CN108196588A - 一种基于无人机的山地旅游紧急救援系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于无人机的山地旅游紧急救援系统，包括无人机平台系统、搜救终端设备、远程监控中心和信息传输系统，所述无人机平台系统包括空中部分和地面部分，所述搜救终端设备和外界有GPS信号链路、北斗信号链路、RFID应答器和飞机呼叫器的低频、高频通信链路四条通信链路，无人机空中部分和地面部分有测控数传链路和视频信息链路两条通信链路，与现有山地救援技术相比，具有高效率、高时效、低成本等优势，充分发挥信息技术的优势，实现新型的山地救援系统。

Description

一种基于无人机的山地旅游紧急救援系统

技术领域

本发明涉及无人机应用技术领域。

背景技术

在旅游业快速发展的过程中，旅游安全逐渐受到重视，尤其是山地旅游安全问题。山地旅游一旦出现安全问题，目前普遍采取的方法是人工山区搜索，鉴于山地环境的特殊性，常规方法显示出效率低、时效差、成本高等弊端，因而迫切需要找到一种新方法。但目前公开的资料和专利中均未有类似信息。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于无人机的山地旅游紧急救援系统，针对旅游安全紧急救援的迫切需求，利用无人机作为救援系统任务平台，综合发挥各类搜救设备仪器的优势，应用无人机、RFID、GPS导航、北斗导航、3G通信等高新技术，构建成一套空地结合、远程遥测的旅游安全紧急救援系统，满足国家旅游战略的需求，为旅游安全救援提供技术支撑。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种基于无人机的山地旅游紧急救援系统，包括无人机平台系统、搜救终端设备、远程监控中心和信息传输系统，所述无人机平台系统包括空中部分和地面部分，所述空中部分包括探测传感器和信号指示子系统、数据传输子系统和无人机飞行平台，所述地面部分包括航迹规划子系统、无人机地面控制子系统以及数据传输与实时显示子系统，所述搜救终端设备由有源主动式RFID标签系统，GPS系统电路，北斗导航卫星收发电路系统三部分组成，所述搜救终端设备和外界有GPS信号链路、北斗信号链路、RFID应答器和飞机呼叫器的低频、高频通信链路四条通信链路，无人机空中部分和地面部分有测控数传链路和视频信息链路两条通信链路。

所述无人机飞行平台包括无人机本体、发动机、飞行控制计算机三部分。

本发明的有益效果在于：

本发明基于无人机的山地旅游紧急救援系统，结合无人机技术、无线通讯技术、RFID技术、卫星导航技术、3G通信、嵌入式技术，与现有山地救援技术相比，具有高效率、高时效、低成本等优势，充分发挥信息技术的优势，实现新型的山地救援系统。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为系统工作示意图。

具体实施方式

如图所示，一种基于无人机的山地旅游紧急救援系统，包括无人机平台系统、搜救终端设备、远程监控中心和信息传输系统，所述无人机平台系统包括空中部分和地面部分，所述空中部分包括探测传感器和信号指示子系统、数据传输子系统和无人机飞行平台，所述地面部分包括航迹规划子系统、无人机地面控制子系统以及数据传输与实时显示子系统，所述搜救终端设备由有源主动式RFID标签系统，GPS系统电路，北斗导航卫星收发电路系统三部分组成，所述搜救终端设备和外界有GPS信号链路、北斗信号链路、RFID应答器和飞机呼叫器的低频、高频通信链路四条通信链路，无人机空中部分和地面部分有测控数传链路和视频信息链路两条通信链路。

探测传感器和信号指示子系统主要指无人机搭载的各种探测和信号显示设备，根据任务的不同，可集成RDID阅读器、数码相机、昼夜球形摄像机、红外扫描仪、高音喇叭、闪光灯等。

无人机飞行平台包括无人机本体、发动机、飞行控制计算机三部分。在飞行控制计算机的控制下，提供一个稳定的满足救援要求的平台，此平台是整个救援系统的枢纽。无人机采用直升机，直升机具有垂直起飞、悬停、定点投放、不需要跑道等优点。

数据传输子系统负责和地面部分通信，用来传输遥测、遥控数据、处理传感器的图像数据并传输。

航迹规划子系统是在航飞前按照应用要求、飞行作业区特点、飞行器和传感器性能参数，规划出飞行区域与航线、拍摄点，预先加载到无人机地面控制子系统和空中控制子系统，用于控制无人机的飞行、探测和拍摄。

