一种无人机搜救系统及其方法技术方案

本发明专利技术涉及无人机技术领域，公开了一种无人机搜救系统，以提高无人机搜救工作的高效性和确定性；本发明专利技术的系统包括：无人机端和与无人机端通讯连接的控制中心；无人机端包括无人机、安装在无人机上的定位模块、声音采集模块以及分别与定位模块和声音采集模块相连的计算单元，计算单元用于根据接收的来自于定位模块的定位信息和来自于声音采集模块的音频信息判断是否有受困者，并将判断结果发送给控制中心；还用于接收来自于控制中心的指令调整无人机的飞行轨迹；控制中心包括PC机和安装在PC机上的显示屏，PC机用于接收来自于计算单元的判断结果，并通过显示屏进行显示，PC机还用于产生控制无人机飞行的指令。

A UAV Search and Rescue System and Its Method

The invention relates to the technical field of UAV, and discloses an UAV search and rescue system to improve the efficiency and certainty of UAV search and rescue work. The system of the invention includes: UAV terminal and control center connected with UAV terminal communication; UAV terminal includes UAV, positioning module installed on UAV, sound acquisition module, positioning module and sound acquisition module, respectively. A computing unit connected with a set module is used to determine whether there is a trapped person or not according to the received location information from the positioning module and audio information from the sound acquisition module, and send the result to the control center. It is also used to receive commands from the control center to adjust the flight trajectory of the UAV. The control center includes a PC machine and a display screen installed on the PC machine. The PC is used to receive the judgment results from the computing unit and display them through the display screen. The PC is also used to generate commands to control UAV flight.

