用于救援任务协助的方法和设备与流程

[0001]
一种用于协助救援任务的方法和设备，包括向身体或对象提供可漂浮的泡沫和可识别装置。


背景技术：

[0002]
无人驾驶飞行器(uav)被用于整个社会的各种应用中，例如用于提供递送服务，用于提供航空摄影服务和参与电影摄制、在诸如农业、土木工程和城市规划的领域中执行遥感任务，以及用于为公共安全和救援服务提供支持。市场上存在可用的许多不同类型的uav，其可以使用wifi或一些专有的无线电技术进行远程控制。这样的uav能够建立无线电通信，经由数据传感器来感测数据以及执行自主操作。此外，市场上存在可用的uav，其被配置用于分析经由数据捕获装置(例如，数据传感器和相机)收集的数据。uav也可以作为地面终端和网络基站之间的中继站进行操作，以扩展通信网络的操作范围。
[0003]
与在池塘中和海滩区域附近的任务相比，当在开阔水域上执行救援任务时，定位和发现遇险人员要困难得多。假定要花费时间才能到达、定位和识别遇险人员，以向遇险人员提供漂浮支持，并且该时间对于救援或搜寻和救援(sar)任务的非致命的结果至关重要，因此需要新的方法来缩短从开阔水域救援人员的时间。可以在http://wasp-sweden.org/demonstrators/wara-ps-public-safety/处找到关注针对公共安全可应用的新工业解决方案的项目的一个示例，该网站包括对要用于救援任务的uav的研究。
[0004]
当今使用的救生设备，例如救生圈和救生衣可能配备有哨子、led灯或甚至电子芯片，其被设计用于定位遇险人员。https://www.yankodesign.com/2016/06/13/smart-survival-at-sea/描述了包括电子定位器的救生衣。
[0005]
然而，对于在必须入水之前无法穿戴救生圈或救生衣的人，一旦在水中通常很难获取这种漂浮援助，特别是在没有人可以协助该遇险人员的情况下。


技术实现要素：

[0006]
本文件的目的是解决或至少在某种程度上减轻上述问题。
[0007]
因此，提出了一种用于uav的用于协助救援任务的方法，特别是在开阔水域上的救援任务，以及提出了一种特别适于所述方法的uav。
[0008]
更具体地，根据一个方面，提出了一种在uav处的方法，其中，该方法包括：发起对至少一个身体或对象的第一定位；随后发起分析，以至少部分地基于至少一个身体或对象的第一定位来确定对活动的需要；以及发起所确定的活动，包括将可漂浮泡沫应用到至少一个身体或对象上的区域或靠近该至少一个身体或对象的区域，同时将能够协助对至少一个身体或对象的第二定位的可识别装置应用到可漂浮泡沫。
[0009]
通过应用所提出的方法，可以从uav向身体或对象提供可漂浮泡沫和可识别装置的组合，该uav能够在首次发现身体和对象和/或装置之后，使用可漂浮救援物来帮助多个身体或对象，其中可识别装置能够协助再次进行定位。
[0010]
根据另一方面，提出了一种如上所述的能够协助救援任务的uav。更具体地，该uav包括处理电路和存储器，该存储器存储指令，该指令当由处理电路执行时，使uav发起对至少一个身体或对象的第一定位，然后发起分析，以至少部分地基于至少一个身体或对象的定位来确定对活动的需要。然后发起所确定的活动，其中，发起活动包括：将可漂浮泡沫应用到该至少一个身体或对象上的区域或靠近该至少一个身体或对象的区域，同时将可识别装置应用到该可漂浮泡沫，该可识别装置能够协助对至少一个身体或对象的第二定位。
[0011]
根据又一方面，提出了一种用于协助救援任务的uav，其中该uav包括：定位单元，用于发起至少一个身体或对象的第一定位；分析单元，用于发起用于至少部分地基于至少一个身体或对象的定位来确定对活动的需要的分析，以及发起单元，用于发起所确定的活动，包括由第一释放单元将可漂浮泡沫应用到至少一个身体或对象上的区域或靠近至少一个身体或对象的区域，同时由第二释放单元将可识别装置应用到可漂浮泡沫，可识别装置能够协助对至少一个身体或对象的第二定位。
[0012]
根据另一方面，提出了一种计算机程序，其中该计算机程序包括计算机可读指令，该计算机可读指令在计算机上运行时使计算机执行如上所述的方法。
[0013]
根据又一方面，提出了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括如上所述的计算机程序。
[0014]
根据另一方面，提出了一种系统，该系统包括uav和主动式可识别设备，其中该系统包括：捕获单元，用于发起对至少一个身体或对象的第一定位；分析单元，用于发起用于至少部分地基于至少一个身体或对象的定位来确定对活动的需要的分析，以及发起单元，用于基于确定来发起活动，包括经由第一释放单元将可漂浮泡沫应用到至少一个身体或对象上的区域或靠近至少一个身体或对象的区域，同时经由第二释放单元将主动式可识别设备应用到可漂浮泡沫，可识别设备能够协助对至少一个身体或对象的第二定位。
附图说明
