本發(fā)明涉及一種無人機領(lǐng)域，具體涉及用于災區(qū)搜救的無人機及其搜救方法。

背景技術(shù)：

無人駕駛飛機簡稱“無人機”，是利用無線電遙控設(shè)備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機。機上無駕駛艙，但安裝有自動駕駛儀、程序控制裝置等設(shè)備。地面、艦艇上或母機遙控站人員通過雷達等設(shè)備，對其進行跟蹤、定位、遙控、遙測和數(shù)字傳輸?？稍跓o線電遙控下像普通飛機一樣起飛或用助推火箭發(fā)射升空，也可由母機帶到空中投放飛行?；厥諘r，可用與普通飛機著陸過程一樣的方式自動著陸，也可通過遙控用降落傘或攔網(wǎng)回收。可反復使用多次。廣泛用于空中偵察、監(jiān)視、通信、反潛、電子干擾等。

就目前而言，無人機主要用于軍事用途，在其軍民結(jié)合使用上還處于發(fā)展階段?；叵?.12特大地震，由于道路被阻塞，搜救人員只能空降然后進行搜救，但是該搜救模式人力投入大，且在廢墟中人為行走比較困難，因此如果使用無人機進行搜救則可有效避免以上問題，但目前還有相應的無人機具備災區(qū)搜救功能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于災區(qū)搜救的無人機及其搜救方法，利用無人機進行震時的人員搜救，節(jié)約了人力成本同時提高了搜救效率，實現(xiàn)定點搜救避免盲目的投入人力物力造成資源的不合理分配。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：

一種用于災區(qū)搜救的無人機，包括無人機本體、以及安裝在無人機本體上的主控模塊、生命探測裝置以及信息收/發(fā)模塊，所述主控模塊將生命探測裝置檢測到的生命體信息通過信息收/發(fā)模塊發(fā)回搜救中心，還包括：

圖像數(shù)據(jù)庫：存儲判斷廢墟的圖像數(shù)據(jù)；

圖像識別模塊：對當前場景的圖像采集并與圖像數(shù)據(jù)庫中的圖像數(shù)據(jù)進行對比尋找廢墟；

飛行控制模塊：發(fā)現(xiàn)廢墟后，飛行控制模塊控制無人機進入低空飛行狀態(tài)；

測距模塊：測量無人機與廢墟之間的垂直距離并與飛行控制模塊進行數(shù)據(jù)交換，以保證無人機正常飛行；

聲吶模塊：進行呼喊搜救以及語音識別；

gps/北斗定位模塊：發(fā)現(xiàn)目標生命后生成實時地理坐標；

所述主控模塊根據(jù)圖像識別模塊找到的廢墟信息，控制飛行控制模塊改變無人機飛行模式實現(xiàn)低空飛行，并利用聲吶模塊和生命探測裝置進行搜救，發(fā)現(xiàn)搜救目標后將信息傳回搜救中心。

作為本方案的進一步改進，所述的圖像識別模塊包括安裝在無人機本體下方的攝像頭以及處理芯片，所述攝像頭將采集的圖像信息發(fā)給處理芯片，處理芯片將接收的圖像與圖像數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)進行對比，判斷是否為廢墟并將判斷結(jié)果發(fā)送給主控模塊。

作為本方案的進一步改進，所述的聲吶模塊包括語音輸出裝置和語音識別裝置以及處理芯片，語音輸出裝置事先錄入語音，進入低空飛行狀態(tài)時主控模塊控制處理芯片進行語音播放同時開啟語音識別，處理芯片通過語音識別裝置對語音進行判斷確認是否有生命跡象，并將結(jié)果反饋給主控模塊。

作為本方案的進一步改進，所述的生命探測裝置包括安裝在無人機本體下方的超寬帶雷達生命探測儀以及控制芯片，所述控制芯片控制端與超寬帶雷達生命探測儀的探頭連接，無人機進入低空飛行狀態(tài)后主控模塊控制處理芯片進入自主控制狀態(tài)，處理芯片控制開啟探頭進行探測，并將探測結(jié)果反饋給主控模塊。

