一种景区遇险游客搜寻系统技术方案

本发明专利技术公开了一种景区遇险游客搜寻系统，该搜寻系统包括无人驾驶机，照相机，探测器、游客携带信标和地面测控站，探测器主要由主控芯片、无线收发模块、SD存储卡、电压转换模块、锂电池以及天线组成,?游客携带信标主要由主控芯片、电压转换模块、无线收发模块、语音控制芯片、GPS模块、喇叭、天线和锂电池构成。本发明专利技术以无人驾驶机作为搜救平台，通过机载探测器和游客携带信标之间的无线通讯连接，并利用GPS技术来搜索和定位遇险游客，与现有技术相比，本发明专利技术结构简单、造价低、搜索信号基本不受限，因此不仅可显著提高搜索效率和救援成功率，还可大大降低搜寻作业成本和风险，有助于维护景区良好形象。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种搜寻系统，特别是涉及一种根据游客携带信标发射的无线信号来进行搜索的搜寻系统，该系统尤其适用于山地、沙漠等地形条件复杂、面积较大的景区。
技术介绍
随着国内外旅游业的蓬勃发展，人们对于旅游的需求，不再满足于一般的观光式旅游，户外探险式旅游日渐增多。同时，一些较原始的高山、沙漠、峡谷等地区，由于其神秘的自然风光和优美的生态环境，正被逐渐地开发为景区，吸引旅游者来观光和探险。这类景区普遍具有面积广阔、海拔高、地形复杂、气候条件较差、地质灾害易发、植被覆盖茂盛和通信信号不稳定等诸多特点，容易发生旅游者迷路、身体不适、跌坠等危险事件，近年来，此类事例层出不穷，如四川四姑娘山景区每年都有游客因违规登山或探险而失踪或遇难，每次救援行动都会耗费大量人力、物力和财力。在国内外救援行动中，常见的目标搜索方式包括航空搜索和地面搜索，显然，航空搜索的效率远高于地面搜索。国际上，美国、澳大利亚等发达国家，航空工业和通用航空发达，加之政府资助，空中救援力量较强，往往使用有人驾驶航空器，如直升机对遇险游客进行搜索救援，其优势不言而喻。但该救援方式任务成本和风险较高，对于山地、沙漠等景区来说，由于其植被覆盖茂密、地形复杂、天气状况差等因素的影响，往往搜索视野受限，对飞行员的飞行技术要求很高。与发达国家相比，中国由于航空工业和通用航空欠发达，救援力 量和技术水平也薄弱，因此多采用地面搜索方式对遇险游客进行救援，该救援方式人力和财力耗费高、搜索视野小、特殊地区进入困难，尤其是搜索效率极低。近年来，随着民用无人驾驶机的迅速发展，尤其是空中航拍技术及应用的快速发展，一些景区已开始采用无人驾驶机搜寻遇险游客。目前一般是在飞行控制半径内，通过光学或红外设备对搜寻区域的地面进行高分辨率、高清拍摄，然后再采用图像处理技术分辨和确认搜索目标。这种搜索方式的普适性较好，但其技术有较大受限，如由于景区植被覆盖茂密遮挡住地面，就无法得到实际影像，也就无法确定搜索目标，而救援的关键是快速搜索、定位救援目标。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种景区遇险游客搜寻系统，该搜寻系统基本不受搜索环境和技术的限制，能大大提高搜索效率和救援成功率(游客生还率)，并可显著降低搜寻作业成本和风险。为达到上述目的，本专利技术提供的一种景区遇险游客搜寻系统包括无人驾驶机、地面测控站和带快门线的数码相机，无人驾驶机内设置有数传电台，数码相机也安装于无人驾驶机内，并与地面测控站无线通讯连接，由地面测控站控制其拍照，此外该搜寻系统还包括机测器和游客携带信标；所述探测器安装于无人驾驶机上，包括主控芯片、无线收发模块、SD存储卡、电压转换模块和天线，其中天线挂于无人驾驶机的机腹处，主控芯片通过接口向无线收发模块发出激活游客携带信标的命令，无线收发模块将主控芯片发出的命令解调后通过天线向地面发射，另一方面无线收发模块将通过天线接收到的来自地面游客携带信标发射的应答信号解调后通过接口传输至主控芯片，主控制芯片将解码得到的游客ID信息和地理位置信息通过接口存储于SD存储卡内，同时主控芯片还通过接口接驳数传电台，将来自于信标的所有信息通过数传电台传送至地面测控站；所述游客携带信标包括主控芯片、电压转换模块、无线收发模块、语音控制芯片、GPS模块、喇叭和天线，游客ID信息和录制的提示语音信息存储在主控芯片内，主控芯片根据信标是否处于探测器发射的激活信号覆盖范围内来设置无线收发模块为接收模式或发送模式，当信标处于激活信号覆盖范围外时，主控芯片通过接口设置无线收发模块为接收模式，并关闭GPS模块和语音控制芯片，当信标处于激活信号覆盖范围内时，主控芯片通过接口设置无线收发模块为发送模式，并启动GPS模块与语音控制芯片，GPS模块将获取的游客地理位置数据通过接口传输至主控芯片，主控芯片将其处理后通过无线收发模块调制后经天线向探测器辐射，同时启动语音控制芯片，播放预先录制的提示语音； 地面测控站主要由装有专用搜索飞行测控软件的笔记本电脑构成，当地面测控站接收到探测器传回的游客携带信标的ID、地理位置信息后，将其中的游客ID信息与景区管理机构提供的游客动态数据库进行对比，查找出对应的游客，并根据地理位置信息在飞行地图上标识信标的准确位置，然后调整无人驾驶机的飞行航线，控制飞机从信标上空飞过，同时发出指令并通过电子快门线控制照相机每隔一定的时间对地拍照一次。