CN108832997A - 一种无人机群搜索救援方法及系统 - Google Patents
一种无人机群搜索救援方法及系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108832997A CN108832997A CN201810892369.6A CN201810892369A CN108832997A CN 108832997 A CN108832997 A CN 108832997A CN 201810892369 A CN201810892369 A CN 201810892369A CN 108832997 A CN108832997 A CN 108832997A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- unmanned plane
- target area
- detection source
- search
- aerial vehicle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 139
- 230000004927 fusion Effects 0.000 claims abstract description 51
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 28
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 18
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 5
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 7
- 230000009429 distress Effects 0.000 description 5
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 4
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 3
- 238000012552 review Methods 0.000 description 3
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 2
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- 206010052428 Wound Diseases 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000002592 echocardiography Methods 0.000 description 1
- 230000004438 eyesight Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 208000037805 labour Diseases 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000004297 night vision Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 230000004310 photopic vision Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- VMXUWOKSQNHOCA-UKTHLTGXSA-N ranitidine Chemical compound [O-][N+](=O)\C=C(/NC)NCCSCC1=CC=C(CN(C)C)O1 VMXUWOKSQNHOCA-UKTHLTGXSA-N 0.000 description 1
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 1
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/14—Relay systems
- H04B7/15—Active relay systems
- H04B7/185—Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
- H04B7/18502—Airborne stations
- H04B7/18504—Aircraft used as relay or high altitude atmospheric platform
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/86—Combinations of radar systems with non-radar systems, e.g. sonar, direction finder
- G01S13/867—Combination of radar systems with cameras
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
- G01S13/887—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for detection of concealed objects, e.g. contraband or weapons
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
- G01S13/89—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
