CN110422302A - 一种利用子母无人艇的水上遇险人员快速搜救系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于船舶海上搜救领域，并具体公开了一种利用子母无人艇的水上遇险人员快速搜救系统及方法。该系统中母无人艇的第一甚高频无线电台用于确定遇险人员的数量和方位，同时还用于与子无人艇进行通信，传输搜救任务执行情报，卫星天线将该情报反馈至远程指挥调度中心；子无人艇的第二甚高频无线电台用于确定遇险人员的数量和方位，并自主驶向遇险人员，同时还用于与其他子无人艇和母无人艇进行通信，传输搜救任务执行情报；救生手环佩戴用于接收所述母无人艇和子无人艇发射的搜救请求信号，然后发送所述应答信号。本发明利用无线电时差定位方法确定遇险人员的方位，并利用自组织网络架构扩大搜索定位覆盖范围，并能够有效提高通信网络的稳定性。

Description

一种利用子母无人艇的水上遇险人员快速搜救系统及方法

技术领域

本发明属于船舶海上搜救领域，更具体地，涉及一种利用子母无人艇的水上遇险人员快速搜救系统及方法。

背景技术

近年来，伴随着我国沿海地区海上经贸活动的增多，海上事故发生概率逐年增加，海上搜寻与救援工作挑战也越来越大。据中国海上搜救中心统计，海上搜救平均成功率约95％，但具体到恶劣海况下遇险人员落水的搜救统计，成功率却低于50％。这主要是由于恶劣海况下事故海域存在着火、溢油、浓烟等因素严重干扰救援工作实施。

面对这类恶劣海况的水上遇险人员搜救任务，现有的有人搜救技术将难以在有限时间内完成救援任务。进一步分析海上搜救、救生设备技术等领域已公开的专利，尽管已有很多智能救生装备、无人救生装备等专利，但鲜有专利充分考虑恶劣海况的救援需要，多数发明难以应对事故海域能见度低，天气恶劣影响卫星定位，以及水面存在溢油、有毒气体等不利因素。

CN201510331831.1公开了一种水上快速救生系统，该系统是一种可穿戴的水上快速救生装置，船上人员佩戴水上快速救生装置，同时船体四周安装信号接收器，当发生落水事故时，遇险人员佩戴装置发射无线信号，船只接收信号，根据信号强度值判断遇险人员方位和距离，根据判断结果，船只自动释放救生设备，并通知船上其他人员救援。但是该方案对于小型船舶及近距离落水救援情况较为适用，而对更加普遍的大型船舶或船舶自损发生的人员落水情况则不适合。因为大型船舶航行过程即使发现有人落水，从全速前进到停车(甚至倒车)过程滑行距离会达到5倍以上船长(≥500m)，此时通信距离超过2.4G信号正常可覆盖范围；而对于船舶自损情况，显然遇险人员无法再次登船，且复杂海况需要遇险人员迅速逃离事故海域寻找安全避难点。此外，该发明方法通常需要预先在使用环境下标定距离与信号强度的映射关系才能较为准确定位。CN201520189264.6公开了一种搭载无人机的水上搜救设备，其主要采用无人机与无人船协同的水上搜寻作业模式。尽管无人机能在高空观察水面情况，但是恶劣海况下，无人机将难以在无人船上顺利起降，且当风力超过7级时，无人机将难以升空胜任搜寻任务。CN201710578336.X公开了一种基于无人船的水上救援装置及其方法，该专利采用无人船搭载摄像机和火箭筒救生圈对遇险人员进行搜救，该方案利用无人船按设定轨迹航行，配合摄像机搜寻遇险人员。但是在海面风高浪急等恶劣海况发生时，摄像机将难以获得稳定、清晰画面，故通过图像识别搜寻遇险人员存在识别效率低、难以追踪定位等问题。CN201720740784.0公开了一种无线遥控救生无人艇、CN201620064229.6公开了一种海上救援报警定位设备以及CN201410185541.6公开了一种带定位通信功能的救生示位灯及控制方法，以上专利均采用带北斗或GPS定位功能的方法确定遇险人员位置，但是在恶劣海况下，由于雷雨、乌云等影响，卫星定位接收机往往不能可靠工作，进而延误救援时机。CN201721458052.9公开了一种无人救生圈及其喷水推进器、CN201810226893.X公开了一种动力救生圈，以上专利均属于有动力型改造救生圈。尽管救生圈是常见的遇险人员救生装备，但是当遇到事故海域水面存在溢油或者其他危险情况时，该类动力救生圈无法通过下潜至水面以下来迅速逃离危险区域，而通过绕行方式则难以在短时间摆脱危险区域。因此，对于海上搜救领域，尽管已形成许多无人运载工具或智能救生装备等相关专利，但是这些方案在考虑恶劣海况、复杂水面状况、卫星定位受限及通信受限等方面仍有提升改进空间。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种利用子母无人艇的水上遇险人员快速搜救系统及方法，其中该系统结合海上搜救情况恶劣、通信受限等问题，相应设计了子母无人艇，并利用救生手环的应答信号确定遇险人员的数量和方位，相应的可有效解决海上通信受限、定位不准确的问题，因而尤其适用于船舶海上搜救的应用场合。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提出了一种利用子母无人艇的水上遇险人员快速搜救系统，该系统包括母无人艇、子无人艇和救生手环，其中：