[0015]
现在将结合附图更详细地描述实施例，在附图中：
[0016]
图1a是对由uav已发现的有需要的人的图示。
[0017]
图1b是根据一个实施例的由uav将可漂浮泡沫附着在其上的被发现的有需要的人的图示。
[0018]
图1c是根据一个实施例的由uav向其提供可漂浮泡沫的被发现的有需要的人的图示。
[0019]
图2是示出了能够发现身体或对象并向发现的身体或对象提供可漂浮援助物的uav的系统概览。
[0020]
图3a是示出了使用可漂浮援助物来帮助身体或对象的方法的流程图。
[0021]
图3b是更详细地示出了根据图3a的方法的一些步骤的另一流程图。
[0022]
图4是示出了uav正在发现并帮助有需要的人的典型场景的信令图。
[0023]
图5a是示出了根据一个实施例的uav的框图。
[0024]
图5b是示出了根据另一实施例的uav的另一框图。
具体实施方式
[0025]
简要地描述，提供了一种用于在救援任务中使用被称为无人驾驶飞行器(uav)或无人机的飞行设备的方法，其中该uav能够参与在开阔水域上的救援任务，并具有提供漂浮援助以及帮助简化定位的能力。更具体地，这是通过将可漂浮浮力泡沫形式的可漂浮泡沫(在下文中称为可漂浮泡沫)应用到一个或多个人类和/或动物(在下文中称为身体)和/或对象(例如，可漂浮货物)，其中泡沫被应用在一个或多个身体和/或对象上或其附近。通过引入所提出的方法和uav，可以以更少的所需的努力来救助更多的人和货物。由于其轻质的性质，与要携带对应量的救生衣或其他类型的漂浮援助并提供给救援任务现场相比，使用可漂浮泡沫(在被释放到空气中之前以液体形式携带)还将为更多人和货物提供漂浮援助。
[0026]
要使用的可漂浮泡沫可以是任何类型的已知可喷射泡沫，当从容器(在该容器中泡沫被保持在压力之下)释放时，其可从液体形式转变为固体形式，并提供绝缘和可漂浮的性质。泡沫可以是已知类型的，通常用于绝缘目的。为了获得进一步改进的浮力特性，当从容器中释放泡沫时，与仅用于绝缘目的时通常所需要的量相比，可以将较大量的空气应用到泡沫中。所提及的泡沫通常由聚氨酯或具有对应的浮力特性以及可能还具有绝缘特性的成分制成。优选地，出于上述目的，选择还具有相对短的淬灭(quench)时间的泡沫。
[0027]
除了将可漂浮泡沫释放到需要释放可漂浮援助物的现场之外，该泡沫还设置有可以简化对以下的定位的装置：泡沫以及已经向其提供或附着泡沫的一个或多个身体和/或对象。在下文中，这种装置称为可识别装置。该可识别装置被适配成使得其稍后可以协助通常不同于所提及的uav的设备、诸如直升机的载具、潜水艇或诸如海岸警卫队船的船舶，以定位可识别装置。如果可识别装置被提供为主动式可识别设备，则uav还可以能够从可识别装置获取数据和/或在uav和可识别装置之间交换传感器数据和/或计算机可读指令，如将在下面进一步详细描述的。uav还可以能够存储和/或分析所获取的和/或所交换的数据。因此，所获取的数据可以由uav进行分析，也可以在uav的协助下进行分析，或者可以将其存储以用于稍后的手动或自动分析，使得可以将这种分析的结果用于在所发起的救援任务的继续阶段期间提供协助。
[0028]
由于第二次定位水中的人和/或动物所需的时间对于救援任务到达时人和动物是否活着，或者是否可以在水将货物毁坏之前将货物收集起来可能是决定性的，因此必要的是，用于定位识别装置的协助尽可能高效和准确。如上所述的已知泡沫可以以其能够将可识别装置固定到泡沫以及固定到泡沫所附着的身体或对象上的形式被释放。结合使用可漂浮泡沫和可识别装置的又一个优点是，泡沫除了绝缘特性之外还将提供抵抗可识别装置的物理冲击的保护。至少由于后一个优点，应当理解，在使用主动式可识别装置的情况下，具有不足的用于保持身体漂浮的漂浮能力的可漂浮泡沫在救援任务中仍然还可以是非常有用的，如本文所述，例如由于粘合特性结合保护主动式可识别设备免受物理损坏的能力例如对将主动式可识别装置附着和保持在身体上可以是足够的。后一种场景可以是可接受的，例如在有需要的人已经配备有救生衣或其他浮力援助，但仍需要主动式设备来协助将来定位的情况下。
[0029]
在典型场景中，例如通过uav围绕身体或身体部位旋转重复次数，泡沫将作为重复层应用在一个或多个身体或对象上或其周围，从而还允许抵抗物理冲击的保护量是可控制的。
[0030]
总之，本文所述的uav将能够向身体或对象提供可漂浮泡沫，并且能够将可识别装置附着到可漂浮泡沫，该可识别装置可以是被动式、主动式或两者的组合，并且还可以参与uav与主动式可识别设备之间的数据交换，其中根据情况当以适当的方式激活主动式可识别设备时，后一种过程的目的可以是获取表示救援任务的更多数据，以及提供数据(其可以包括指令)。
[0031]
尽管本文提出的实施例是指在开阔水域上的协助，但应理解，所提出的解决方案也可适用于以下场景：不需要浮力援助，而仅将主动式可识别设备附着到身体就足够，即，需要粘合泡沫，可能结合当可识别装置被提供为可识别主动式设备时，提供抵抗对可识别装置的物理冲击的保护的泡沫。