- G01S13/90—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging using synthetic aperture techniques, e.g. synthetic aperture radar [SAR] techniques
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/14—Relay systems
- H04B7/15—Active relay systems
- H04B7/185—Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
- H04B7/18502—Airborne stations
- H04B7/18506—Communications with or from aircraft, i.e. aeronautical mobile service
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/14—Relay systems
- H04B7/15—Active relay systems
- H04B7/185—Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
- H04B7/18502—Airborne stations
- H04B7/18506—Communications with or from aircraft, i.e. aeronautical mobile service
- H04B7/18508—Communications with or from aircraft, i.e. aeronautical mobile service with satellite system used as relay, i.e. aeronautical mobile satellite service
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Astronomy & Astrophysics (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Abstract
本发明公开了一种无人机群搜索救援方法及系统，方法包括：多架搜索无人机组成无人机群，分别携带探测源对待搜索区域进行扫描，确定疑似区域，所述探测源包括无线电频谱探测源，和/或SAR成像探测源，和/或光学成像探测源；通过数据融合从所述疑似区域中确定出目标区域；通过搜索无人机携带的超宽带生命探测雷达对所述目标区域进行扫描，获取并回传所述目标区域内的生命体征状态信息。具有搜索救援定位准确，精度高，灵活性好，稳定性好，可以大幅提高搜索救援的效率等优点。
Description
技术领域
本发明涉及救援技术领域，尤其涉及一种无人机群搜索救援方法及系统。
背景技术
大型自然灾害，如地震、塌方发生后，破坏了原有道路、通道，施救人员、设施进入灾区的正常渠道不通，因不可确知行进路上无幸存者受困，大型救援设备不宜贸然进入灾区以避免造成二次伤害，因而进场时间相对较晚，给探测生命体的存在及施救带来阻碍；搜救直升机出动受技术及保障条件限制、架次少、无固定设备、人员安全难以保障；各种类型的生命体征目标探测搜救设备由人抬肩扛进入灾区，一般需逐点展开探测搜索，需探测搜索的目标区域信号相对较弱，且单次探测区域小，从而造成探测搜索效率低；对于施救人员无法进入的危险区域，在搜索时一般会靠后安排，受困者生还几率降低；各型号的救援设备间各自为战，数据难以实现有效共享，造成救援效率整体偏低。
针对上述大范围(如10-10000平方公里)灾害场景(如地震塌方等自然灾害)下，幸存、受伤、迷失人员或特定区域(如山林迷失、探险人员遇险)人体目标的快速搜索救援，目前没有完善的技术方案，传统的搜救方案探测手段单一、单次探测区域狭小、对于危险区域无法实施探测搜索、大量搜救人员及设备进入灾害场所后对幸存者容易造成二次伤害、极易超过黄金救援时间段(72小时)从而导致幸存者获救几率降低。
如前所述，1)传统的搜救方案探测手段单一；2)单次探测区域范围小；3)对于危险区域无法实施探测搜索；4)大量搜救人员及设备进入灾害场所后对幸存者容易造成二次伤害；5)有人直升机搜救出动架次少、无固定搜索设备、人员安全难以保障；6)缺乏信息融合分析系统，各种类型的搜救设备获得的信息相对独立、难以实现共享，信息利用率低，对搜索救援现场缺乏全局观；7)极易超过黄金救援时间段(72小时)从而导致幸存者获救几率降低。
随着无人机技术的发展，无人机技术也逐渐应用到了搜索救援领域，如中国专利申请CN201610557419.6“一种无人机及无人机搜救定位方法”，该发明公开了一种利用无线电信号强度进行搜救的无人机方法，但存在使用单个无人机通过定向天线判断遇险人员位置，一方面精度过低，另一方面定向天线会减小搜索面积；同时单纯使用无线信号强度判断遇险人员信息，无法区分该信号的来源是遇险人员发出的，还是搜救人员发出的，即误判概率较高；此外，单个无人机搜救的范围较小，不适用于大范围搜救活动。
中国专利申请CN201710612810.6“一种基于无人机群搜救的方法及系统”，该发明公开了一种利用无人机群构建无线网络，通过网络各个节点获取的遇险人员个人移动终端注册或驻留信息对人员进行定位的方法。其不足之处在于：一方面受无人机布局、高度等信息的影响，定位精度较低；另一方面，无人机组成的网络中，受地形地貌影响，有的节点位置若接收不到遇险人员移动终端发出的信号，可能会造成搜索定位失败；此外，该方案缺少信息复核环节，并且不适用于对隐藏目标的搜索，实用性弱。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于：针对现有搜索技术存在的问题，本发明提供一种搜索救援定位准确、精度高、灵活性好、稳定性好、可以大幅提高搜索救援的效率的无人机群搜索救援方法及系统。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：一种无人机群搜索救援方法，多架搜索无人机组成无人机群，分别携带探测源对待搜索区域进行扫描，确定疑似区域，所述探测源包括无线电频谱探测源，和/或SAR成像探测源，和/或光学成像探测源；