所述母无人艇包括第一推进设备、主控设备、第一甚高频无线电台、卫星天线、遥控舱门和传送带，所述第一推进设备设置在所述母无人艇的左右两侧，用于为所述母无人艇的航行和转向提供动力，所述主控设备用于控制所述母无人艇并进行信息通信和处理，所述第一甚高频无线电台设置在所述母无人艇的顶部，用于发射搜救请求信号，并接收所述救生手环发送的应答信号，从而确定遇险人员的数量和方位，同时该第一甚高频无线电台还用于与所述子无人艇进行通信，传输搜救任务执行情报，所述卫星天线用于将收集到的搜救任务执行情报反馈至远程指挥调度中心，所述遥控舱门和传送带设置在所述母无人艇的底部，用于释放和回收所述子无人艇；

所述子无人艇包括第二推进设备、电池、第二甚高频无线电台和救生抛射设备，所述第二推进设备设置在所述子无人艇的左右两侧，用于为所述子无人艇的航行和转向提供动力，所述电池用于为所述无人艇提供电力，所述第二甚高频无线电台设置在所述子无人艇的顶部，用于发射搜救请求信号，并接收所述救生手环发送的应答信号，从而确定所述遇险人员的数量和方位，并自主驶向所述遇险人员，同时该第二甚高频无线电台还用于与其他子无人艇和母无人艇进行通信，传输搜救任务执行情报，当所述子无人艇靠近所述遇险人员时，通过所述救生抛射设备抛投救生装置进行救援；

所述救生手环佩戴在所述遇险人员的手腕，用于接收所述母无人艇和子无人艇发射的搜救请求信号，然后发送所述应答信号。

作为进一步优选地，所述子无人艇还包括应急呼吸设备、空气瓶和功能按键，所述应急呼吸设备通过导管与空气瓶连接，并利用所述功能按键控制该应急呼吸设备的开启和关闭，从而为所述遇险人员提供空气。

作为进一步优选地，所述母无人艇还包括摄像设备和航行灯指示设备，其中，所述摄像设备用于获取海面的实时状况并反馈至远程指挥调度中心，所述航行灯指示设备则用于指示所述母无人艇的航行状态并进行夜间探照。

作为进一步优选地，所述子无人艇还另外包括油门把手、语音通话设备、显示屏和照明设备，其中所述油门把手与所述第二推进设备连接，用于控制该第二推进设备的转速，从而调节所述子无人艇的前进速度，所述语音通话设备为所述遇险人员与救援人员的沟通提供渠道，所述显示屏用于显示当前所述子无人艇的工作状况和逃离指示信息，所述照明设备设置在所述子无人艇的前端，用于进行标识和探照。