无人驾驶飞行平台和地面控制系统通过无线电遥测遥控技术进行信息的获取、处理与传输。一方面，将获取的数据和设备的状态参数、位置坐标等辅助数据传送给地面控制系统。另一方面，将地面操纵人员的指令传输给飞行器。通过GPS导航定位装置、姿态陀螺、飞行控制计算机等装置，实现对飞行状态的精确控制，完成对目标区域的覆盖。

数据传输系统主要为实现数据的实时传输。机载搜救航拍设备获取图像后进行压缩，传递给地面进行解压缩处理，然后传送给地面控制站的实时显示系统，便于地面作业人员对飞行和搜救过程进行实时监控和粗略评估。

所述搜救终端设备由有源主动式RFID标签系统，GPS系统电路，北斗导航卫星收发电路系统三部分组成。

有源主动式RFID标签系统：在游客进入景区前，把身份证信息通过专用身份证阅读器扫描进RFID。本系统又称为应答器。当飞机上的呼叫器在低频段有呼叫信号时，应答器接收到呼叫信息，就会产生应答信号，通过高频信号把人员信息(附件位置信息或者其他信息)发送给呼叫器。飞机上发现应答信号后，立即发送给地面控制端，地面控制端再回传到监控中心。

GPS系统电路：旅游救援系统终端包含一套接收GPS信号的电路模块，当旅游者启动终端后或者终端收到飞机呼叫器的信号后，终端立即启动GPS电路，终端将通过RFID的高频信号不断向外发送包含终端位置信息的GPS信息；无人机在空中接收到该信息后，自动飞向目标坐标，同时向控制站发送相关信息。

北斗导航卫星通讯系统：旅游救援系统终端还包含一套接收北斗卫星导航信号和发送北斗短信的终端。当旅游者发生危险，但飞机尚未搜寻到目标时，且山中往往没有移动通信手机信号，这时游客可以主动启动该终端，可以通过北斗导航系统的短信息功能，编辑求救信息发送到控制站；控制站根据收到的信息，指引无人机飞向目标坐标。

远程监控中心设在旅游信息中心，采用WebGIS技术实现山区的救援信息的技术发布。

无人机平台系统、搜救终端设备和远程监控中心都必须在有效通信的情况下才能实现各自的功能，信息传输系统的重要性不言而喻。

搜救终端设备和外界有四条通信链路：GPS信号链路、北斗信号链路、RFID应答器和飞机呼叫器的低频、高频通信链路。

飞机和地面站有两条通信链路：飞机和地面站有测控数传链路和视频信息链路。测控数据链路主要是用来实现飞机和地面站的遥测遥控功能。视频信息链路的作用是当无人机到达目标位置后，利用机载照相系统，拍摄目标位置图像，并传递给后方控制站，供救援人员了解被困人员情况。

地面站有接收北斗短信的链路，3G通信链路。通过地面站的3G通信网传递视频和数据信息，同时通过北斗导航系统接收前方的短报文信息。如果在山区没有3G信号，则通过北斗传递信息。双链路信息有效保证后方及时得到救援信息。

以上公开的仅为本专利的具体实施例，但本专利并非局限于此，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，做出的变形应视为属于本发明保护范围。

Claims (2)

1.一种基于无人机的山地旅游紧急救援系统，其特征在于：包括无人机平台系统、搜救终端设备、远程监控中心和信息传输系统，所述无人机平台系统包括空中部分和地面部分，所述空中部分包括探测传感器和信号指示子系统、数据传输子系统和无人机飞行平台，所述地面部分包括航迹规划子系统、无人机地面控制子系统以及数据传输与实时显示子系统，所述搜救终端设备由有源主动式RFID标签系统，GPS系统电路，北斗导航卫星收发电路系统三部分组成，所述搜救终端设备和外界有GPS信号链路、北斗信号链路、RFID应答器和飞机呼叫器的低频、高频通信链路四条通信链路，无人机空中部分和地面部分有测控数传链路和视频信息链路两条通信链路。

2.根据权利要求1所述的一种基于无人机的山地旅游紧急救援系统，其特征在于：所述无人机飞行平台包括无人机本体、发动机、飞行控制计算机三部分。