一種用于災區(qū)搜救的無人機搜救方法，其特征在于包括以下步驟：

s01：啟動無人機，安照預先制定的飛行路線進入震區(qū)搜救區(qū)域；

s02：啟動圖像識別模塊，進行廢墟鑒定識別，如果找到廢墟區(qū)域則進入低空飛行狀態(tài)并進入下一步；否則一直保持預先制定的飛行路線自主飛行；

s03：根據(jù)測距模塊檢測廢墟與無人機之間的高度是否達到低空飛行，達到低空飛行則進入下一步，否則一直進行低空飛行直至無人機與廢墟之間的高度滿足檢測條件為止；

s04：啟動生命探測裝置進行目標搜救，同時啟動聲吶模塊進行搜救呼喊；

s05：判斷是否發(fā)現(xiàn)生命體，若有則生成即時地理坐標，拍照發(fā)回搜救中心，若沒有則繼續(xù)保持低空飛行狀態(tài)對當前廢墟進行搜救，直至搜救區(qū)域完全覆蓋位置。

進一步的，所述的低空飛行采用盤旋式飛行路線，即圍繞廢墟邊沿由外至內(nèi)盤旋飛行。

更進一步的，所述的低空飛行是指無人機與廢墟之間的高度保持在20-50厘米。

進一步的，所述的步驟s02中啟動圖像識別模塊前還包括環(huán)境判斷步驟，即無人機按照預先制定的飛行路線飛行，進入震區(qū)以后才啟動圖像識別模塊。

進一步的，所述的廢墟是指房屋建筑廢墟。

本發(fā)明的有益效果是：地震發(fā)生時，通過給無人機制定飛行路線進入震區(qū)，無人機進入震區(qū)后通過圖像識別模塊尋找廢墟，找到廢墟后改變飛行狀態(tài)進入低空飛行并利用聲吶模塊和生命探裝置進行人員搜救，一旦發(fā)現(xiàn)目標則傳回地理位置和圖像信息至搜救中心，搜救中心根據(jù)上述信息投入人力物力進行定點搜救，從而避免了浪費人力進行搜救使得資源得到合理分配，可以將資源分配到更多的區(qū)域進行搜救。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明無人機搜救流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖進一步詳細描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護范圍不局限于以下所述。

如圖1所示：

一種用于災區(qū)搜救的無人機，包括無人機本體、以及安裝在無人機本體上的主控模塊、生命探測裝置以及信息收/發(fā)模塊，所述主控模塊將生命探測裝置檢測到的生命體信息通過信息收/發(fā)模塊發(fā)回搜救中心，還包括：

圖像數(shù)據(jù)庫：存儲判斷廢墟的圖像數(shù)據(jù)；事先通過拍攝實際的廢墟圖像存儲在圖像數(shù)據(jù)庫中，并對每個圖像進行標號，以確定廢墟的不同等級，等級越高則災情越嚴重，具體的可以根據(jù)地震的等級化為五個等級，一級表示建筑物輕微損壞、二級表示建筑物嚴重損壞但未出現(xiàn)坍塌、三級表示建筑物部分坍塌、四級表示建筑物大面積坍塌、五級表示建筑物完全坍塌。

圖像識別模塊：對當前場景的圖像采集并與圖像數(shù)據(jù)庫中的圖像數(shù)據(jù)進行對比尋找廢墟；根據(jù)當前的場景圖像與圖像數(shù)據(jù)庫中的圖像進行對比，并優(yōu)先選擇廢墟等級越高的區(qū)域，同時記錄每一個廢墟區(qū)域的地理坐標并劃分等級，將數(shù)據(jù)存入主控模塊。

飛行控制模塊：發(fā)現(xiàn)廢墟后，飛行控制模塊控制無人機進入低空飛行狀態(tài)；若同時發(fā)現(xiàn)多個廢墟區(qū)域，優(yōu)先進入等級越高的廢墟區(qū)域，同時規(guī)定低于三級的廢墟則暫時忽略不予搜救。