作为进一步优选地，所述救生手环包括手环腕带、腕带扣、信号发射器和指示灯，其中利用所述手环腕带和腕带扣实现佩戴功能，并通过所述信号发射器发射所述应答信号和遇险人员的生命体征状态信息，所述指示灯用于显示电量。

作为进一步优选地，所述救生手环还搭载有多轴姿态传感器、心率检测传感器、温度传感器以及高频数传，用于判断所述遇险人员的生命体征状态并反馈至子母无人艇。

作为进一步优选地，所述第一甚高频无线电台和第二甚高频无线电台发射的甚高频无线电的频率为300MHz～3000MHz，并进一步优选为433MHz或915MHz。

按照本发明的另一方面，提供了一种利用子母无人艇的水上遇险人员快速搜救方法，该方法具体为：

(a)母无人艇发射搜救请求信号，遇险人员佩戴的救生手环收到所述搜救请求信号后发送应答信号，所述母无人艇根据接收的所述应答信号确定所述遇险人员的方位和数量，从而释放匹配遇险人员数量的子无人艇，并分配每艘子无人艇的救援任务；

(b)所述子无人艇发射搜救请求信号，所述遇险人员佩戴的救生手环收到所述搜救请求信号后发送应答信号，所述子无人艇根据接收的所述应答信号确定所述遇险人员的相对位置关系，然后自主规划航路驶向所述遇险人员，同时所述子无人艇保持与母无人艇和其他子无人艇的通信，从而向远程指挥调度中心传输搜救任务的执行情报；

(c)当所述子无人艇接近所述遇险人员时，释放救生装置使得所述遇险人员握住所述子无人艇，并驾驶其逃离事发海域。

作为进一步优选地，利用无线电台时差定位方法确定所述遇险人员的数量和方位。

作为进一步优选地，在步骤(c)中，当所述事发海域的水面存在不利情况时，所述遇险人员利用应急呼吸设备通过水下路线逃离事发海域。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：

1.本发明根据海上应急救援过程中，执行不同任务时设备性能的需求差异，相应配置了子母异构无人艇集群，其中母无人艇不仅作为远程指挥调度中心与子无人艇集群之间的通信中继，还负责实时监听各子无人艇的航行状态和搜救情报，从而负责整个组网的全局配置，以此构建面向海上救援环境的应急通信指挥网络，而子无人艇则通过甚高频无线电台将救援过程情报反馈至母无人艇，再由母无人艇汇总情报信息发送至远程指挥调度中心供应急决策，通过这种子母无人艇之间形成的自组网通信架构，有效扩大了搜救信号服务范围，可适应恶劣海况对网络传输和定位的要求，从而解决了海上卫星通信资源有限，以及无人艇集群通信距离的问题，实现海上远距离可靠通信，尤其是这种自组网通信架构能够实现去中心的网络架构，在某个子无人艇发生故障或通信被中断时，剩余的子无人艇仍能维持整个系统的通信能力，具有较强的网络链接能力和海上通信生存能力；

2.同时，本发明提供的系统中救生手环采用的是被动应答响应的工作方式，能够有效节省能源，避免遇险人员在救援力量尚未赶到现场时发射无用的求救信号；

3.此外，本发明还在子无人艇上配备了应急呼吸设备，遇险人员佩戴后可自主选择水面或水下的逃离路线，从而有效应对事发海域水面存在溢油、着火、危险化学品或有毒有害气体等不利情况下的救援需求。

附图说明

图1是本发明提供的利用子母无人艇的水上遇险人员快速搜救系统的结构示意图；

图2是按照本发明优选实施例构建的母无人艇的结构示意图；

图3是按照本发明优选实施例构建的母无人艇装载子无人艇的结构示意图；

图4是按照本发明优选实施例构建的子无人艇的结构示意图；

图5是按照本发明优选实施例构建的子无人艇的俯视图；

图6是按照本发明优选实施例构建的救生手环的示意图；

图7是本发明优选实施例中子母无人艇组网与搜救覆盖范围的示意图。

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：

1-第二推进设备，2-照明设备，3-第二甚高频无线电台，4-救生抛射设备，5-语音通话设备，6-应急呼吸设备，7-显示屏，8-功能按键，9-油门把手，10-电池，11-空气瓶，12-第一推进设备，13-航行灯指示设备，14-卫星天线，15-第一甚高频无线电台，16-主控设备，17-遥控舱门，18-传送带，19-1-手环腕带，19-2-腕带扣，19-3-信号发射器，19-4-指示灯，20-摄像设备。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1所示，本发明实施例提出了一种利用子母无人艇的水上遇险人员快速搜救系统，该系统包括母无人艇、子无人艇和救生手环，其中：