通过数据融合从所述疑似区域中确定出目标区域；
通过搜索无人机携带的超宽带生命探测雷达对所述目标区域进行扫描，获取并回传所述目标区域内的生命体征状态信息。
进一步地，还包括通过搜索无人机携带的所述光学成像探测源对所述目标区域进行扫描，获取并回传所述目标区域的清晰影像信息。
进一步地，所述数据融合的具体步骤包括：通过融合无人机获取所述搜索无人机所获取的所述疑似区域的信息，进行数据融合，确定出目标区域。
进一步地，还包括所述融合无人机携带通信基站模块，与指挥中心建立通信连接，所述搜索无人机通过所述融合无人机回传数据，并接收所述指挥中心的控制指令。
进一步地，携带超宽带生命探测雷达的搜索无人机同时携带有光学成像探测源，在获取所述目标区域内的生命体征状态信息的同时获取所述目标区域的清晰影像信息。
一种无人机群搜索救援系统，包括由多架搜索无人机组成无人机群，所述搜索无人机携带有探测源，用于对待搜索区域进行扫描，确定疑似区域；所述搜索无人机还携带有超宽生命探测雷达，用于对目标区域进行扫描，获取并回传所述目标区域内的生命体征状态信息；所述探测源包括无线电频谱探测源，和/或SAR成像探测源，和/或光学成像探测源；所述目标区域为通过对所述疑似区域进行数据融合而确定。
进一步地，所述搜索无人机还用于通过所携带的光学成像探测源对所述目标区域进行扫描，获取并回传所述目标区域的清晰影像信息。
进一步地，还包括融合无人机，所述融合无人机携带有数据融合处理设备，用于获取所述搜索无人机所获取的所述疑似区域的信息，进行数据融合，确定出目标区域。
进一步地，所述融合无人机还携带有通信基站模块，用于与指挥中心建立通信连接；所述搜索无人机通过所述融合无人机回传数据，并接收所述指挥中心的控制指令。
进一步地，携带超宽带生命探测雷达的搜索无人机同时携带有光学成像探测源，在获取所述目标区域内的生命体征状态信息的同时获取所述目标区域的清晰影像信息。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、本发明通过多架无人机组成无人机群，分别携带不同的探测源对同一待搜索区域进行扫描，通过采用多源异构传感器及多无人机协同工作的方式，可以快速的完成大范围目标区域的精确搜索；不同的传感器(探测源)分别承载于不同的无人机平台上，无人机之间通过数据/信息互通、协同工作，可完成大型有人直升机等搜救平台上复杂/笨重的传感器才能完成的工作，同时克服了传统通过有人直升机其架次出动少、机动性差、准确率低、易发生人员安全事故等缺点。
2、本发明通过无人机群实现超大范围区域快速搜索探测，每架无人机都有独自的搜索路径，可以互不干涉的同时对大范围的待搜索区域分别进行扫描探测；多个无人机协同小组联合工作，分区域精准搜索；从而大大的提高搜索救援的效率。
3、本发明通过无人机携带不同类型的传感器(探测源)，包括无线电频谱探测源，和/或SAR成像探测源，和/或光学成像探测源等，先通过无线电频谱探测源快速对目标区域进行粗扫描，确定无线电信号存在的大概位置；再由SAR成像探测源对目标区域快速实时成像，并识别、检测疑似目标，而后与无线电频谱探测源的结果进行重点复核，综合判定目标及其位置；光学成像探测源可对目标区域快速成像，识别、检测疑似目标，同时，超宽带生命探测雷达可对目标区域进行抵近/废墟穿透式探测，确定目标生命状态，因此，可以准确、高效的搜索到待救援的目标，从而也可大大提高待救援目标的生还机率。
附图说明
图1为本发明具体实施例的无人机编组协同多源探测流程图。
图2为本发明具体实施例的无人机群探测流程。
图3为本发明具体实施例的系统结构示意图。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。
如图1和图2所示，本实施例的无人机群搜索救援方法，多架搜索无人机组成无人机群，分别携带探测源对待搜索区域进行扫描，确定疑似区域，探测源包括无线电频谱探测源，和/或SAR成像探测源，和/或光学成像探测源；通过数据融合从疑似区域中确定出目标区域；通过搜索无人机携带的超宽带生命探测雷达对目标区域进行扫描，获取并回传目标区域内的生命体征状态信息。
在本实施例中，通过不同的探测源对同一待搜索区域进行扫描，分别探测出疑似区域，并为疑似区域确定可信度，如通过无线电频谱探测源探测出疑似区域A1、B1、C1、D1，并分别为4个疑似区域确定可信度值k1，k2，k3，k4；通过SAR成像探测源探测出疑似区域A2、B2、C2、D2、E2，并分别为5个疑似区域确定可信度值n1，n2，n3，n4，n5；两种探测源所确定的疑似区域可能为同一区域，如A1和B2可能为同一区域。再通过数据融合，从上述疑似区域中确定出目标区域。进行数据融合的方式可以根据需要选择。在本实施例中，根据疑似区域的可信度值进行加权计算得到的目标区域的可信度，并按照加权计算得到的目标区域的可信度值进行排序，按照可信度的高低进行抵近式复核探测。
在本实施例中，还包括通过搜索无人机携带的光学成像探测源对目标区域进行扫描，获取并回传目标区域的清晰影像信息。
在本实施例中，数据融合的具体步骤包括：通过融合无人机获取搜索无人机所获取的疑似区域的信息，进行数据融合，确定出目标区域。还包括融合无人机携带通信基站模块，与指挥中心建立通信连接，搜索无人机通过融合无人机回传数据，并接收指挥中心的控制指令。
