一种利用无人机投放救援设备的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及救援领域，具体涉及一种利用无人机投放救援设备的方法。
【背景技术】
[0002]发生洪涝等水面灾害或无法抵近的地质灾害导致人员被困后，现有采用的救援方式有通过抛绳器、人员泅渡、冲锋舟、徒步、直升机等施救手段将救生圈、救生衣等救援设备投放给施救目标。但是上述救援设备的投放方法存在一定的局限性，具体分析如下:
[0003]抛绳器:抛绳器的抛射距离仅为50?100米，对超过投放器射程的施救目标则无能为力，必须改用其他方法施救。另外，由于施救现场情况复杂，往往需对河水流速流向、风力大小风向、地质地貌地形进行估判，抛射精度很差，有时需要进行多次重复抛射、回收、装填再抛射，错失黄金施救时间，导致待施救人员死亡。
[0004]人员泅渡:此种方式施救时，往往需要救援人员穿着救生衣，系带救生索具，还要背负救生装备，人力克服激流、浪涌、漩涡等险峻情况，向待救目标泅渡。不仅施救时间长，施救距离短，而且施救人员危险性高。
[0005]冲锋舟:使用该方式施救时，有时候会因事故现场水流湍急、风大浪高或水文情况复杂等原因，冲锋舟无法入水施救。当紧急情况下必须强行入水救援时，甚至会发生翻船事故，造成救援人员伤亡的情况，往年来发生的消防救援人员因此牺牲的案例不胜枚举。
[0006]徒步:在地质灾害发生后需徒步救援时，救援人员需克服灾害现场地形复杂和次生灾害发生的威胁，徒步进入事故现场进行救援设备的投放，而这种情况的缺点同样是不仅施救时间长，而且对施救人员本身的生命造成极大威胁。
[0007]直升机:在救援时，有时会使用直升机进行救援设备的投放，而现有情况是，由于救援直升机价格昂贵，有条件配备直升机的救援单位少之又少，根本无法应对众多且地域分散的此类突发情况，直升机对起飞降落场地要求高，有些遇险场地根本无法提供起飞降落条件，从而带来救援瓶颈，况且，根据现行中国通用航空法规规定，包括抢险救灾在内的飞行行为，在飞行前必须经过相关部门的审批，而此审批时间长，与分秒必争的救援行动造成极大冲突，再者，单就运行成本角度来讲，使用直升机进行救援设备的投放的成本是相对过尚的。
【发明内容】
[0008]本发明的目的就是提供一种利用无人机投放救援设备的方法，其可有效克服上述救援设备投放方法的缺陷，将救援设备准确、可靠、快速的投放到待救援目标处。
[0009]为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案:
[0010]一种利用无人机投放救援设备的方法，所用的救援设备包括飞行器、遥控飞行器的遥控装置，飞行器上设置有摄像装置、图像发送装置以及用于固定和投放救援设备的投放器，救援设备还包括接收摄像装置采集的信号并进行显示的图像接收显示器以及用于回收救援设备的放线轮，其操作具体如下:
[0011]S1:拉出放线轮内的救援牵引绳与救援设备相连接，使用遥控装置打开投放器，将救援设备与飞行器相连接；
[0012]S2:打开图像接收显示屏，操控飞行器向目标区域飞行，根据传回的画面进行目标搜索，发现救援目标后，打开投放器，投放救援设备；
[0013]S3:操控飞行器使摄像装置对准救援目标，从图像接收显示屏上对救援目标进行观测，观察是否具备施救回收条件，具备施救回收条件后，救援人员开始回收救援牵引绳，将救援目标拖离险境。
[0014]具体的方案为:
[0015]飞行器为无人驾驶多旋翼飞行器，投放器包括位于飞行器重心处设置的舵机以及固定舵机的安装支架，安装支架上设置有开口向下的U型件，U型件的口部设置有锁合插销，锁合插销与U型件沿水平方向构成滑动配合，舵机通过传动组件与锁合插销相连接；传动组件包括舵机输出轴上设置的舵机臂以及连杆，舵机臂的长度方向与舵机的输出轴相垂直布置，连杆的两端分别与舵机臂、锁合插销铰接连接；救援设备通过救援牵引绳绑扎，救援牵引绳的一端设置有挂环，挂环扣合在U型件内实现救援设备与飞行器的连接；摄像装置固定在飞行器的前部位置，图像发送装置与图像接收显示器之间采用5.SG频段的无线传送方式进行图像传输。救援设备还包括飞行器上设置的风速气象测定装置和GPS全球定位装置；飞行器上设置有起落架，起落架为两倒T形支脚构成，倒T形支脚的上端与飞行器铰接连接，倒T形支脚与驱动装置相连接，倒T形支脚处于两种状态:其一为两倒T形支脚呈倒V形布置用于支撑飞行器的支撑态，其二为两倒T形支脚呈水平布置对摄像装置的摄像进行避让的避让态。