[0032]
可漂浮泡沫可被提供在相应的身体或对象或一组身体或对象上、周围或附近。可以通过uav的控制装置，经由合适的、可控制的喷嘴(nipple)(通常被构造成使得空气赋予泡沫改进的浮力特性)从轻质容器中应用可挤出的可漂浮泡沫。可漂浮泡沫可以以松散或自由形式布置。备选地，可漂浮泡沫可被释放到合适的专用容器中，例如薄的、可释放的橡胶盖(可充气成预定形状)。
[0033]
图1a示出了其中有需要的人100已经被如本文所述地适配的uav 500识别和定位的场景。一旦有需要的人100已经被定位，uav 500将利用所捕获的数据，并且还可以发起对附加数据的捕获，以用于例如基于图像处理的结果来确定有需要的人100是否需要释放可漂浮泡沫和可识别装置。
[0034]
图1b示出了uav 500如何确定有需要的人100需要可漂浮泡沫和可识别装置。已经分析了所获取的数据以用于确定如何最好地将可漂浮泡沫110应用到有需要的人100的手臂上，并且uav 500已经将可识别装置(这里以主动式可识别设备120的形式)嵌入可漂浮泡沫120中。在当前场景中，漂浮泡沫110已经被应用在有需要的人100的手臂周围，从而允许漂浮援助紧紧地就位于身体或对象上。
[0035]
图1c示出了其中uav 500已经选择了将可漂浮泡沫110应用到有需要的人100的备选方式的备选场景。在图1c的场景中，使用可漂浮泡沫110包围有需要的人100，该可漂浮泡沫110包括嵌入到泡沫中的主动式可识别设备120。如果向一组有需要的人提供一套可漂浮泡沫，则后一种方法也可以是优选的方法。应当理解的是，就被释放的可漂浮泡沫的形式而言，uav 500可以可漂浮地应用多种备选方法，使得例如以紧挨着在水中漂移的一排人的可漂浮直线的形式提供可漂浮泡沫。
[0036]
当最终可以将身体和货物从水中撤离时，uav可以称为执行海上救援任务的第一实例的设备，该设备能够提供漂浮援助和可识别装置，而最终完成救援任务的设备、载具或船舶可以称为执行救援任务的第二实例的设备、载具或船舶。在典型场景中，第一实例由自主uav执行，其中不需要或需要最少的人类交互，或者很可能人类交互甚至不可得，而第二实例通常涉及人类个体(例如，救援人员、或商业货船的人员)，当先前已在第一实例得到帮助的身体和/或对象被第二次定位时，人类个体可以利用可识别装置可以提供的帮助。应用两个实例(一次一个)的优点是，自主uav将比第二实例的人员更快地到达现场，从而增加了挽救生命和货物或物品的潜能。
[0037]
因此，所提出的方法使得能够以更快和更高效的方式来定位被提供有可漂浮援助物和可识别装置的身体和/或对象，因为与uav将传统的可漂浮援助物(例如，救生衣或救生
圈)提供给例如在海面上四处漂移的一组人或货物相比，uav可以携带相对大量的可漂浮泡沫。此外，可漂浮泡沫和可识别装置的组合还提供了可识别装置的更鲁棒和可靠的操作，从而增加了对例如在无人的海洋上漂移的身体和对象进行重新定位的可能性。除了在定位时可以从主动式可识别设备捕获的信息之外，在释放可漂浮泡沫和可识别装置时或在稍后的时机时捕获、存储、还可能分析的数据可以进一步帮助简化救援，这例如是由于可以以改进的准确度选择和限定搜索区域。
[0038]
根据一个实施例，可识别装置可以是被动式装置，例如，荧光涂料或微金属薄片，其随后可以通过视觉或电子方式来识别。根据另一实施例，作为替代，可识别装置被提供为主动式可识别设备形式的某种主动式装置，例如，能够发射led(发光二极管)光的设备(用作频闪仪)、具有应答器功能的设备，例如，sart(搜索和救援应答器)、plb(人员定位信标)或epirb(紧急个人指示无线电信标)。
[0039]
通常将主动式可识别设备提供为防水容器，其设置有：常规的处理器电路或电子器件，其可以由uav在嵌入到可漂浮泡沫时或之后激活；以及用于保持计算机可读指令的存储器；以及用于使得能够与uav进行通信的通信装置。主动式可识别设备除了能够从uav接收数据之外，还可以被配置为发射或多或少的有益信息，该信息表示当所提及的可识别装置最初被应用到泡沫时的情况。备选地，它可以被配置为发射与即将到来的移动模式(pattern)相关的信息，例如，从泡沫释放时的估计的漂移。
[0040]
后一种场景可以包括收集传感器数据，例如以下中的一个或多个：来自在主动式可识别设备上应用的一个或多个传感器的指示暗流、风速和风向以及浪高、或各种类型的气象数据的数据。备选地，相关数据可以通过uav的传感器、可识别设备或通过两者的组合来收集。由主动式可识别设备收集的数据可以在由主动式可识别设备或uav发起的数据交换过程中被传输给uav，并且uav可以分析相关数据(现在对uav可用)，或者，如果uav能够连接到可用的通信网络，则可以经由通信网络将所收集的数据传输给分析功能，在此之后可以将分析结果提供给主动式可识别设备，作为要由主动式可识别设备连续或以适当间隔发射的数据。
[0041]