在本实施例中，携带超宽带生命探测雷达的搜索无人机同时携带有光学成像探测源，在获取目标区域内的生命体征状态信息的同时获取目标区域的清晰影像信息。
如图3所示，本实施例的无人机群搜索救援系统，包括由多架搜索无人机组成无人机群，搜索无人机携带有探测源，用于对待搜索区域进行扫描，确定疑似区域；搜索无人机还携带有超宽生命探测雷达，用于对目标区域进行扫描，获取并回传目标区域内的生命体征状态信息；探测源包括无线电频谱探测源，和/或SAR成像探测源，和/或光学成像探测源；目标区域为通过对疑似区域进行数据融合而确定。搜索无人机还用于通过所携带的光学成像探测源对目标区域进行扫描，获取并回传目标区域的清晰影像信息。
在本实施例中，还包括融合无人机，融合无人机携带有数据融合处理设备，用于获取搜索无人机所获取的疑似区域的信息，进行数据融合，确定出目标区域。融合无人机还携带有通信基站模块，用于与指挥中心建立通信连接；搜索无人机通过融合无人机回传数据，并接收指挥中心的控制指令。
在本实施例中，携带超宽带生命探测雷达的搜索无人机同时携带有光学成像探测源，在获取目标区域内的生命体征状态信息的同时获取目标区域的清晰影像信息。
在本实施例中，多架搜索无人机之间通过数据交互，组成无人机群协同工作。探测源包括无线电频谱探测源、SAR成像探测源、光学成像探测源、超宽带生命探测雷达。其中，光学成像探测源又包括可见光探测源和红外探测源。上述各种类型的探测源可以独立作为搜索无人机的载荷，当然，也可以根据需要，将两个或两个以上不同类型的探测源进行组合，形成复合探测源，特别的，将光学成像探测源和超宽带生命探测雷达进行组合形成复合探测源。在本实施例中，至少包括无线电频谱探测源，SAR成像探测源，以及由光学成像探测源和超宽带生命探测雷达进行组合形成复合探测源。无人机携带任意一种上述探测源，从空中对待搜索区域进行扫描探测，并由无人机为探测源提供电源、通信等端口，无人机与探测源之间通过有线或无线方式通信，无人机与探测源作为一个整体与通信基站进行通信联络，传递探测结果/数据给指挥中心，并接收/执行指挥中心下达的指控命令。在本实施例中，无人机承载平台能够满足探测源对平台稳定性、抗抖动/漂移等指标的要求。通信基站是在数据融合无人机平台上的无线通信中转平台，负责收集多源探测系统的数据以及转达指挥中心的工作命令。
在本实施例中，无线电频谱探测源可以发射无线电信号，覆盖0.3-6GHz频段，能实现常见通信设备及特种通信设备的测角及多机联合精准定位功能。可针对自身携带有无线电通信设备的被搜索救援目标进行扫描探测。无线电频谱探测是一种被动测向方法，其工作时不主动发射电磁信号，一般具备有多个接收通道，将通道间的相位差变化率和多普勒频率变化率结合起来实现对目标的无源定位，充分利用机载平台和目标辐射源的相对运动信息，满足定位方法实时性、稳定性和高精度的要求。本实施例的无线电频谱探测源能够克服无人机机载平台自身的姿态变化和振动对相位差变化率和多普勒频率变化率等参数估计精度的影响；能够在运动平台载荷约束(重量、尺寸与功率)情况下的实现远距离高精度测向，采用紧耦合与电容加载技术实现小型化低剖面天线，通过射频组件集成化保证多通道一致性，基于框架理论稀疏优化阵列布阵方式，减少系统复杂度的同时保证远距测向性能；同时还具有高运算速度和高度稳定性的探测算法，可解决由于计算机的舍入误差引起协方差更新出现负定从而导致滤波发散问题。
在本实施例中，SAR成像探测源对被搜索救援目标的合作/非合作方式没有要求，是通过发射电磁信号接收电磁回波工作，具有全天候、全天时工作的优势，不受气候、昼夜光照影响。与视觉图像相比，SAR成像探测源具有整个测绘地带的比例尺基本相同、图像分辨率或比例尺和载机飞行高度和作用距离无关、纹理丰富、地物轮廓清晰对比度高、可全天候全天时工作等优势。在本实施例中，SAR成像探测源具备实时精细成像、搜救目标的自动分类识别，可直接输出目标的位置信息。
在本实施例中，由光学成像探测源和超宽带生命探测雷达进行组合形成复合探测源(双光及雷达复合探测源)对被搜索救援目标的合作/非合作方式没有要求，包括3种传感器，分别是：可见光视觉传感器、红外传感器、超宽带生命探测雷达传感器，可见光视觉传感器、红外传感器用于粗扫描、大面积搜索，超宽带生命探测雷达传感器用于验证确认目标是否存在生命迹象，复合探测用于提供更准确、可靠的信息。可见光传感器具备微光夜视功能，可在夜间低照度及恶劣光照条件下对探测区域成像；红外传感器对温度敏感，可据此检测出人体目标；超宽带雷达传感器，通过发射电磁信号并接收目标回波信号、结合人体心跳/呼吸产生的胸腔收缩和扩张以及肢体动作产生的多普勒频移信息来工作，具备一定穿透性，可穿透灌木、草丛、浅层浮土等障碍物，探测到其下方的生命体征人体目标。该系统工作时，先由双光传感器进行大范围扫描探测，标注出疑似目标区域后，无人机平台进行抵近式复核探测，获取更清晰的图像以及由超宽带雷达传感器确定人体目标的生命体征状态。
在本实施例中，还设置融合无人机，其携带有通信设备和数据融合处理设备，通信设备具备64通道以上的信号接入能力，可以实时收集现场搜索区域内各无人机传递的探测结果及数据，数据融合处理设备可对各无人机的探测结果和数据进行汇总融合后形成统一的定位信息，发送给指挥中心。同时接收指挥中心下达的指令并根据实际状态传递给对应的搜索无人机平台。
在本实施例中，指挥中心是整个任务的中心指挥系统，一般距离现场较远，也可以是省级/国家级的救援总指挥系统。融合无人机通过无线通信链路与指挥中心进行通讯。指挥中心是指整个搜救任务的指挥平台，一般距离现场几公里或几百公里以上，其与现场通信中心可直接通信或通过卫星进行通信联络。在指挥中心可以根据现场通信平台传递过来的数据、结果，形成综合搜救态势，对目标位置/状态、救援设备的位置/状态实时显示，并能区分、识别、标识、制定合理的施救任务计划，供指挥人员决策。