【技术实现步骤摘要】
一种无人机搜救系统及其方法
本专利技术涉及无人机
，尤其涉及一种无人机搜救系统及其方法。
技术介绍
随着国家现代化步伐的进一步加快，城市的人口密度进一步增加，在城市中也会发生一些突发的人为或自然的灾害，这些灾害往往导致了严重的人员伤亡发生，如何在发生灾害后进行及时有效的救援尤为重要。传统的人力搜救方案的耗费大、效率低，已经越来越不适合复杂的搜救场景，由于无人机具备体积小、可升空、搜救范围大等特点，可以在灾后的复杂地形和环境中进行搜救，故可以把无人机应用到灾后的搜救工作中，节省人力物力的同时大大提升搜救效率提升了灾后被困人员的幸存率。在现有的无人机搜救系统中，往往是一个操作人员操作一个单独的无人机进行搜救，在无人机上搭载摄像头，操作人员从无人机的摄像头传输回来的图像中辨别是否有被困人员，从而达到识别被困人员并确定被困人员的具体位置的效果。但是这种搜救系统容易受到外界环境的干扰，在操作人员进行识别的时候如果被困人员被遮挡，那么操作人员就不能进行正常的识别并确定位置，另外，每个操作人员只能操作一台无人机，假如待搜救面积很大，那么单单使用一台无人机进行搜救就会大大增长搜救时间，这给搜救工作带来了很大的不确定性，降低了搜救的效率。此外,单个无人机对于大面积的待搜救区域搜索的适应性能很低，而实际的搜救工作常需要往复搜索，对无人机的性能要求很高，在大面积搜救工作中，难度大大提升，同时没有自适应特性，不能根据搜救区域的变化，合理完成传感器的动态调整以获得优质的待处理信息，因此不能最优化覆盖所有的待搜救区域。因此，搜救工作的不确定性和低效率情况，成为一个急需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种无人机搜救系统及其方法，以提高无人机搜救工作的高效性和确定性。为实现上述目的，本专利技术提供了一种无人机搜救系统，包括：无人机端和与所述无人机端通讯连接的控制中心；所述无人机端包括无人机、安装在所述无人机上的定位模块、声音采集模块以及分别与所述定位模块和所述声音采集模块相连的计算单元，所述计算单元用于根据接收的来自于所述定位模块的定位信息和来自于所述声音采集模块的音频信息判断是否有受困者，并将判断结果发送给所述控制中心；还用于接收来自于所述控制中心的指令调整无人机的飞行轨迹；所述控制中心包括PC机和安装在所述PC机上的显示屏，所述PC机用于接收来自于计算单元的判断结果，并通过所述显示屏进行显示，所述PC机还用于产生控制无人机飞行的指令。优选地，所述无人机包括至少2个，且每个无人机上还安装有用于与其它无人机进行通信的通信模块。优选地，所述通信模块为Zigbee通信模块。优选地，所述定位模块为GPS定位模块，所述声音采集模块为麦克风阵列设备。优选地，所述无人机上还安装有与所述计算单元相连用于播放语音的广播。优选地，所述无人机上还安装有与所述计算单元相连用于采集待搜救区域的视频信息的摄像模块。优选地，所述无人机端和所述控制中心都还包括有用于进行通信的双向4G模块。作为一个总的专利技术构思，本专利技术还提供一种应用于上述无人机搜救系统的方法，包括以下步骤：S1：控制无人机飞行在待搜救区域，定位模块实时采集所述无人机的位置信息发送给计算单元，声音采集模块实时采集待搜救区域的声音信息发送给计算单元；S2：计算单元接收所述位置信息和所述声音信息，将所述位置信息和所述声音信息进行融合匹配，并采用智能声波算法检测所述声音信息中是否有呼救声，当检测到有呼救声时，将与该呼救声对应的位置信息发送给PC机；S3：PC机接收包括呼救声的声音信息和相对应的位置信息且通过显示屏进行显示，并供用户设置包括飞行轨迹的指令发送给计算单元以调整无人机的飞行轨迹。优选地，所述无人机端还设有与所述计算单元相连用于采集待搜救区域的视频信息的摄像模块，所述摄像模块将采集的视频信息发送给PC机，PC机通过显示屏显示视频信息包含的视频画面。优选地，所述计算单元将所述位置信息和所述声音信息进行融合匹配之前还包括步骤：将声音信息进行预处理，所述预处理包括将所述声音信息进行模数转换并对转换结果进行傅里叶变换、带通滤波器滤波、带阻滤波器滤波、以及傅里叶反变换。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提供一种无人机搜救系统及方法，包括无人机端和与无人机端通讯连接的控制中心，其中，无人机端包括无人机、安装在无人机上的定位模块、声音采集模块以及分别与定位模块和声音采集模块相连的计算单元，计算单元用于根据接收的来自于定位模块的定位信息和来自于声音采集模块的音频信息判断是否有受困者，并将判断结果发送给控制中心；还用于接收来自于控制中心的指令调整无人机的飞行轨迹；控制中心包括PC机和安装在PC机上的显示屏，PC机用于接收来自于计算单元的判断结果，并通过显示屏进行显示，PC机还用于产生控制无人机飞行的指令；本专利技术的搜救系统可以快速且有效地发现待救援人员，可以提高无人机搜救工作的确定性和高效性，且该搜救系统对灾区环境不稳定的抗干扰性能强。下面将参照附图，对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是本专利技术优选实施例的无人机搜救系统框架示意图；图2是本专利技术优选实施例的无人机组通信情况示意图；图3是本专利技术优选实施例的麦克风阵列布置情况示意图；图4是本专利技术优选实施例的无人机搜救方法流程图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本专利技术专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而仅仅是为了便于对相应零部件进行区别。同样，“一个”或者“一”等类似词语不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。实施例1参见图1，本实施例提供一种无人机搜救系统，包括：无人机端和与无人机端通讯连接的控制中心；无人机端包括无人机、安装在无人机上的定位模块、声音采集模块以及分别与定位模块和声音采集模块相连的计算单元，计算单元用于根据接收的来自于定位模块的定位信息和来自于声音采集模块的音频信息判断是否有受困者，并将判断结果发送给控制中心；还用于接收来自于控制中心的指令调整无人机的飞行轨迹；控制中心包括PC机和安装在PC机上的显示屏，PC机用于接收来自于计算单元的判断结果，并通过显示屏进行显示，PC机还用于产生控制无人机飞行的指令。上述的无人机搜救系统可以快速且有效地发现带救援人员，可以提高无人机搜救工作的确定性和高效性。作为本实施例优选的实施方式，控制中心还包括有基站。优选地，本实施例中，无人机采用双电池供电，可以为无人机提供更长的续航时间，实现更长时间的搜救。但本专利技术并不仅限于此，应当说明的是，无人机还可以采用达到延长续航时间的三电池供电等方式进行供电。作为本实施例优选的实施方式，无人机端包括至少2个无人机，且每个无人机上还安装有用于与其它无人机进行通信的通信模块。本实施例中，无人机端的无人机设有3个，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人机搜救系统，其特征在于，包括：无人机端和与所述无人机端通讯连接的控制中心；所述无人机端包括无人机、安装在所述无人机上的定位模块、声音采集模块以及分别与所述定位模块和所述声音采集模块相连的计算单元，所述计算单元用于根据接收的来自于所述定位模块的定位信息和来自于所述声音采集模块的音频信息判断是否有受困者，并将判断结果发送给所述控制中心；还用于接收来自于所述控制中心的指令调整无人机的飞行轨迹；所述控制中心包括PC机和安装在所述PC机上的显示屏，所述PC机用于接收来自于计算单元的判断结果，并通过所述显示屏进行显示，所述PC机还用于产生控制无人机飞行的指令。

【技术特征摘要】
1.一种无人机搜救系统，其特征在于，包括：无人机端和与所述无人机端通讯连接的控制中心；所述无人机端包括无人机、安装在所述无人机上的定位模块、声音采集模块以及分别与所述定位模块和所述声音采集模块相连的计算单元，所述计算单元用于根据接收的来自于所述定位模块的定位信息和来自于所述声音采集模块的音频信息判断是否有受困者，并将判断结果发送给所述控制中心；还用于接收来自于所述控制中心的指令调整无人机的飞行轨迹；所述控制中心包括PC机和安装在所述PC机上的显示屏，所述PC机用于接收来自于计算单元的判断结果，并通过所述显示屏进行显示，所述PC机还用于产生控制无人机飞行的指令。2.根据权利要求1所述的无人机搜救系统，其特征在于，所述无人机包括至少2个，且每个无人机上还安装有用于与其它无人机进行通信的通信模块。3.根据权利要求1所述的无人机搜救系统，其特征在于，所述通信模块为Zigbee通信模块。4.根据权利要求1所述的无人机搜救系统，其特征在于，所述定位模块为GPS定位模块，所述声音采集模块为麦克风阵列设备。5.根据权利要求1所述的无人机搜救系统，其特征在于，所述无人机上还安装有与所述计算单元相连用于播放语音的广播。6.根据权利要求1所述的无人机搜救系统，其特征在于，所述无人机上还安装有与所述计算单元相连用于采集待搜救区域的视频信息的摄像模块。...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡文峰，杨艳华，马山，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43