备选地，可以将所收集的已分析或未分析的数据或两者的组合存储并保持在uav处，以备后来使用，例如用于将救援任务引导到最有可能找到身体或对象的区域。
[0042]
通常在uav离开事故现场时终止的所描述的第一阶段也可以包括uav与主动式可识别设备之间对指令的数据交换，其中例如基于由uav完成的数据分析，uav可以激活主动式可识别设备，即发起数据的发射并指示主动式可识别设备要发射什么数据以及如何发射该数据，例如，以哪种间隔发射。根据情况，可以应用关于如何发射和发射什么数据的许多不同的方法。根据一个实施例，特定消息的发射可以被延迟特定时间，或者限于特定时间间隔，例如，为了节省电池。
[0043]
在第二次检测到一个或多个身体和/或对象时开始的所描述的救援任务的第二阶段，可识别装置可以帮助能够识别这种被动式或主动式可识别装置的救援人员和/或电子设备来定位一个或多个身体和/或对象。在这种情况下，定位可以仅基于所识别的发射数据，其指示泡沫和可识别装置被释放时的情况，或者发射的数据还可以包括指示在释放后但在uav离开一个或多个身体和/或对象之前的某个时间点收集而且分析的数据。
[0044]
uav被配置为可控或自主uav，其可以驻扎在例如船上或任何类型的海上航行或飞
行的载具或船舶上，用于在海上紧急情况下快速、自动或手动激活，或者它可以位于海岸，它可以例如基于海上紧急警报或由于手动激活而从海岸出发。如何触发uav的激活或如何执行对搜索区域的自主搜索不在本文的范围内，但是uav通常可以设置有能够搜索和识别可漂浮身体或对象的装置。在下文中，这种装置将称为捕获装置，其能够捕获视觉和/或音频数据，在处理或分析之后，该视觉和/或音频数据可以用于识别和定位一个或多个身体和/或对象。
[0045]
捕获装置通常是相机，例如，能够选择性地识别海上身体的热敏像机，或者能够感测人类的挥手的摄像机，同时可以提供麦克风来捕获和解释当人类表达对救援的需要时来自的人类的语音或哭泣。各种数据传感器可以提供附加输入，该附加输入可以用于简化对情况和要发起的活动的分析。
[0046]
除了一个或多个捕获装置外，uav还设置有处理或分析装置，其能够解释从识别装置提供的可能与来自uav的数据传感器、可识别装置或两者的数据相组合的输入，使得可以以高效的方式执行关于如何将可漂浮泡沫布置在身体或对象上或附近的决定。通过识别装置捕获的数据可以包括以下中的一个或多个：捕获的图片数据，捕获的语音和捕获的传感器数据，例如对到身体或对象的距离的估计，可以通过应用图像识别、语音识别、单独评估传感器数据或其组合来解释这些数据。
[0047]
如图2所示，可以布置能够如本文所提出的进行操作的系统200，其中uav 500配备有：一个或多个捕获装置210(这里以相机的形式)；可漂浮泡沫释放装置220，其包括或连接到容纳可漂浮泡沫的泡沫容器；以及可识别装置，这里被示为主动式可识别设备120，其被设置为使得其可以容易地从uav 500释放并附着和并入所释放的可漂浮泡沫中。由于根据本文公开的任何实施例配置的主动式可识别设备120可以以非常小且重量轻的形式配置，所以uav 500可以容易地被配置为携带多个可识别设备120(未示出)，其可以逐个被释放，每次释放一定量的可漂浮泡沫。系统200通常还包括第一坞站(docking station)230a，uav 500最初从其出发，并且系统200还可以包括第二坞站230b，在已经完成所描述的救援任务的第一部分后uav 500要飞往的目的地，并且该第二坞站230b向uav 500提供网络接入。根据一个备选实施例，uav 500被配置或控制为飞行到或停靠在任何坞站230a、230b的覆盖范围内直接经由坞站或经由接入网络可以接入通信网络的位置。在这两个备选方案中，uav 500能够将表示救援任务的所存储的数据提供给救援中心(未示出)或任何类型的接收实体，其能够出于完成救援任务的目的而接收、解释和使用所提供的数据。根据又一备选方案，或结合任何先前的备选方案，第一坞站230a被配置为允许uav 500返回到它这里，以自动更换或重新装载泡沫容器和/或主动式可识别装置120。由此，即使在人们被迫离开船舶后，包含具有重新装载设施的第一坞站230a的沉船也可以保持在使用中，从而增加了在船舶低于水面之前可以释放的可漂浮泡沫的量。通常，第一坞站230a能够或连接到用于基于警报而手动或自动地触发对所描述的救援任务的发起的装置。
[0048]
如果uav 500缺少一些或全部所需的分析功能，则可以由uav 500连接到的中央分析功能240来代替执行这种功能。备选地，当uav 500可以访问中央分析功能240时，uav 500可以使用它，而在任何其他时间，它可以使用其自己的分析功能，例如，为了节省电池。中央分析功能240可以经由任何类型的无线通信来访问，或者可以由与诸如第二坞站230b的坞站(如果连接到中央分析功能240)对接的uav 500来访问。
[0049]