在本实施例中，将无人机群进行编组，分别携带不同的探测源，协同工作，共同对待搜索区域进行扫描探测。在搜索救援中，首先由携带有无线电频谱探测源、光学成像探测源的无人机进入待搜索区域，拍摄并回传待搜索区域的场景图像，便于指挥员掌握整体态势，同时对待搜索区域的无线电设备进行位置标定，提供坐标信息给融合系统。其次派出携带SAR成像探测源的无人机，一是对无线电频谱探测仪提供的位置进行核对，二是侦测识别地面运动目标。再次派出携带由光学成像探测源和超宽带生命探测雷达进行组合形成复合探测源的无人机，对标定的位置点进行穿透式探测和抵近式高清成像，搜索废墟、障碍物掩蔽下的人体目标，核实并将信息回传。另外，还可根据系统规划，对不存在无线电信号的区域进行快速的扫描探测；在发现目标后，光学成像探测源可获取并回传视觉图像，便于指挥员根据现场地形条件安排搜索救援任务。需要说明的是，搜索无人机可以将扫描信息回传至指挥中心，由指挥中心进行数据融合处理，也可以直接由无人机携带数据融合设备在现场进行数据融合处理。
在本实施例中，通过多种不同的探测源对待搜索区域进行扫描，标定疑似区域，并将不同探测源的探测数据进行融合来确定目标区域，进而进一步的对目标区域进行详细探测，确认救援目标。通过这种方式，可以充分发挥多种不同探测源的探测优势，从而提高搜索救援的准确性，提高救援效率。
上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。
Claims (10)
1.一种无人机群搜索救援方法，其特征在于：
多架搜索无人机组成无人机群，分别携带探测源对待搜索区域进行扫描，确定疑似区域，所述探测源包括无线电频谱探测源，和/或SAR成像探测源，和/或光学成像探测源；
通过数据融合从所述疑似区域中确定出目标区域；
通过搜索无人机携带的超宽带生命探测雷达对所述目标区域进行扫描，获取并回传所述目标区域内的生命体征状态信息。
2.根据权利要求1所述的无人机群搜索救援方法，其特征在于：还包括通过搜索无人机携带的所述光学成像探测源对所述目标区域进行扫描，获取并回传所述目标区域的清晰影像信息。
3.根据权利要求2所述的无人机群搜索救援方法，其特征在于：所述数据融合的具体步骤包括：通过融合无人机获取所述搜索无人机所获取的所述疑似区域的信息，进行数据融合，确定出目标区域。
4.根据权利要求3所述的无人机群搜索救援方法，其特征在于：还包括所述融合无人机携带通信基站模块，与指挥中心建立通信连接，所述搜索无人机通过所述融合无人机回传数据，并接收所述指挥中心的控制指令。
5.根据权利要求1至4任一项所述的无人机群搜索救援方法，其特征在于：携带超宽带生命探测雷达的搜索无人机同时携带有光学成像探测源，在获取所述目标区域内的生命体征状态信息的同时获取所述目标区域的清晰影像信息。
6.一种无人机群搜索救援系统，其特征在于：包括由多架搜索无人机组成无人机群，所述搜索无人机携带有探测源，用于对待搜索区域进行扫描，确定疑似区域；所述搜索无人机还携带有超宽生命探测雷达，用于对目标区域进行扫描，获取并回传所述目标区域内的生命体征状态信息；所述探测源包括无线电频谱探测源，和/或SAR成像探测源，和/或光学成像探测源；所述目标区域为通过对所述疑似区域进行数据融合而确定。
7.根据权利要求6所述的无人机群搜索救援系统，其特征在于：所述搜索无人机还用于通过所携带的光学成像探测源对所述目标区域进行扫描，获取并回传所述目标区域的清晰影像信息。
8.根据权利要求7所述的无人机群搜索救援系统，其特征在于：还包括融合无人机，所述融合无人机携带有数据融合处理设备，用于获取所述搜索无人机所获取的所述疑似区域的信息，进行数据融合，确定出目标区域。
9.根据权利要求8所述的无人机群搜索救援系统，其特征在于：所述融合无人机还携带有通信基站模块，用于与指挥中心建立通信连接；所述搜索无人机通过所述融合无人机回传数据，并接收所述指挥中心的控制指令。
10.根据权利要求6至9任一项所述的无人机群搜索救援系统，其特征在于：携带超宽带生命探测雷达的搜索无人机同时携带有光学成像探测源，在获取所述目标区域内的生命体征状态信息的同时获取所述目标区域的清晰影像信息。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810892369.6A CN108832997B (zh) | 2018-08-07 | 2018-08-07 | 一种无人机群搜索救援方法及系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810892369.6A CN108832997B (zh) | 2018-08-07 | 2018-08-07 | 一种无人机群搜索救援方法及系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108832997A true CN108832997A (zh) | 2018-11-16 |
| CN108832997B CN108832997B (zh) | 2024-01-12 |
Family
ID=64153629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810892369.6A Active CN108832997B (zh) | 2018-08-07 | 2018-08-07 | 一种无人机群搜索救援方法及系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108832997B (zh) |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109558848A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-04-02 | 湖南华诺星空电子技术有限公司 | 一种基于多源信息融合的无人机生命探测方法 |
