升機(jī)進(jìn)行救援設(shè)備的投放，而現(xiàn)有情況是，由于救援直升機(jī)價格昂貴，有條件配備直升機(jī)的救援單位少之又少，根本無法應(yīng)對眾多且地域分散的此類突發(fā)情況，直升機(jī)對起飛降落場地要求高，有些遇險場地根本無法提供起飛降落條件，從而帶來救援瓶頸，況且，根據(jù)現(xiàn)行中國通用航空法規(guī)規(guī)定，包括搶險救災(zāi)在內(nèi)的飛行行為，在飛行前必須經(jīng)過相關(guān)部門的審批，而此審批時間長，與分秒必爭的救援行動造成極大沖突，再者，單就運(yùn)行成本角度來講，使用直升機(jī)進(jìn)行救援設(shè)備的投放的成本是相對過尚的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的就是提供一種利用無人機(jī)投放救援設(shè)備的方法，其可有效克服上述救援設(shè)備投放方法的缺陷，將救援設(shè)備準(zhǔn)確、可靠、快速的投放到待救援目標(biāo)處。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:
[0010]一種利用無人機(jī)投放救援設(shè)備的方法，所用的救援設(shè)備包括飛行器、遙控飛行器的遙控裝置，飛行器上設(shè)置有攝像裝置、圖像發(fā)送裝置以及用于固定和投放救援設(shè)備的投放器，救援設(shè)備還包括接收攝像裝置采集的信號并進(jìn)行顯示的圖像接收顯示器以及用于回收救援設(shè)備的放線輪，其操作具體如下:
[0011]S1:拉出放線輪內(nèi)的救援牽引繩與救援設(shè)備相連接，使用遙控裝置打開投放器，將救援設(shè)備與飛行器相連接；
[0012]S2:打開圖像接收顯示屏，操控飛行器向目標(biāo)區(qū)域飛行，根據(jù)傳回的畫面進(jìn)行目標(biāo)搜索，發(fā)現(xiàn)救援目標(biāo)后，打開投放器，投放救援設(shè)備；
[0013]S3:操控飛行器使攝像裝置對準(zhǔn)救援目標(biāo)，從圖像接收顯示屏上對救援目標(biāo)進(jìn)行觀測，觀察是否具備施救回收條件，具備施救回收條件后，救援人員開始回收救援牽引繩，將救援目標(biāo)拖離險境。
[0014]具體的方案為:
[0015]飛行器為無人駕駛多旋翼飛行器，投放器包括位于飛行器重心處設(shè)置的舵機(jī)以及固定舵機(jī)的安裝支架，安裝支架上設(shè)置有開口向下的U型件，U型件的口部設(shè)置有鎖合插銷，鎖合插銷與U型件沿水平方向構(gòu)成滑動配合，舵機(jī)通過傳動組件與鎖合插銷相連接；傳動組件包括舵機(jī)輸出軸上設(shè)置的舵機(jī)臂以及連桿，舵機(jī)臂的長度方向與舵機(jī)的輸出軸相垂直布置，連桿的兩端分別與舵機(jī)臂、鎖合插銷鉸接連接；救援設(shè)備通過救援牽引繩綁扎，救援牽引繩的一端設(shè)置有掛環(huán)，掛環(huán)扣合在U型件內(nèi)實(shí)現(xiàn)救援設(shè)備與飛行器的連接；攝像裝置固定在飛行器的前部位置，圖像發(fā)送裝置與圖像接收顯示器之間采用5.SG頻段的無線傳送方式進(jìn)行圖像傳輸。救援設(shè)備還包括飛行器上設(shè)置的風(fēng)速氣象測定裝置和GPS全球定位裝置；飛行器上設(shè)置有起落架，起落架為兩倒T形支腳構(gòu)成，倒T形支腳的上端與飛行器鉸接連接，倒T形支腳與驅(qū)動裝置相連接，倒T形支腳處于兩種狀態(tài):其一為兩倒T形支腳呈倒V形布置用于支撐飛行器的支撐態(tài)，其二為兩倒T形支腳呈水平布置對攝像裝置的攝像進(jìn)行避讓的避讓態(tài)。
[0016]上述技術(shù)方案中，依靠飛行器作為飛行載具，掛載救援設(shè)備，由救援人員操控飛行器飛越障礙，快速到達(dá)施救目標(biāo)處。依靠攝像裝置，判斷施救目標(biāo)現(xiàn)狀并確定投放點(diǎn)，通過地面遙控裝置，控制掛設(shè)著救援設(shè)備的投放器打開，將救援設(shè)備精準(zhǔn)投放到施救目標(biāo)處。另夕卜，通過回傳的畫面，救援人員就可確定施救目標(biāo)是否穿戴好救援設(shè)備，在確定施救目標(biāo)穿戴好救援設(shè)備后，救援人員開始回收救援牽引繩，將施救目標(biāo)救回，最終完成救援過程。
【附圖說明】
[0017]圖1為飛行器、救援設(shè)備、放線輪之間的連接示意圖；
[0018]圖2為飛行器遙控以及圖像傳送的示意圖；