如上面已经意指的，所提及的自主uav 500将被预配置为在手动或自动发起警报后执行某些事件触发的活动，以下将举例说明其中一些活动：
[0050]
通过发起搜索计划并激活一个或多个识别装置，以及可选地还激活uav的一个或多个传感器，发起对包围uav所驻扎的船舶的水中的身体或对象的搜索。
[0051]
发起可能结合来自一个或多个传感器的输入对由识别装置捕获的数据的分析，以用于确定是否需要释放可漂浮泡沫和可识别装置。
[0052]
在已确定需要可漂浮泡沫和可识别装置的情况下-发起对所捕获的数据的分析，以确定应用可漂浮泡沫和可识别装置的优选策略。
[0053]
在确定了应用可漂浮泡沫和可识别装置的优选策略后-发起应用可漂浮泡沫和可识别装置的过程。
[0054]
在已应用可漂浮泡沫和可识别装置后，发起以下一个或多个操作：从uav的一个或多个传感器捕获传感器数据，在可识别装置包括主动式可识别设备的情况下，激活该可识别设备并指示可识别设备执行一个或多个任务，以及在可识别设备和uav之间执行数据交换。
[0055]
在从uav的传感器和/或从可识别设备接收数据之后或与之并行，发起对所获取的数据的分析，存储分析结果，并可选地发起以下一个或多个操作：捕获进一步的数据，指示可识别设备基于分析结果来执行一个或多个任务，并发起对所获取的数据的进一步分析。
[0056]
在完成泡沫和可识别设备的释放并激活可识别设备后，发起对其他身体或对象的定位。
[0057]
当没有至少一个可漂浮泡沫和可识别设备时-发起向船舶上坞站的飞行，以重新装载可漂浮泡沫和/或可识别设备。
[0058]
当需要分析能力时-发起向被指示为提供对中央分析功能的访问的位置的飞行并发起分析过程。如果需要，当分析完成时，发起返回救援现场的飞行。
[0059]
在完成数据捕获和对所捕获的数据的处理后-发起向预定义坞站或提供预期网络覆盖的区域中任一个的飞行。
[0060]
在对接后-连接到救援中心或其他预定义端点，以传递所捕获的、存储的以及可能还被分析的数据。
[0061]
现在将参考图3a进一步详细描述如上所述的由uav执行的方法。
[0062]
根据第一步骤300，uav正在发起对至少一个身体或对象的定位。当搜索已接收到对需要可漂浮援助物的至少一个身体或对象的指示的区域时，这是通过使用一个或多个捕获装置(例如，热敏相机)来完成的。通过对来自捕获装置的输入进行解释和分析(由uav通过应用分析功能来应用)来执行所提及的定位过程。在uav还配备有麦克风的情况下，来自麦克风的输入可以用于识别和分析需要帮助的人的语音。语音识别例如可以帮助uav关于如何应用可漂浮泡沫和可识别装置做出更高效的优先化。备选地，uav还可以配备有扬声器或视觉装置，其可以用于在uav和有需要的人之间建立对话，以便能够收集和考虑对于当前情况必要的更多信息，这对于确定如何应用可漂浮泡沫可以是有用的，并且在应用主动式可识别设备的情况下，对于可识别装置发射哪些信息也可以是有用的。这种对话也可以用于指示有需要的人或一组人如何最好地表现和处理该情况，直到救援人员到达为止。
[0063]
在另一步骤305中，执行进一步分析，以确定是否需要活动，该活动包括释放和应
用具有可识别装置的可漂浮泡沫。所提及的进一步分析至少部分地基于已经实现的定位。
·
可以在该阶段触发的其他活动可以包括例如：激活uav上的数据传感器和/或主动式可识别设备；激活uav和主动式可识别设备之间的无线连接，使得传感器数据和/或指令可以在uav离开现场进行其他任务(例如，帮助另一个身体、对象或另一组身体和/或对象)之前在两个实体之间传输。
[0064]
根据一个实施例，由捕获装置捕获的数据可以在能够应用机器学习(ml)的确定过程中被应用。更具体地，所捕获的上下文，其可以包括例如图像识别、移动模式、词语识别和/或对由数据传感器捕获的数据的分析，可以被解释为要求需要可漂浮援助物(这里是可漂浮泡沫的形式)，以及被解释为对一定量和形式的可漂浮泡沫的需求。从多个身体和/或对象捕获的数据的组合可以被解释为要求例如基于水面上身体和/或对象的地理分布，将身体和/或对象一起分组为合适的组，其中每组均被提供有适当量的可漂浮泡沫(根据特定模式应用)。通过将ml应用于所捕获的数据，可识别装置(如果被应用为主动式可识别设备)可以被激活并相应地适配。所提及的分析还可以基于附加输入，例如，身体或对象的标识或类别中的一个或多个，例如，可识别衣服标签或电子发射的可检测的标识或类别，这些信息可用于简化对所需活动的确定。通常，由uav应用的可漂浮泡沫的量可以取决于需要支持的身体和/或对象的数量、估计的重量、在水表面上的相对位置以及到岸边和/或救援人员的距离中的一个或多个。图片分析或图像识别还可应用于确定哪些遇险人员好像已经穿着救生衣或任何其他类型的可漂浮设备，从而确定例如仅需要将可识别装置应用于有需要的人。在给定有限量的泡沫的情况下，可能需要优化在每个瞬间释放的泡沫的量和形式，以最小化每个身体/对象/组的开销。对于这种优化，还可以考虑诸如水温、气温、风、波浪类型、水况(例如池塘、湖泊或海洋或平静或波涛汹涌的大海)之类的考虑因素。结果，在确定是根据个体提供泡沫还是根据每组来提供泡沫时，通常会进行折衷。
[0065]
除了使用ml来确定如何最好地应用可漂浮泡沫，ml还可用于如何最好地激活或配置可识别装置，包括例如：一旦主动式可识别装置被uav释放并激活，如何收集和交换数据以及要应用什么发射间隔。
[0066]
在又一步骤310中，以适当的顺序发起所确定的一个或多个活动，该活动包括至少将可漂浮泡沫应用到至少一个身体或对象以及将所确定类型的可识别装置应用到泡沫，使得可识别装置被配置为基于在先前步骤中进行的分析按要求进行操作。步骤305的分析通常包括估计身体、对象或其组所需的可漂浮泡沫的量和/或形式，但是还可以包括确定是否需要附加数据捕获以及对数据和/或指令的交换。在后一种场景中，根据分析，步骤310包括释放可漂浮泡沫。
[0067]
通常重复上述方法，直到需要可漂浮援助物的所有身体和对象都得到相应的处理，并且uav可以发起到坞站的飞行或到其可以获得网络接入的区域的飞行。
[0068]
图3b更详细地示出了图3的步骤305和310。图3b的步骤305a描述了如何通过应用可用的捕获装置获取数据(这里称为第一数据)来确定对活动的需要，而在第二步骤305b中分析所获取的第一数据，其中该分析将得到对是否需要进行任何活动的确定。分析的结果将通常不仅是需要可漂浮泡沫和可识别装置，而且还是将以哪种形式提供可漂浮泡沫以及如何激活或配置可识别装置。备选地，在使用主动式可识别设备的情况下，可识别装置的激活可能需要发起和完成进一步的活动，然后才可以将设备的激活视为完成。
[0069]
一旦已经确定确实需要活动，就需要发起所需的活动。如步骤310a所指示的，总是应用可漂浮泡沫和可识别装置。应当理解，在应用了被动式可识别装置的情况下，在该阶段，即在应用了可漂浮泡沫和可识别装置之后，所描述的方法可以结束。
[0070]
然而，在涉及主动式可识别设备的典型场景中，进一步的数据交换，可能结合相关数据分析、存储以及还可能对分析结果的传递，可以更进一步简化对救援任务即将到来的步骤的执行。
[0071]
如可选步骤310b所指示的，另一活动可以是获取进一步的数据，这里指示为第二数据。这种数据可以在数据交换过程中从uav本身的数据传感器获取，从主动式可识别设备的数据传感器请求和接收，如另一可选步骤310c所指示的，或者可能需要两者的组合。在步骤310b和/或步骤310c被执行的情况下，将需要进一步的数据分析，如另一可选步骤310d所指示的，并且根据又一可选步骤310e，可以将从步骤310d的分析得出的数据存储在uav处，以用于稍后传递给例如坞站或中央分析功能，如可选步骤310f所指示的。应当理解，可选步骤310b-310f可以重复一次或多次，这取决于在完成激活主动式可识别设备之前需要的数据量以及要收集和分析的数据量。
[0072]
现在将参考图4的信令方案来更详细地描述根据一个实施例(其中人员遇险)的救援任务的第一部分的典型场景。作为先决条件，应理解，警报或任何其他手动或自动触发器已经触发了具有本文所述能力的uav，以搜索有需要或遇险的人。
[0073]
在图4a的第一步400中，uav 500借助于可用的捕获装置来识别有需要的人100。基于对所捕获的数据的分析，uav 500能够确定对某些活动或动作的需要，如另一步骤410所指示的，其中确定有需要的人100至少需要可漂浮泡沫(设置有可识别装置)。在步骤410处的确定(包括分析)之前，可以从uav 500的数据传感器获取分析所需的进一步的数据，如可选步骤405所指示的。在步骤410之后，根据分析，释放漂浮泡沫和可识别装置(这里以主动式可识别装置(未示出)为例)，并且激活该主动式可识别装置，如另一步骤415所指示的。一旦释放了漂浮泡沫和主动式可识别设备，uav可以从主动式可识别设备获取进一步的传感器数据，如步骤420a和420b所指示的，其中数据被请求和接收。在后一种场景中，直到相应地交换了所有必要的数据，主动式可识别设备的激活才完成。后者的数据交换可以例如通过应用已知的短距离通信协议(例如，蓝牙、wifi、d2d或zigbee)，在uav 500和主动式可识别装置120之间建立短距离连接来执行。步骤415，可能结合步骤420a和420b，还包括激活主动式可识别设备。激活应被解释为发起从主动式可识别设备的被动模式到主动模式的转换，其中所获取的数据可用于相应地适配主动式可识别设备的功能。
[0074]
如已经提及的，尽管未在图4中示出，但是还可以从uav 500的数据传感器获取进一步的数据。在该阶段获取的传感器数据可以例如包括指示救援情况的气象数据。在另一可选步骤425中，可以对所获取的数据进行分析，例如以预测漂浮泡沫和主动式可识别设备的漂移，而在另一步骤430中，将所获取的数据和/或已经基于所获取的数据进行分析的数据提供给具有网络连接的实体，这里由坞站230表示。
[0075]