| CN109583383A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-04-05 | 湖南华诺星空电子技术有限公司 | 一种基于多源传感器的无人机生命探测方法及系统 |
| CN109727174A (zh) * | 2018-12-24 | 2019-05-07 | 浙江大华技术股份有限公司 | 一种救灾系统、方法及存储介质 |
| CN110187342A (zh) * | 2019-05-14 | 2019-08-30 | 南京理工大学 | 一种基于fmcw移动平台的生命体征检测与成像方法 |
| CN110297213A (zh) * | 2019-07-17 | 2019-10-01 | 南京航空航天大学 | 基于装载互质线阵的无人机平台的辐射源定位装置及方法 |
| CN110650530A (zh) * | 2019-09-24 | 2020-01-03 | 北京佰才邦技术有限公司 | 无人机的搜索定位方法、装置和无人机 |
| CN111273228A (zh) * | 2019-05-09 | 2020-06-12 | 哈尔滨工程大学 | 一种基于遍历搜索策略的多相干源定位方法 |
| CN111522030A (zh) * | 2020-07-06 | 2020-08-11 | 成都理工大学 | 一种基于无人机组与北斗定位的山区失踪人员搜救系统 |
| CN111540166A (zh) * | 2020-05-09 | 2020-08-14 | 重庆工程学院 | 一种基于深度学习的无人机夜间搜寻系统及方法 |
| CN112284397A (zh) * | 2020-11-06 | 2021-01-29 | 万创惠科(重庆)信息技术有限公司 | 基于微波技术的室内定位搜救系统及方法 |
| CN113033513A (zh) * | 2021-05-24 | 2021-06-25 | 湖南华诺星空电子技术有限公司 | 一种空地协同搜索救援系统及方法 |
| CN113485415A (zh) * | 2021-06-28 | 2021-10-08 | 中交遥感载荷(江苏)科技有限公司 | 一种基于无人机系统的抢险救灾的方法及其无人机系统 |
| CN114063628A (zh) * | 2021-11-17 | 2022-02-18 | 杭州电子科技大学 | 一种基于深度学习和雷达检测的无人机救灾系统及方法 |
| CN114967728A (zh) * | 2022-02-25 | 2022-08-30 | 珠海紫燕无人飞行器有限公司 | 一种无人机集群协同搜索方法 |
| CN115561752A (zh) * | 2022-09-13 | 2023-01-03 | 中国地震应急搜救中心 | 一种多源灾情数据联机融合处理的方法和中空无人机 |
| CN116167594A (zh) * | 2023-04-21 | 2023-05-26 | 中国地质大学（北京） | 滑坡体下人体生命体征的探测无人机平台及探测方法 |
| CN118605578A (zh) * | 2024-08-08 | 2024-09-06 | 中国兵器装备集团自动化研究所有限公司 | 一种基于微型无人机蜂群的搜索系统 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101382429A (zh) * | 2008-10-17 | 2009-03-11 | 北京航空航天大学 | 一种地空异构多机器人搜救系统 |
| CN103699106A (zh) * | 2013-12-30 | 2014-04-02 | 合肥工业大学 | 基于VR-Forces仿真平台的多无人机协同任务规划仿真系统 |
| CN105575185A (zh) * | 2016-01-04 | 2016-05-11 | 上海海事大学 | 水上（海上）智能巡航系统 |
| US20170088261A1 (en) * | 2015-09-29 | 2017-03-30 | Tyco Fire & Security Gmbh | Search and Rescue UAV System and Method |
| CN106989744A (zh) * | 2017-02-24 | 2017-07-28 | 中山大学 | 一种融合机载多传感器的旋翼无人机自主定位方法 |
| CN107145146A (zh) * | 2017-04-21 | 2017-09-08 | 成都梵辰科技有限公司 | 用于灾区搜救的无人机及其搜救方法 |
| CN107276661A (zh) * | 2017-07-25 | 2017-10-20 | 陕西师范大学 | 一种基于无人机群搜救的方法及系统 |
| CN107844129A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-03-27 | 北京大学深圳研究生院 | 基于路径规划和信息融合的多无人机协同搜索方法及系统 |
| CN108287926A (zh) * | 2018-03-02 | 2018-07-17 | 宿州学院 | 一种农业生态多源异构大数据采集、处理与分析架构 |
| CN209402517U (zh) * | 2018-08-07 | 2019-09-17 | 湖南华诺星空电子技术有限公司 | 一种无人机群搜索救援系统 |
-
2018
- 2018-08-07 CN CN201810892369.6A patent/CN108832997B/zh active Active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101382429A (zh) * | 2008-10-17 | 2009-03-11 | 北京航空航天大学 | 一种地空异构多机器人搜救系统 |