本专利技术的工作模式是游客进入景区前，先在景区管理机构注册身份信息，建立游客动态数据库，并租用或购买信标，游客在旅游活动中应一直随身携带信标。当获悉游客遇到险情后，开始启用本专利技术搜寻系统对目标进行搜索，其过程如下(I)首先充分搜集遇险游客的相关信息并勘察搜寻地区飞行作业条件，然后使用地面测控站现场规划飞行航迹，并上传至无人驾驶机，经充分准备后无人驾驶机起飞，待其空中姿态正常后将手动操控切换为自动驾驶，无人驾驶机按照预设航迹进行飞行搜寻作业；(2)机载探测器从起飞时开始工作，每隔一定时间通过定向天线向地面发射一次信标激活信号。因探测器距地面约100米-500米，依据天线电磁辐射理论，该无线电信号呈圆锥形覆盖地面；(3)游客携带信标平时处于低功耗的待机状态，当有无人驾驶机从遇险游客附近上空飞过，信标处于机载探测器激活信号覆盖范围内时，信标通过内置天线接收到激活信号，立即从待机状态转变为正常工作状态，返回信标的ID、GPS等信息，并发出语音提示，如“您已被找到，请原地等待救援”;(4)机载探测器接收到信标返回的信息，将其处理后传送至地面测控站，地面测控站将收到的ID相信与景区提供的游客数据库比对，即可确定遇险游客身份，并在飞行地图上直观显示遇险游客的身份信息和地理位置信息，同时控制无人驾驶机调整飞行航线直飞被探测目标上空进行拍照，然后沿既定航线继续飞行至返航；(5)无人机返回地面后，提取照片，救援队根据照片查看地面实景，进一步确认遇险游客和了解地面场景，以便开展更有效的地面救援工作。本专利技术以无人驾驶机作为搜救平台，通过机载探测器和游客携带信标之间的无线通讯连接，并利用GPS技术来搜索和定位遇险游客，与现有技术相比，本专利技术结构简单、造价低、搜索信号基本不受限，因此不仅可显著提高搜索效率和救援成功率，还可大大降低搜寻作业成本和风险，有助于维护景区良好形象。附图说明 图I为本专利技术的结构框图。图2为本专利技术实施例中所述机载探测器的模块构成图。图3为本专利技术实施例中所述游客携带信标的模块构成图。具体实施例方式如图I所示，本专利技术包括无人驾驶机，照相机，探测器、游客携带信标和地面测控站，无人驾驶机是装配了自动驾驶仪的油动型固定翼无人驾驶飞机，翼展3米，有效载荷3kg，最大飞行高度5500米，内置有数传电台。照相机采用带快门线的数码相机，本实施例中采用有效像素为2110万的佳能mark 5D II单反数码相机，地面测控站控制照相机拍照。探测器搭载于无人驾驶机上，沿规划航线进行搜索，每隔一定时间发射无线信号，以激活地面的游客携带信标，同时连续接收信标的应答信号(包含游客携带信标的ID、GPS、和当前时间信息等)，并通过无人驾驶机上的数传电台将获取的信息传输至地面测控站。探测器的主要技术指标如下表表I探测器主要技术指标技术指标[H垂直离地响应距离~500m单次扫描时间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种景区遇险游客搜寻系统，包括无人驾驶机、地面测控站和带快门线的数码相机，无人驾驶机内设置有数传电台，数码相机也安装于无人驾驶机内，并与地面测控站无线通迅连接，由地面测控站控制其拍照，其特征在于：该搜寻系统还包括探测器和游客携带信标，所述探测器安装于无人驾驶机上，包括主控芯片、无线收发模块、SD存储卡、电压转换模块和天线，其中天线挂于无人驾驶机的机腹处，主控芯片通过接口向无线收发模块发出激活游客携带信标的命令，无线收发模块将主控芯片发出的命令解调后通过天线向地面发射，另一方面无线收发模块将通过天线接收到的来自地面游客携带信标发射的应答信号解调后通过接口传输至主控芯片，主控制芯片将解码得到的游客ID信息和地理位置信息通过接口存储于SD存储卡内，同时主控芯片还通过接口接驳数传电台，将来自于信标的所有信息通过数传电台传送至地面测控站；所述游客携带信标包括主控芯片、电压转换模块、无线收发模块、语音控制芯片、GPS模块、喇叭和天线，游客ID信息和录制的提示语音信息存储在主控芯片内，主控芯片根据信标是否处于探测器发射的激活信号覆盖范围内来设置无线收发模块为接收模式或发送模式，当信标处于激活信号覆盖范围外时，主控芯片通过接口设置无线收发模块为接收模式，并关闭GPS模块和语音控制芯片，当信标处于激活信号覆盖范围内时，主控芯片通过接口设置无线收发模块为发送模式，并启动GPS模块与语音控制芯片，GPS模块将获取的游客地理位置数据通过接口传输至主控芯片，主控芯片将其处理后通过无线收发模块调制后经天线向探测器辐射，同时启动语音控制芯片，播放预先录制的提示语音；地面测控站主要由装有专用搜索飞行测控软件的笔记本电脑构成，当 地面测控站接收到探测器传回的游客携带信标的ID、地理位置信息后，将其中的游客ID信息与景区管理机构提供的游客动态数据库进行对比，查找出对应的游客，并根据地理位置信息在飞行地图上标识信标的准确位置，然后调整无人驾驶机的飞行航线，控制飞机从信标上空飞过，同时发出指令并通过电子快门线控制照相机每隔一定的时间对地拍照一次。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高嵩，王绪本，李志鹏，李源，阚瑷珂，李锡林，于真，胡文艺，陈湘，闫雪峰，
申请(专利权)人：成都理工大学，
类型：发明
国别省市：