可以重复步骤415至430中的任一个，直到已经获取并分析了足够的数据为止。作为示例，uav 500可以例如通过预测主动式可识别设备的漂移来在一定量的时间内跟随主动式可识别设备，从而实现例如对主动式可识别设备的漂移的更可靠预测。
[0076]
如何应用可漂浮泡沫是基于对当前情况的初步分析和所确定的现场需要得出的
结果。根据情况，可基于所捕获的数据将可漂浮泡沫提供给各个身体和/或对象，各组身体和/或对象，或其组合。通常，每个身体/对象或每组身体/对象将被提供有相应的可识别装置，但是，例如在可识别装置少于有需要的身体/对象的情况下，例如可以每第三次释放可漂浮泡沫，来提供可识别装置。所提出的数据交换还可以包括来自uav的数据传输，例如，哈希值或代码，其稍后可以被解释为表示例如一定量的人和地点中的一个或多个。从uav或主动式可识别设备获取的数据可以包括例如：日期、一天中的时间、应用可漂浮泡沫的位置、应用了可漂浮泡沫的估计的对象类型或身体类别(例如，成人、儿童、幼儿、动物或宠物、手提箱、容器)、一块可漂浮泡沫承载的身体或对象的数量、估计的健康状态(例如，活着、受伤或不清楚)。可以通过经由一个或多个数据传感器的数据捕获或者经由通信接口(即，呈现和捕获装置(例如，扬声器和麦克风)的组合)来获取这种数据，该呈现和捕获装置结合指示装置和分析装置可以执行与遇险人员的对话。在典型场景中，由uav接收的数据也存储在uav处，以用于稍后经由通信网络进行转发，但是在救援时具有网络接入的情况下，作为替代，可以立即执行数据转发。
[0077]
现在将参考图5a更详细地描述能够执行例如本文描述的并且根据一个实施例配置的方法的uav。
[0078]
图5a示出了适于协助救援任务的uav 500a，如本文所述，其中uav 500a包括处理电路505和存储计算机程序的存储器515，该存储器515包括计算机可读指令520。当由处理电路505执行时，计算机可读指令520使uav 500a执行以上参考图3a和图3b所述的过程。使用合适的中央处理单元(cpu)、专用集成电路(asic)、多处理器、微控制器、数字信号处理器(dsp)和/或专用集成电路中的一个或多个的任何组合来提供处理电路505。
[0079]
基于来自可用的捕获装置530的数据输入，可以使uav 500a发起对至少一个身体或对象的第一定位。一旦至少一个身体或对象已被定位，就使uav 500a发起分析，以至少部分地基于至少一个身体或对象的定位结果来确定对某些活动的需要。除了定位的结果之外，分析还可以基于从uav 500a的一个或多个数据传感器545提供的传感器数据。如果uav 500a还设置有通信接口555，则所提及的分析还可以基于来自有需要的人的可听输入，该通信接口555例如包括例如以下中的一个或多个：麦克风，用于捕获来自有需要的人的语音；显示器，用于向有需要的人可视地显示指令和/或问题；和/或扬声器，用于以可听形式提供指令和/或问题。
[0080]
然后使uav 500a发起所确定的活动，其中所确定的活动至少包括：通过激活第一释放装置535a，发起根据所确定的量和形式从泡沫容器550向至少一个身体或对象上的区域或靠近至少一个身体或对象的区域释放可漂浮泡沫，来应用可漂浮泡沫，同时通过激活第二释放装置535b将可识别装置应用于可漂浮泡沫，其中第二释放装置535b可被配置为例如通过在可漂浮泡沫上喷涂荧光文字或代码来应用被动式识别装置，或应用主动式可识别装置，其中，第二释放装置被配置为释放主动式可识别设备540，而第一释放装置535a释放可漂浮泡沫，使得主动式可识别设备540被嵌入到泡沫中。在应用主动式可识别设备540的情况下，所提及的指令520还包括使uav 500a激活主动式可识别设备的指令，这意味着其使主动式可识别设备540经历从被动模式到主动模式的转变，在此之后主动式可识别设备540能够根据预定义模式开始发射数据。更具体地，这种指令将使uav 500a激活发射功能，例如，频闪、发光二极管(led)功能、无线电通信和应答器功能中的一个或多个。
[0081]
此外，计算机可读指令520包括指令，该指令在分析期间使uav 500a在分析过程中评估所收集的数据，并基于该评估来确定至少一个身体或对象需要可漂浮泡沫和可识别装置。计算机可读指令520包括使uav 500a确定将可漂浮泡沫和可识别装置应用于一个单个的身体或对象或一组身体和/或对象的指令。此外，计算机可读指令520可以使uav 500a基于所提议的分析的结果来确定可漂浮泡沫的特定的量和可漂浮泡沫的合适的形式。更具体地，计算机可读指令520可以使uav 500a至少部分地基于所获取的数据来确定漂浮泡沫的合适的量和形式，其中所获取的数据可以指示以下一个或多个：至少一个身体或对象的标识或类别，一起形成一组身体和/或对象的多个身体和/或对象的地理分布；至少一个身体或对象的移动的移动模式；气象数据，指示至少一个身体或对象所在区域的气象状态。
[0082]
