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受困人员搜救系统及搜救方法技术方案

技术编号:32232077 阅读:32 留言:0更新日期:2022-02-09 17:36
受困人员搜救系统及搜救方法,涉及灾后人员搜救技术领域。受困人员搜救系统,包括四旋翼飞行器、单片机、PC机、毫米波雷达和遥控器;四旋翼飞行器包括机架、无刷电机、螺旋桨、毫米波雷达及飞行控制单元;单片机的信号输入端口分别与毫米波雷达和遥控器通信连接,单片机的信号输出端口分别与PC机和飞行控制单元的控制芯片通信连接。一种受困人员搜救方法,基于受困人员搜救系统,步骤如下:1,覆盖式快速搜索;2,针对疑似目标悬停检测。本发明专利技术采用四旋翼飞行器作为机载平台,在目标区域上空进行移动或悬停,并通过毫米波雷达获取下方的人体目标定位与识别信息,为灾害发生区域的人员搜救提供了有效的数据支撑。提供了有效的数据支撑。提供了有效的数据支撑。

【技术实现步骤摘要】
受困人员搜救系统及搜救方法


[0001]本专利技术涉及灾后人员搜救
,特别是一种受困人员搜救系统及搜救方法。

技术介绍

[0002]在2008年发生的5.12汶川特大地震共计造成了69227人遇难、17923人失踪、374643人不同程度受伤、1993万人失去住所,受灾总人口达4625万人。由于建筑被摧毁,道路被阻塞,搜救人员只能从灾区外围进入各区域或空降然后进行搜救。但是该搜救模式人力投入大,搜救人员在废墟中行走比较困难,救援效率低,导致许多灾民没能支撑到救援到来的时刻。
[0003]近年来,无人机技术得到了巨大的发展,无人机应用在了许多实际工程和民生领域。无人机的优点有制造成本低、机动性强、飞行半径大和维护简单。目前用于定位搜救的无人机设备都是搭载红外传感器或光学摄像头进行人体目标识别检测。红外检测具有灵敏度高、反应速率快、实现方便等优点,光学摄像头则具有高分辨率、实现简单的优势。
[0004]但是,上述方案依旧存在一些缺陷难以解决,如红外探测距离较近、容易受各种热源和阳光源干扰、在环境温度和人体温度接近时人体的红外辐本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.受困人员搜救系统,其特征是:包括四旋翼飞行器、单片机、PC机、毫米波雷达和遥控器;四旋翼飞行器包括机架、无刷电机、螺旋桨、毫米波雷达及飞行控制单元;机架上端设有呈“十”字形分布的四根等长的支杆,下端设有起落架;四个无刷电机分别固定安装在每根支杆的末端;四个螺旋桨分别安装在四个无刷电机的机轴上;毫米波雷达安装在机架上,其探测方向朝向机架正下方,其内部包含2根发射天线和4根接收天线组成的天线阵列;飞行控制单元安装在机架上,飞行控制单员包括控制芯片、惯性测量模块、电池、电机驱动模块及电压稳压模块;控制芯片与惯性测量模块电连接;电池通过电机驱动模块与无刷电机电连接,从而为无刷电机供电,电池通过电压稳压模块与控制芯片电连接,从而为控制芯片供电;控制芯片、电机驱动模块、电池、电压稳压模块依次电性连接并形成PID闭环;单片机上设有信号输入端口和信号输出端口,单片机的信号输入端口分别与毫米波雷达和遥控器通信连接,单片机的信号输出端口分别与PC机和飞行控制单元的控制芯片通信连接;遥控器用于控制四旋翼飞行器的飞行姿态,PC机用于显示基于毫米波雷达获取的实时雷达图。2.如权利要求1所述的受困人员搜救系统,其特征是:毫米波雷达内部包含多阶RC滤波器。3.如权利要求2所述的受困人员搜救系统,其特征是:四旋翼飞行器还包括地图获取模块;地图获取模块包括里程计、加速度传感器及摄像头;里程计、加速度传感器及摄像头均固定安装在机架上,摄像头用于获取四旋翼飞行器下方地面的视野;地图获取模块与PC机通信连接。4.一种受困人员搜救方法,基于权利要求3所述的受困人员搜救系统,其特征是,步骤如下:S01,覆盖式快速搜索:四旋翼飞行器接到搜救任务后,全速飞行前往目标区域,即将到达目标区域的边界时,四旋翼飞行器减速飞行并降低飞行高度,到达目标区域的边界后,毫米波雷达开始工作,搜寻目标区域内的受困人员;四旋翼飞行器在目标区域的飞行路线呈蛇形盘管状的路线,从而实现毫米波雷达的探测路径将目标区域全覆盖;四旋翼飞行器在飞行过程中同步执行以下操作:a、毫米波雷达获取的检测数据通过无线网络传输至单片机,再通过数据线传输至PC机上,通过PC机显示实时雷达图;b、通过里程计、加速度传感器和摄像头综合获取环境信息,由PC机通过拓展卡尔曼滤波算法进行多传感器数据融合,从而获得环境地图,通过多传感器数据融合的结果计算出四旋翼飞...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘昱朗邢铭涵王浩源梁继烨黄予李然王薇淇
申请(专利权)人:南华大学
类型:发明
国别省市:

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