[0019]圖3為利用無人機(jī)投放救援設(shè)備的流程示意圖；
[0020]圖4為投放器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為了使本發(fā)明的目的及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行具體說明。應(yīng)當(dāng)理解，以下文字僅僅用以描述本發(fā)明的一種或幾種具體的實(shí)施方式，并不對本發(fā)明具體請求的保護(hù)范圍進(jìn)行嚴(yán)格限定。
[0022]本發(fā)明采取的技術(shù)方案如圖1、2、3所示:
[0023]一種利用無人機(jī)投放救援設(shè)備的方法，所用的救援設(shè)備包括飛行器10、遙控飛行器10的遙控裝置11，飛行器10上設(shè)置有攝像裝置12、圖像發(fā)送裝置13以及用于固定和投放救援設(shè)備17的投放器15，救援設(shè)備17還包括接收攝像裝置12采集的信號并進(jìn)行顯示的圖像接收顯示器14以及用于回收救援設(shè)備17的放線輪16，其操作具體如下:
[0024]S1:拉出放線輪16內(nèi)的救援牽引繩與救援設(shè)備17相連接，使用遙控裝置11打開投放器15，將救援設(shè)備17與飛行器10相連接；
[0025]S2:打開圖像接收顯示屏，操控飛行器10向目標(biāo)區(qū)域飛行，根據(jù)傳回的畫面進(jìn)行目標(biāo)搜索，發(fā)現(xiàn)救援目標(biāo)后，打開投放器15，投放救援設(shè)備17 ;
[0026]S3:操控飛行器10使攝像裝置12對準(zhǔn)救援目標(biāo)，從圖像接收顯示屏上對救援目標(biāo)進(jìn)行觀測，觀察是否具備施救回收條件，具備施救回收條件后，救援人員開始回收救援牽引繩，將救援目標(biāo)拖離險境。
[0027]使用飛行器10作為飛行載具，掛載救援設(shè)備17，由救援人員操控飛行器10飛越障礙，快速到達(dá)施救目標(biāo)處，依靠攝像裝置12回傳的圖像，判斷施救目標(biāo)現(xiàn)狀并確定投放點(diǎn)，通過地面遙控裝置11，控制掛設(shè)著救援設(shè)備17的投放器15打開，將救援設(shè)備17精準(zhǔn)投放到施救目標(biāo)處。另外，通過回傳的圖像可確定施救目標(biāo)是否穿戴好救援設(shè)備17，在確定施救目標(biāo)穿戴好救援設(shè)備17后，救援人員開始回收救援牽引繩，將施救目標(biāo)救回，最終完成救援過程。救援設(shè)備17與救援人員之間由救援牽引繩連接，救援牽引繩收納在放線輪16內(nèi)，由飛行載具拖曳施放，但由人力收回。
[0028]本發(fā)明中飛行器10、遙控裝置11、攝像裝置12、圖像發(fā)送裝置13、投放器15、圖像接收顯示器14、放線輪16等各設(shè)備的作用以及實(shí)際實(shí)施方式具體如下:
[0029]飛行器10:實(shí)現(xiàn)救生裝置的飛行攜帶功能，具有智能主控系統(tǒng)，安裝了 GPS全球定位裝置(型號:A2，生產(chǎn)廠家:深圳市大疆創(chuàng)新科技有限公司)、風(fēng)速氣象測定裝置(型號:A2，生產(chǎn)廠家:深圳市大疆創(chuàng)新科技有限公司)，能夠?qū)崿F(xiàn)垂直起降、定點(diǎn)懸停、智能方向控制、巡航定速、失控自主返航、低電壓自主返航功能，并可一鍵返航，機(jī)動性靈活、可執(zhí)行多種場合任務(wù)。飛行器10具體可為無人駕駛多旋翼飛行器10 (型號:BCA-Y4，生產(chǎn)廠家:陜西北宸航天科技有限公司)。飛行器10上安裝了先進(jìn)的主控制器(型號:A2，生產(chǎn)廠家:深圳市大疆創(chuàng)新科技有限公司)，(注:本系統(tǒng)中的GPS全球定位裝置、風(fēng)速氣象測定裝置、主控制器其實(shí)都是整合在一個主控器內(nèi)，該主控器的型號為:A2，生產(chǎn)廠家:深圳市大疆創(chuàng)新科技有限公司)可以自主偵測飛行器10所處位置的氣壓從而得到高度數(shù)據(jù)，配合GPS全球定位系統(tǒng)，就可以實(shí)現(xiàn)飛行器10坐標(biāo)位置的鎖定。當(dāng)某方向來風(fēng)時，主控制器會計算風(fēng)速大小，并給出指令以控制多個螺旋槳的轉(zhuǎn)速來對飛行器10進(jìn)行多個軸向的姿態(tài)的反向修正，從而實(shí)現(xiàn)在大風(fēng)中的懸停