如图2～3所示，母无人艇包括第一推进设备12、主控设备16、第一甚高频无线电台15、遥控舱门17、传送带18、卫星天线14、摄像设备20和航行灯指示设备13，第一推进设备12设置在母无人艇的左右两侧，用于为母无人艇的航行和转向提供动力，其采用喷水推进方式，增强母无人艇的操纵灵活性，同时利用内置电源为其提供电力，主控设备16用于母无人艇的自主或远程遥控管理，海上救援情报信息的融合处理以及子无人艇的任务分配与通信，第一甚高频无线电台15设置在母无人艇的顶部，用于发射搜救请求信号，扫描甚高频无线电覆盖范围内遇险人员发送的应答信号，从而确定遇险人员的数量和方位，并分配救援任务给各艘子无人艇，同时该第一甚高频无线电台15还用于与所述子无人艇进行通信，传输搜救任务执行情报，卫星天线14用于将收集到的搜救任务执行情报反馈至远程指挥调度中心，遥控舱门17和传送带18设置在母无人艇的底部，用于释放和回收子无人艇，摄像设备20用于获取海面的实时状况并反馈至远程指挥调度中心，航行灯指示设备13则用于指示母无人艇的航行状态并进行夜间探照；

如图4～5所示，子无人艇包括第二推进设备1、电池10、第二甚高频无线电台3和救生抛射设备4，第二推进设备1设置在子无人艇的左右两侧，其包括电机和螺旋桨，用于为子无人艇的航行和转向提供动力，电池10用于为无人艇提供电力，第二甚高频无线电台3设置在子无人艇的顶部，用于发射搜救请求信号，并接收救生手环发送的应答信号，从而确定遇险人员的数量和方位，并自主规划航路，驶向遇险人员所在位置，同时该第二甚高频无线电台3还用于与其他子无人艇和母无人艇进行通信，传输搜救任务执行情报，当子无人艇靠近遇险人员时，通过救生抛射设备4抛投救生装置(如救生绳索、救生圈)进行救援；

救生手环佩戴在遇险人员的手腕，用于接收母无人艇和子无人艇发射的搜救请求信号，然后发送应答信号；

更具体地，第一甚高频无线电台15和第二甚高频无线电台3分别包括由三根相互垂直的天线组成的阵列，利用阵列天线接收到同一信号的时差，解算获取该信号相对于阵列天线的空间坐标，进而可判定遇险人员的方位和距离，第一甚高频无线电台15配备大功率发射与接收模块，通讯距离相对较长，第二甚高频无线电台3配备便携式发射与接收模块，通讯距离相对较短；

母无人艇与各子无人艇之间形成自组网通信架构，搜救情报可通过各子无人艇(子节点)中继后传递至母无人艇(主节点)，子母无人艇通过自组网协同搜救，有效地扩展了子母无人艇搜救系统所能覆盖的搜救服务范围。

进一步，子无人艇还包括应急呼吸设备6、空气瓶11、功能按键8、油门把手9、语音通话设备5、显示屏7和照明设备2，应急呼吸设备6通过导管与空气瓶11连接，并利用功能按键8控制该应急呼吸设备6的开启和关闭，遇险人员可从显示屏7的下方取出该应急呼吸设备6使用，油门把手9为旋转把手并且与第二推进设备1连接，用于控制该第二推进设备1的转速进而控制子无人艇的前进速度，从而调节子无人艇的前进速度，语音通话设备5为遇险人员与救援人员的沟通提供有效渠道，救援人员可通过该语音通话设备5指挥遇险人员快速驶离事发海域，遇险人员也可通过该语音通话设备5反馈事故现场情报，显示屏7用于显示当前子无人艇的工作状况和逃离指示信息，照明设备2设置在子无人艇的前端，是遇险人员分辨子无人艇的标识，同时作为遇险人员逃离事发海域的探照灯。

进一步，如图6所示，救生手环包括手环腕带19-1、腕带扣19-2、信号发射器19-3和指示灯19-4，其中利用手环腕带19-1和腕带扣19-2实现佩戴功能，并通过信号发射器19-3发射应答信号和遇险人员的生命体征状态信息，指示灯19-4用于显示电量，救生手环还搭载有多轴姿态传感器、心率检测传感器、温度传感器以及高频数传，用于判断所述遇险人员的生命体征状态并反馈至子母无人艇。

进一步，第一甚高频无线电台15和第二甚高频无线电台3发射的甚高频无线电的频率为300MHz～3000MHz，根据低频无线电传输距离远的特点，发射的甚高频无线电的频率进一步优选为433MHz或915MHz；主要是因为这两个频段的传输速度和绕射性能相对平衡，与Wifi和ZigBee相比，433MHz或915MHz频段的无线信号穿透性强，传输距离远，速度能够满足子母无人艇间数据传输的需求(如9600bps)。

按照本发明的另一方面，提供了一种将上述利用子母无人艇的水上遇险人员快速搜救系统应用于海上救援的方法，该方法具体为：

(a)母无人艇发射搜救请求信号，遇险人员佩戴的救生手环收到搜救请求信号后发送应答信号，母无人艇根据接收的应答信号确定遇险人员的方位和数量，从而释放匹配遇险人员数量的子无人艇，并分配每艘子无人艇的救援任务；

(b)子无人艇发射搜救请求信号，遇险人员佩戴的救生手环收到搜救请求信号后发送应答信号，子无人艇根据接收的应答信号确定遇险人员的相对位置关系，然后自主规划航路驶向遇险人员，同时所述子无人艇保持与母无人艇和其他子无人艇的通信，从而向远程指挥调度中心传输搜救任务的执行情报；

(c)当子无人艇接近遇险人员时，释放救生装置使得遇险人员握住所述子无人艇，并驾驶其逃离事发海域，当事发海域的水面存在不利情况时，遇险人员利用应急呼吸设备6通过水下路线逃离事发海域。

进一步，利用无线电台时差定位方法确定遇险人员的数量和方位。

下面对本发明提供的利用子母无人艇的水上遇险人员快速搜救系统的工作过程作具体说明。

如图7所示，当接到遇险人员的救援报警信息时，母无人艇迅速赶往事发海域，与此同时，有人救援指挥船紧随其后前往事发海域附近，当全速到达规划的目标位置时，母无人艇启动大功率的第一甚高频无线电台15，发射甚高频无线电的搜救请求信号，当搜索到甚高频无线电覆盖范围内存在救生手环的应答信号时，利用无线电台时差定位方法确定遇险人员的数量和方位，根据遇险人员的数量和位置分布信息，计算已搜索到的多名遇险人员的位置中心点，母无人艇继续驶向该地点，然后母无人艇释放匹配数量的子无人艇，并分配每艘子无人艇的救援任务；

各子无人艇开始自主航行执行搜救任务，并启动便携式第二甚高频无线电台3继续发射甚高频无线电的搜救请求信号，并根据接收到的应答信号确定遇险人员的身份、数量和方位，确定其与本无人艇的相对位置关系，然后自主规划航路，驶向遇险人员，并且搜救过程中子无人艇与母无人艇之间依靠第一甚高频无线电台15和第二甚高频无线电台3进行通信，传输搜救任务执行情报，并由母无人艇汇总后将现场结果通过卫星天线14实时反馈至远程指挥调度中心，同时各艘子无人艇之间也通过自组网扩大搜救信号服务范围；