| CN103699106A (zh) * | 2013-12-30 | 2014-04-02 | 合肥工业大学 | 基于VR-Forces仿真平台的多无人机协同任务规划仿真系统 |
| US20170088261A1 (en) * | 2015-09-29 | 2017-03-30 | Tyco Fire & Security Gmbh | Search and Rescue UAV System and Method |
| CN105575185A (zh) * | 2016-01-04 | 2016-05-11 | 上海海事大学 | 水上（海上）智能巡航系统 |
| CN106989744A (zh) * | 2017-02-24 | 2017-07-28 | 中山大学 | 一种融合机载多传感器的旋翼无人机自主定位方法 |
| CN107145146A (zh) * | 2017-04-21 | 2017-09-08 | 成都梵辰科技有限公司 | 用于灾区搜救的无人机及其搜救方法 |
| CN107276661A (zh) * | 2017-07-25 | 2017-10-20 | 陕西师范大学 | 一种基于无人机群搜救的方法及系统 |
| CN107844129A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-03-27 | 北京大学深圳研究生院 | 基于路径规划和信息融合的多无人机协同搜索方法及系统 |
| CN108287926A (zh) * | 2018-03-02 | 2018-07-17 | 宿州学院 | 一种农业生态多源异构大数据采集、处理与分析架构 |
| CN209402517U (zh) * | 2018-08-07 | 2019-09-17 | 湖南华诺星空电子技术有限公司 | 一种无人机群搜索救援系统 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 彭向阳;陈驰;饶章权;杨必胜;麦晓明;王柯;: "基于无人机多传感器数据采集的电力线路安全巡检及智能诊断", no. 01, pages 159 - 166 * |
Cited By (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109583383A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-04-05 | 湖南华诺星空电子技术有限公司 | 一种基于多源传感器的无人机生命探测方法及系统 |
| CN109558848A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-04-02 | 湖南华诺星空电子技术有限公司 | 一种基于多源信息融合的无人机生命探测方法 |
| CN109727174A (zh) * | 2018-12-24 | 2019-05-07 | 浙江大华技术股份有限公司 | 一种救灾系统、方法及存储介质 |
| CN111273228A (zh) * | 2019-05-09 | 2020-06-12 | 哈尔滨工程大学 | 一种基于遍历搜索策略的多相干源定位方法 |
| CN110187342B (zh) * | 2019-05-14 | 2023-01-13 | 南京理工大学 | 一种基于fmcw移动平台的生命体征检测与成像方法 |
| CN110187342A (zh) * | 2019-05-14 | 2019-08-30 | 南京理工大学 | 一种基于fmcw移动平台的生命体征检测与成像方法 |
| CN110297213A (zh) * | 2019-07-17 | 2019-10-01 | 南京航空航天大学 | 基于装载互质线阵的无人机平台的辐射源定位装置及方法 |
| CN110650530A (zh) * | 2019-09-24 | 2020-01-03 | 北京佰才邦技术有限公司 | 无人机的搜索定位方法、装置和无人机 |
| CN111540166A (zh) * | 2020-05-09 | 2020-08-14 | 重庆工程学院 | 一种基于深度学习的无人机夜间搜寻系统及方法 |
| CN111522030A (zh) * | 2020-07-06 | 2020-08-11 | 成都理工大学 | 一种基于无人机组与北斗定位的山区失踪人员搜救系统 |
| CN111522030B (zh) * | 2020-07-06 | 2020-10-02 | 成都理工大学 | 一种基于无人机组与北斗定位的山区失踪人员搜救系统 |
| CN112284397A (zh) * | 2020-11-06 | 2021-01-29 | 万创惠科(重庆)信息技术有限公司 | 基于微波技术的室内定位搜救系统及方法 |
| CN113033513A (zh) * | 2021-05-24 | 2021-06-25 | 湖南华诺星空电子技术有限公司 | 一种空地协同搜索救援系统及方法 |
| CN113485415A (zh) * | 2021-06-28 | 2021-10-08 | 中交遥感载荷(江苏)科技有限公司 | 一种基于无人机系统的抢险救灾的方法及其无人机系统 |
| CN114063628A (zh) * | 2021-11-17 | 2022-02-18 | 杭州电子科技大学 | 一种基于深度学习和雷达检测的无人机救灾系统及方法 |
| CN114967728A (zh) * | 2022-02-25 | 2022-08-30 | 珠海紫燕无人飞行器有限公司 | 一种无人机集群协同搜索方法 |
| CN114967728B (zh) * | 2022-02-25 | 2023-03-31 | 珠海紫燕无人飞行器有限公司 | 一种无人机集群协同搜索方法 |