根据一个实施例，计算机可读指令520还可包括指令，该指令使uav 500a从其自身的传感器545之一，从主动式可识别设备540的传感器或者两者的组合来获取附加数据，其中该数据被合并，使得以优化的方式执行主动式可识别设备540的激活，包括对主动式可识别设备540的功能配置。为此目的，计算机可读指令520可以包括使uav 500a收集数据以确定以下至少一个的指令：特定的身体或对象或特定组的身体和/或对象的标识或类别，针对该特定的身体或对象或特定组的身体和/或对象已发起活动；特定的身体或特定组的身体的身体状况，针对该特定的身体或特定组的身体已发起活动；已针对其发起活动的一组身体和/或对象中身体和/或对象的数量，以及发起活动时的气象状态。合并的数据可以存储在uav 500a的存储器515或单独的存储器(未示出)中。存储器可以是读写存储器(rwm)和只读存储器(rom)的任意组合。存储器通常还包括持久存储设备，其例如可以是磁存储器、光存储器、固态存储器或甚至远程安装存储器中的任意单独一个或其组合。
[0083]
出于从主动式可识别设备540获取数据的目的，在主动式可识别设备540已经从uav 500a被释放之后，根据一个实施例，计算机可读指令520包括指令，该指令指示uav 500a发起通常通过应用合适的短距离通信协议经由通信单元510在uav 500a与所释放的主动式可识别设备540之间的数据传输。
[0084]
在典型场景中，参与救援任务的uav 500a不具有任何无线电连接，即不具有连接到任何无线电通信网络的能力。因此，根据一个实施例，计算机可读指令520还可以包括指令，该指令能够使uav 500a导航到uav 500a正在经历无线电连接的位置，并且经由通信单元510(在该单元被配置为提供长距离连接和短距离连接两者的情况下)或单独的通信单元(未示出)，经由可用的无线电连接，例如经由3g、4g或5g连接，来提供所获取的数据的至少一部分(可能包括经处理的数据)。
[0085]
本文提及的数据分析通常通过组合可用数据来执行，以优化对可漂浮泡沫的应用，但是也可以被组合以能够预测例如主动式可识别设备的移动模式。因此，计算机可读指令520还可包括将预训练的ml模型应用于所获取的数据的指令。在类似的上下文中对ml的使用例如在https://spectrum.ieee.org/tech-talk/telecom/wireless/smartphones-will-get-even-smarter-with-ondevice-machine-learning中举例说明。
[0086]
根据另一方面，提出了一种计算机程序产品525。计算机程序产品525包括计算机程序，即计算机可读指令，其在由计算机(这里是auv 500a的处理电路)执行时，使计算机或将计算机配置为执行根据以上参考图3a和图3b描述的实施例中任一项所述的方法。计算机程序产品525以单独的存储器(未示出)或存储器515的一部分的形式配置，该单独的存储器
可以是读写(rwm)和只读存储器(rom)。存储器通常还包括持久存储设备，其可以是磁存储器、固态存储器或甚至远程安装存储器中的任意单独一个或其组合。计算机程序产品525可以以例如光盘(例如，紧凑盘(cd)或数字多功能盘(dvd)或蓝光盘)的形式提供。
[0087]
根据另一方面，可以根据图5b来配置uav 500b，其中以各种功能单元或模块的形式提供功能，每个功能单元或模块可以以软件实现(即，实现为计算机可读指令，其被存储在合适的存储设备中，如上面已经提及的)、以硬件实现(被配置为适配的处理电路，例如，asic(专用集成电路))或以两者的组合来实现。此外，uav 500b包括硬件，如上参考图5a所述。
[0088]
uav 500b包括：定位单元610，用于发起根据图3a的步骤300，基于由一个或多个捕获装置530捕获的捕获数据，对至少一个身体或对象的第一定位；分析单元625，用于发起分析，以根据图3a的步骤305，至少部分地基于至少一个身体或对象的定位来确定对活动的需要；以及发起单元560，用于根据图3a的步骤310，发起所确定的活动。所提及的活动的发起将包括：通过激活第一释放单元620a，至少将可漂浮泡沫应用到至少一个身体或对象上的区域或靠近至少一个身体或对象的区域，同时通过激活第二释放单元620b，将能够协助对至少一个身体或对象的第二定位的可识别装置应用到可漂浮泡沫。如上所述，第二激活单元620b可以被配置为释放或应用被动式或主动式可识别装置。此外，发起单元560被配置为在应用主动式可识别装置的情况下激活主动式可识别设备540。uav 500b可以通过应用已知的无线电通信协议经由通信单元510建立与无线电通信网络的无线电通信，并且还可以通过应用合适的短距离通信协议经由通信单元510或单独的通信单元(未示出)建立与主动式可识别设备的通信，通常是已知的短距离通信。在可以例如通过呈现视觉文本或可听指示或两者的组合在uav 500b和遇险人员之间建立对话的情况下，可以经由合适的通信接口执行这种对话，该通信接口可以根据公知的过程来配置。