当子无人艇接近遇险人员时(距离5m以内)，通过救生抛射设备4抛投救生装置，遇险人员抓住救生装置并靠近子无人艇，当遇险人员握住子无人艇后，可通过油门把手9人工驾驶子无人艇，借助显示屏7和语音通话设备5快速逃离事发海域，当事故海域表面存在溢油、着火、有毒气体等不利情况时，遇险人员可通过功能按键8开启应急呼吸设备6，下潜至水面以下从而避开水面障碍物，继续驶离危险区域，直至最终到达安全海域，完成救援任务；

本发明提供的利用子母无人艇的水上遇险人员快速搜救系统可以针对事发海域开展快速、大范围的搜救工作，并且及时掌握遇险人员的分布情况，以便采取合理高效的救援措施。

子无人艇在执行搜救被分配的遇险人员任务时，仍可接受其他遇险人员发送的应答信号，并将该响应信号ID跟已被安排救援计划的响应信号ID清单对比，如清单中不存在该响应信号ID(说明发现新的遇险人员)，将该信息反馈至母无人艇，由母无人艇调度安排新的子无人艇实施救援任务。借助子无人艇的第二甚高频无线电台，本系统进一步扩大了搜救覆盖范围，通过子母无人艇之间的自组网通信，确保了搜救情报的及时传递。

事故现场遇险人员可能分散在事故船舶两侧，由于母无人艇发射的无线电信号不能直接穿透钢制船壳，因此事故船舶背面的海域不能直接被母无人艇搜索覆盖，在这种情况下，可将子无人艇开往事故船舶背面海域进行搜索，将搜救情报由其他无人艇中继传回母无人艇，从而实现被遮蔽区域的搜救服务覆盖。

当事发海域水面存在溢油、着火、有毒气体等不利情况时，遇险人员可根据语音提示开启子无人艇的应急呼吸设备，下潜至水面以下(水深≤5m)避开障碍物，继续驶离危险区域，直至最终到达安全海域。

本系统中子母无人艇除具备一定的自主航行能力外，还可通过远程遥控方式指挥调度，当母无人艇到达事故海域搜索确定遇险人员数量和分布后，结合摄像头获取的海面状况信息，通过卫星天线14直接传回远程指挥调度中心，由远程指挥调度中心决策救援方案，并安排人员远程指挥派出母无人艇内部的子无人艇，并通过卫星和无线数传来传输指令，远程操作子无人艇驶向遇险人员，开展救援工作。

本领域的技术人员容易理解，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种利用子母无人艇的水上遇险人员快速搜救系统，其特征在于，该系统包括母无人艇、子无人艇和救生手环，其中：

所述母无人艇包括第一推进设备(12)、主控设备(16)、第一甚高频无线电台(15)、卫星天线(14)、遥控舱门(17)和传送带(18)，所述第一推进设备(12)设置在所述母无人艇的左右两侧，用于为所述母无人艇的航行和转向提供动力，所述主控设备(16)用于控制所述母无人艇并进行信息通信和处理，所述第一甚高频无线电台(15)设置在所述母无人艇的顶部，用于发射搜救请求信号，并接收所述救生手环发送的应答信号，从而确定遇险人员的数量和方位，同时该第一甚高频无线电台(15)还用于与所述子无人艇进行通信，传输搜救任务执行情报，所述卫星天线(14)用于将收集到的搜救任务执行情报反馈至远程指挥调度中心，所述遥控舱门(17)和传送带(18)设置在所述母无人艇的底部，用于释放和回收所述子无人艇；

所述子无人艇包括第二推进设备(1)、电池(10)、第二甚高频无线电台(3)和救生抛射设备(4)，所述第二推进设备(1)设置在所述子无人艇的左右两侧，用于为所述子无人艇的航行和转向提供动力，所述电池(10)用于为所述无人艇提供电力，所述第二甚高频无线电台(3)设置在所述子无人艇的顶部，用于发射搜救请求信号，并接收所述救生手环发送的应答信号，从而确定所述遇险人员的数量和方位，并自主驶向所述遇险人员，同时该第二甚高频无线电台(3)还用于与其他子无人艇和母无人艇进行通信，传输搜救任务执行情报，当所述子无人艇靠近所述遇险人员时，通过所述救生抛射设备(4)抛投救生装置进行救援；