| CN115561752A (zh) * | 2022-09-13 | 2023-01-03 | 中国地震应急搜救中心 | 一种多源灾情数据联机融合处理的方法和中空无人机 |
| CN116167594A (zh) * | 2023-04-21 | 2023-05-26 | 中国地质大学（北京） | 滑坡体下人体生命体征的探测无人机平台及探测方法 |
| CN116167594B (zh) * | 2023-04-21 | 2023-10-17 | 中国地质大学（北京） | 滑坡体下人体生命体征的探测无人机平台及探测方法 |
| CN118605578A (zh) * | 2024-08-08 | 2024-09-06 | 中国兵器装备集团自动化研究所有限公司 | 一种基于微型无人机蜂群的搜索系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108832997B (zh) | 2024-01-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108832997A (zh) | 一种无人机群搜索救援方法及系统 | |
| CN108226852B (zh) | 基于空中无线电监测平台的无人机操作者定位系统及方法 | |
| CN209402517U (zh) | 一种无人机群搜索救援系统 | |
| CN109583383A (zh) | 一种基于多源传感器的无人机生命探测方法及系统 | |
| CN103822635B (zh) | 基于视觉信息的无人机飞行中空间位置实时计算方法 | |
| CN104932001B (zh) | 一种实时3d核辐射环境重建监测系统 | |
| CN107678023A (zh) | 一种对民用无人机的无源定位和识别系统 | |
| CN104457750B (zh) | 一种应急救援的人员定位系统及方法 | |
| CN203745655U (zh) | 一种多功能环境监测无人机系统 | |
| CN116308944B (zh) | 一种面向应急救援的数字战场实战指控平台及架构 | |
| CN109911237A (zh) | 基于紫外光对空编码信标的无人机助降与引导系统及应用 | |
| CN105416584A (zh) | 一种灾后生命循迹无人机系统 | |
| CN111026150A (zh) | 一种利用无人机进行输电线路地质灾害预警系统及方法 | |
| CN106898249B (zh) | 一种针对地震灾区通信失效区域的地图构建方法 | |
| CN101968913B (zh) | 一种森林火灾区域的火焰跟踪方法 | |
| CN104457704A (zh) | 基于增强地理信息的无人机地面目标定位系统及方法 | |
| CN103957508A (zh) | 一种基于无线WiFi与陀螺仪相结合的井下无线精确定位系统及方法 | |
| CN107783545A (zh) | 基于ooda环多传感器信息融合的灾后救援旋翼无人机避障系统 | |
| CN107521678A (zh) | 用于核辐射放射源定位及抓取的无人机系统及其方法 | |
| CN107783119A (zh) | 应用在避障系统中的决策融合方法 | |
| CN108413965A (zh) | 一种室内室外巡检机器人综合系统及巡检机器人导航方法 | |
| CN106525044A (zh) | 基于船体结构图的大型舰艇的人员定位导航系统及其方法 | |
| CN105890590A (zh) | 基于红外激光灯与多相机阵列无人机远距离光学导引着陆系统 | |
| CN107065027A (zh) | 泄漏源的探测系统、方法、装置及设备 | |
| CN106370160A (zh) | 一种机器人室内定位系统和方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 410205 B7 Lugu Enterprise Plaza, 27 Wenxuan Road, Changsha High-tech Development Zone, Hunan Province Applicant after: Huanuo Xingkong Technology Co.,Ltd. Address before: 410205 B7 Lugu Enterprise Plaza, 27 Wenxuan Road, Changsha High-tech Development Zone, Hunan Province Applicant before: Hunan Huanuo Xingkong Electronic Technology Co.,Ltd. Address after: 410205 B7 Lugu Enterprise Plaza, 27 Wenxuan Road, Changsha High-tech Development Zone, Hunan Province Applicant after: Hunan Huanuo Xingkong Electronic Technology Co.,Ltd. Address before: 410205 B7 Lugu Enterprise Plaza, 27 Wenxuan Road, Changsha High-tech Development Zone, Hunan Province Applicant before: HUNAN NOVASKY ELECTRONIC TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
|
| CB02 | Change of applicant information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |