一种基于卫星导航的海上救援方法及其系统与流程

本发明涉及海上救援技术领域，具体为一种基于卫星导航的海上救援方法及其系统。

背景技术：

全球导航卫星系统(globalnavigationsatellitesystem，gnss)利用导航卫星进行定时、定位和测距，能在全世界范围内实现全天候、全方位连续为海上、陆地和空中的用户提供实时高精度的三维空间、速度和时间信息。目前，gnss包含了美国的gps、俄罗斯的glonass、欧盟的galileo系统、中国的北斗导航系统，以gps系统为例，该系统主要由三部分组成，即空间部分、地面控制部分和用户装置部分。空间部分由24颗卫星组成，分布在6个道平面上。地面控制部分由负责管理、协调整个地面控制系统的工作的主控站、在主控站的控制下，向卫星注入寻电文的地面天线、作为数据自动收集中心的监测站和通讯辅助系统组成。用户装置部分主要由gps接收机和卫星天线组成。

虽然现有gps能实现精准定位，但是在海上使用的时候还是存在一些弊端，由于海面风浪较大，并且搜救时间一长，求救人员的位置时刻在变换，无法确定求救人员的具体位置，并且长时间泡在海水中，导致每个求救人员的生命体征状况不一样，在施救的过程中无法对其生命体征弱的进行先行施救，浪费了大量的时间。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供了一种基于卫星导航的海上救援方法及其系统，达到方便确定求救人员的具体位置，以及先行针对生命体征弱求救人员进行施救的目的。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于卫星导航的海上救援系统，包括地面中央处理器、定位系统、海上中央处理器和生命特征分析系统，所述地面中央处理器信号输出端与定位系统信号输出端信号连接，所述海上中央处理器信号输出端与地面中央处理器信号输入端信号连接，所述地面中央处理器信号输出端与生命特征分析系统信号输入端信号连接。

所述定位系统包括北斗卫星定位模块、路径判断单元、距离估测模块和计算单元，所述路径判断单元内部设置有风速检测模块、风向判断模块、风速预测模块和风向预测模块，所述北斗卫星定位模块信号输出端与路径判断单元信号输入端信号连接，所述路径判断单元信号输出端与距离估测模块信号输入端信号连接，所述距离估测模块信号输出端与计算单元信号输入端信号连接。

所述生命特征分析系统包括生命特征检测单元、热感应成像模块、识别模块、数据库、对比模块、颜色分析模块和判断模块，所述生命特征检测单元信号输出端与热感应成像模块信号输入端信号连接，所述热感应成像模块信号输出端与识别模块信号输入端信号连接，所述识别模块信号输出端与数据库信号输出端信号连接，所述数据库信号输出端与对比模块信号输入端信号连接，所述对比模块信号输出端与颜色分析模块信号输入端信号连接，所述颜色分析模块信号输出端与判断模块信号输入端信号连接。

优选的，所述地面中央处理器信号输出端与驱动单元信号输入端信号连接，所述驱动单元信号输出端与无人机信号连接。

优选的，所述生命特征检测单元和热感应成像模块均安装在无人机表面。

优选的，所述定位系统信号输出端与反馈单元二信号输入端信号连接，所述反馈单元二信号输出端与地面中央处理器信号输入端信号连接。

优选的，所述生命特征分析系统信号输出端与反馈单元一信号输入端信号连接，所述反馈单元一信号输出端与地面中央处理器信号输入端信号连接。

一种基于卫星导航的海上救援方法，包括以下步骤：

s1、当遇到危险时，海上中央处理器将信号传递给地面中央处理器；

s2、地面中央处理器通过定位系统中北斗卫星定位模块将求救人员位置确定，然后通过路径判断单元判断出无人机需要行驶到哪里。

s3、然后通过驱动单元派出施救的无人机。

s4、无人机到达地面后，通过生命特征分析系统中的生命特征检测单元和热感应成像模块将求救人员中体温显示出来，通过识别模块、数据库和对比模块识别是否都是求救人员的体温。

s5、最后利用颜色分析模块分析热感应成像模块中色温的变化，分析出色温颜色比较浅的，以及色温变化比较大的，是急需救助的，从而判断出哪些求救人员是需要先行救助的。

本发明提供了一种基于卫星导航的海上救援方法及其系统。具备以下有益效果：

(1)、本发明通过设置北斗卫星定位模块、路径判断单元、风速检测模块、风向判别模块、风向预测模块、风速预测模块、计算单元和距离估测模块，利用路径判断单元预测出求救人员的位置，防止大海上风浪太大容易造成施救位置定位不准确的情况出现，给求救人员节省了大量时间。

(2)、本发明通过设置生命特征检测单元、热感应成像模块、识别模块、数据库、对比模块、颜色分析模块和判断模块，利用热感应成像模块将求救人员的生命状况进行成像体现，通过颜色分析模块分析求救人员身体热量散失的多少以及还存有多少，方便施救生命特征比较弱的求救人员。