所述救生手环佩戴在所述遇险人员的手腕，用于接收所述母无人艇和子无人艇发射的搜救请求信号，然后发送所述应答信号。

2.如权利要求1所述的利用子母无人艇的水上遇险人员快速搜救系统，其特征在于，所述子无人艇还包括应急呼吸设备(6)、空气瓶(11)和功能按键(8)，所述应急呼吸设备(6)通过导管与空气瓶(11)连接，并利用所述功能按键(8)控制该应急呼吸设备(6)的开启和关闭，从而为所述遇险人员提供空气。

3.如权利要求1或2所述的利用子母无人艇的水上遇险人员快速搜救系统，其特征在于，所述母无人艇还包括摄像设备(20)和航行灯指示设备(13)，其中，所述摄像设备(20)用于获取海面的实时状况并反馈至远程指挥调度中心，所述航行灯指示设备(13)则用于指示所述母无人艇的航行状态并进行夜间探照。

4.如权利要求1～3任一项所述的利用子母无人艇的水上遇险人员快速搜救系统，其特征在于，所述子无人艇还另外包括油门把手(9)、语音通话设备(5)、显示屏(7)和照明设备(2)，其中所述油门把手(9)与所述第二推进设备(1)连接，用于控制该第二推进设备(1)的转速，从而调节所述子无人艇的前进速度，所述语音通话设备(5)为所述遇险人员与救援人员的沟通提供渠道，所述显示屏(7)用于显示当前所述子无人艇的工作状况和逃离指示信息，所述照明设备(2)设置在所述子无人艇的前端，用于进行标识和探照。

5.如权利要求1所述的利用子母无人艇的水上遇险人员快速搜救系统，其特征在于，所述救生手环包括手环腕带(19-1)、腕带扣(19-2)、信号发射器(19-3)和指示灯(19-4)，其中利用所述手环腕带(19-1)和腕带扣(19-2)实现佩戴功能，并通过所述信号发射器(19-3)发射所述应答信号和遇险人员的生命体征状态信息，所述指示灯(19-4)用于显示电量。

6.如权利要求5所述的利用子母无人艇的水上遇险人员快速搜救系统，其特征在于，所述救生手环还搭载有多轴姿态传感器、心率检测传感器、温度传感器以及高频数传，用于判断所述遇险人员的生命体征状态并反馈至子母无人艇。

7.如权利要求1所述的利用子母无人艇的水上遇险人员快速搜救系统，其特征在于，所述第一甚高频无线电台(15)和第二甚高频无线电台(3)发射的甚高频无线电的频率为300MHz～3000MHz，并进一步优选为433MHz或915MHz。

8.一种利用子母无人艇的水上遇险人员快速搜救方法，其特征在于，该方法具体为：

(a)母无人艇发射搜救请求信号，遇险人员佩戴的救生手环收到所述搜救请求信号后发送应答信号，所述母无人艇根据接收的所述应答信号确定所述遇险人员的方位和数量，从而释放匹配遇险人员数量的子无人艇，并分配每艘子无人艇的救援任务；

(b)所述子无人艇发射搜救请求信号，所述遇险人员佩戴的救生手环收到所述搜救请求信号后发送应答信号，所述子无人艇根据接收的所述应答信号确定所述遇险人员的相对位置关系，然后自主规划航路驶向所述遇险人员，同时所述子无人艇保持与母无人艇和其他子无人艇的通信，从而向远程指挥调度中心传输搜救任务的执行情报；

(c)当所述子无人艇接近所述遇险人员时，释放救生装置使得所述遇险人员握住所述子无人艇，并驾驶其逃离事发海域。

9.如权利要求8所述的利用子母无人艇的水上遇险人员快速搜救方法，其特征在于，利用无线电台时差定位方法确定所述遇险人员的数量和方位。

10.如权利要求8或9所述的利用子母无人艇的水上遇险人员快速搜救方法，其特征在于，在步骤(c)中，当所述事发海域的水面存在不利情况时，所述遇险人员利用应急呼吸设备(6)通过水下路线逃离事发海域。