測距模塊：測量無人機與廢墟之間的垂直距離并與飛行控制模塊進行數(shù)據(jù)交換，以保證無人機正常飛行；無人機距離廢墟高度太高則無法進行搜救，太低則容易發(fā)生碰撞損壞無人機。

聲吶模塊：進行呼喊搜救以及語音識別；進行語音呼喊時，每次呼喊之間設(shè)置間隔時間以便接收目標人員發(fā)出的求救聲音，其最佳時間設(shè)置為5-10秒。

gps/北斗定位模塊：發(fā)現(xiàn)目標生命后生成實時地理坐標；

所述主控模塊根據(jù)圖像識別模塊找到的廢墟信息，控制飛行控制模塊改變無人機飛行模式實現(xiàn)低空飛行，并利用聲吶模塊和生命探測裝置進行搜救，發(fā)現(xiàn)搜救目標后將信息傳回搜救中心。

作為本方案的進一步改進，所述的圖像識別模塊包括安裝在無人機本體下方的攝像頭以及處理芯片，所述攝像頭將采集的圖像信息發(fā)給處理芯片，處理芯片將接收的圖像與圖像數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)進行對比，判斷是否為廢墟并將判斷結(jié)果發(fā)送給主控模塊。

作為本方案的進一步改進，所述的聲吶模塊包括語音輸出裝置和語音識別裝置以及處理芯片，語音輸出裝置事先錄入語音，進入低空飛行狀態(tài)時主控模塊控制處理芯片進行語音播放同時開啟語音識別，處理芯片通過語音識別裝置對語音進行判斷確認是否有生命跡象，并將結(jié)果反饋給主控模塊。

作為本方案的進一步改進，所述的生命探測裝置包括安裝在無人機本體下方的超寬帶雷達生命探測儀以及控制芯片，所述控制芯片控制端與超寬帶雷達生命探測儀的探頭連接，無人機進入低空飛行狀態(tài)后主控模塊控制處理芯片進入自主控制狀態(tài)，處理芯片控制開啟探頭進行探測，并將探測結(jié)果反饋給主控模塊。

如圖2所示：

一種用于災區(qū)搜救的無人機搜救方法，包括以下步驟：

s01：啟動無人機，安照預先制定的飛行路線進入震區(qū)搜救區(qū)域；

s02：啟動圖像識別模塊，進行廢墟鑒定識別，如果找到廢墟區(qū)域則進入低空飛行狀態(tài)并進入下一步；否則一直保持預先制定的飛行路線自主飛行；

s03：根據(jù)測距模塊檢測廢墟與無人機之間的高度是否達到低空飛行，達到低空飛行則進入下一步，否則一直進行低空飛行直至無人機與廢墟之間的高度滿足檢測條件為止；

s04：啟動生命探測裝置進行目標搜救，同時啟動聲吶模塊進行搜救呼喊；

s05：判斷是否發(fā)現(xiàn)生命體，若有則生成即時地理坐標，拍照發(fā)回搜救中心，若沒有則繼續(xù)保持低空飛行狀態(tài)對當前廢墟進行搜救，直至搜救區(qū)域完全覆蓋位置。

進一步的，所述的低空飛行采用盤旋式飛行路線，即圍繞廢墟邊沿由外至內(nèi)盤旋飛行。

更進一步的，所述的低空飛行是指無人機與廢墟之間的高度保持在20-50厘米。

進一步的，所述的步驟s02中啟動圖像識別模塊前還包括環(huán)境判斷步驟，即無人機按照預先制定的飛行路線飛行，進入震區(qū)以后才啟動圖像識別模塊。

進一步的，所述的廢墟是指房屋建筑廢墟。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當理解本發(fā)明并非局限于本文所披露的形式，不應看作是對其他實施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述構(gòu)想范圍內(nèi)，通過上述教導或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識進行改動。而本領(lǐng)域人員所進行的改動和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍，則都應在本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。