附图说明

图1为本发明基于卫星导航的海上救援系统框图；

图2为本发明基于卫星导航的海上救援系统中定位系统框图；

图3为本发明基于卫星导航的海上救援系统中生命特征分析系统框图；

图4为本发明基于卫星导航的海上救援方法的流程图。

图中：1地面中央处理器、2定位系统、201北斗卫星定位模块、202路径判断单元、2021风速检测模块、2022风向判别模块、2023风向预测模块、2024风速预测模块、203计算单元、204距离估测模块、3海上中央处理器、4生命特征分析系统、401生命特征检测单元、402热感应成像模块、403识别模块、404数据库、405对比模块、406颜色分析模块、407判断模块、5反馈单元二、6驱动单元、7无人机、8反馈单元一。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-4所示，本发明提供一种技术方案：一种基于卫星导航的海上救援系统，包括地面中央处理器1、定位系统2、海上中央处理器3和生命特征分析系统4，地面中央处理器1信号输出端与定位系统2信号输出端信号连接，海上中央处理器3信号输出端与地面中央处理器1信号输入端信号连接，地面中央处理器1信号输出端与生命特征分析系统4信号输入端信号连接，地面中央处理器1信号输出端与驱动单元6信号输入端信号连接，驱动单元6信号输出端与无人机7信号连接，定位系统2信号输出端与反馈单元二5信号输入端信号连接，反馈单元二5信号输出端与地面中央处理器1信号输入端信号连接，生命特征分析系统4信号输出端与反馈单元一8信号输入端信号连接，反馈单元一8信号输出端与地面中央处理器1信号输入端信号连接。

定位系统2包括北斗卫星定位模块201、路径判断单元202、距离估测模块204和计算单元203，路径判断单元202内部设置有风速检测模块2021、风向判断模块2022、风速预测模块2024和风向预测模块2023，北斗卫星定位模块201信号输出端与路径判断单元202信号输入端信号连接，路径判断单元202信号输出端与距离估测模块204信号输入端信号连接，距离估测模块204信号输出端与计算单元203信号输入端信号连接，通过设置北斗卫星定位模块201、路径判断单元202、风速检测模块2021、风向判别模块2022、风向预测模块2023、风速预测模块2024、计算单元203和距离估测模块204，利用路径判断单元202预测出求救人员的位置，防止大海上风浪太大容易造成施救位置定位不准确的情况出现，给求救人员节省了大量时间。

生命特征分析系统4包括生命特征检测单元401、热感应成像模块402、识别模块403、数据库404、对比模块405、颜色分析模块406和判断模块407，生命特征检测单元401和热感应成像模块402均固定安装在无人机7表面，生命特征检测单元401信号输出端与热感应成像模块402信号输入端信号连接，热感应成像模块402信号输出端与识别模块403信号输入端信号连接，识别模块403信号输出端与数据库404信号输出端信号连接，数据库404信号输出端与对比模块405信号输入端信号连接，对比模块405信号输出端与颜色分析模块406信号输入端信号连接，颜色分析模块406信号输出端与判断模块407信号输入端信号连接，通过设置生命特征检测单元401、热感应成像模块402、识别模块403、数据库404、对比模块405、颜色分析模块405和判断模块406，利用热感应成像模块402将求救人员的生命状况进行成像体现，通过颜色分析模块405分析求救人员身体热量散失的多少以及还存有多少，方便施救生命特征比较弱的求救人员。

一种基于卫星导航的海上救援方法，包括以下步骤：

s1、当遇到危险时，海上中央处理器将信号传递给地面中央处理器；

s2、地面中央处理器通过定位系统中北斗卫星定位模块将求救人员位置确定，然后通过路径判断单元判断出无人机需要行驶到哪里；

s3、然后通过驱动单元派出施救的无人机；

s4、无人机到达地面后，通过生命特征分析系统中的生命特征检测单元和热感应成像模块将求救人员中体温显示出来，通过识别模块、数据库和对比模块识别是否都是求救人员的体温，根据热感应成像模块显示的颜色深度，颜色越深的温度越高，颜色越浅的温度越低，可以判别出是求救人员还是海洋中其他生物的体温，由于海洋中生物的体温远远小于求救人员的体温，因此也是十分容易识别的。

s5、最后利用颜色分析模块分析热感应成像模块中色温的变化，分析出色温颜色比较浅的，以及色温变化比较大的，是急需救助的，从而判断出哪些求救人员是需要先行救助的。

综上可得，本发明通过设置北斗卫星定位模块201、路径判断单元202、风速检测模块2021、风向判别模块2022、风向预测模块2023、风速预测模块2024、计算单元203和距离估测模块204，利用路径判断单元202预测出求救人员的位置，防止大海上风浪太大容易造成施救位置定位不准确的情况出现，给求救人员节省了大量时间。

通过设置生命特征检测单元401、热感应成像模块402、识别模块403、数据库404、对比模块405、颜色分析模块405和判断模块406，利用热感应成像模块402将求救人员的生命状况进行成像体现，通过颜色分析模块405分析求救人员身体热量散失的多少以及还存有多少，方便施救生命特征比较弱的求救人员。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。