[0016]上述技术方案中，依靠飞行器作为飞行载具，挂载救援设备，由救援人员操控飞行器飞越障碍，快速到达施救目标处。依靠摄像装置，判断施救目标现状并确定投放点，通过地面遥控装置，控制挂设着救援设备的投放器打开，将救援设备精准投放到施救目标处。另夕卜，通过回传的画面，救援人员就可确定施救目标是否穿戴好救援设备，在确定施救目标穿戴好救援设备后，救援人员开始回收救援牵引绳，将施救目标救回，最终完成救援过程。
【附图说明】
[0017]图1为飞行器、救援设备、放线轮之间的连接示意图；
[0018]图2为飞行器遥控以及图像传送的示意图；
[0019]图3为利用无人机投放救援设备的流程示意图；
[0020]图4为投放器的结构示意图。
【具体实施方式】
[0021]为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体说明。应当理解，以下文字仅仅用以描述本发明的一种或几种具体的实施方式，并不对本发明具体请求的保护范围进行严格限定。
[0022]本发明采取的技术方案如图1、2、3所示:
[0023]一种利用无人机投放救援设备的方法，所用的救援设备包括飞行器10、遥控飞行器10的遥控装置11，飞行器10上设置有摄像装置12、图像发送装置13以及用于固定和投放救援设备17的投放器15，救援设备17还包括接收摄像装置12采集的信号并进行显示的图像接收显示器14以及用于回收救援设备17的放线轮16，其操作具体如下:
[0024]S1:拉出放线轮16内的救援牵引绳与救援设备17相连接，使用遥控装置11打开投放器15，将救援设备17与飞行器10相连接；
[0025]S2:打开图像接收显示屏，操控飞行器10向目标区域飞行，根据传回的画面进行目标搜索，发现救援目标后，打开投放器15，投放救援设备17 ;
[0026]S3:操控飞行器10使摄像装置12对准救援目标，从图像接收显示屏上对救援目标进行观测，观察是否具备施救回收条件，具备施救回收条件后，救援人员开始回收救援牵引绳，将救援目标拖离险境。
[0027]使用飞行器10作为飞行载具，挂载救援设备17，由救援人员操控飞行器10飞越障碍，快速到达施救目标处，依靠摄像装置12回传的图像，判断施救目标现状并确定投放点，通过地面遥控装置11，控制挂设着救援设备17的投放器15打开，将救援设备17精准投放到施救目标处。另外，通过回传的图像可确定施救目标是否穿戴好救援设备17，在确定施救目标穿戴好救援设备17后，救援人员开始回收救援牵引绳，将施救目标救回，最终完成救援过程。救援设备17与救援人员之间由救援牵引绳连接，救援牵引绳收纳在放线轮16内，由飞行载具拖曳施放，但由人力收回。
[0028]本发明中飞行器10、遥控装置11、摄像装置12、图像发送装置13、投放器15、图像接收显示器14、放线轮16等各设备的作用以及实际实施方式具体如下:
[0029]飞行器10:实现救生装置的飞行携带功能，具有智能主控系统，安装了 GPS全球定位装置(型号:A2，生产厂家:深圳市大疆创新科技有限公司)、风速气象测定装置(型号:A2，生产厂家:深圳市大疆创新科技有限公司)，能够实现垂直起降、定点悬停、智能方向控制、巡航定速、失控自主返航、低电压自主返航功能，并可一键返航，机动性灵活、可执行多种场合任务。飞行器10具体可为无人驾驶多旋翼飞行器10 (型号:BCA-Y4，生产厂家:陕西北宸航天科技有限公司)。飞行器10上安装了先进的主控制器(型号:A2，生产厂家:深圳市大疆创新科技有限公司)，(注:本系统中的GPS全球定位装置、风速气象测定装置、主控制器其实都是整合在一个主控器内，该主控器的型号为:A2，生产厂家:深圳市大疆创新科技有限公司)可以自主侦测飞行器10所处位置的气压从而得到高度数据，配合GPS全球定位系统，就可以实现飞行器10坐标位置的锁定。当某方向来风时，主控制器会计算风速大小，并给出指令以控制多个螺旋桨的转速来对飞行器10进行多个轴向的姿态的反向修正，从而实现在大风中的悬停