一种新型海上搜救无人艇及其搜救方法与流程

本发明涉及海上搜救领域，尤其涉及一种新型海上搜救无人艇及其搜救方法。

背景技术：

随着科学技术的发展，智能控制技术愈加成熟，无人艇在海上作业及其事故搜救方面的运用将成为一个新的发展方向。海上环境的突发变化，对船只造成了很大的危害。海上事故的频繁突发，使得船员来不及采取有效的自救方法，当人员落入水中，搜救落水人员将是一件分秒必争的事情。

目前国内海警接到报警后，驾驶大型船只赶赴事故现场，海警驾驶船只在海上展开救援，当发现落水人员时，艇上人员向落水者抛出救生圈或救生衣将其拉回船艇上。由于海上环境的流动性，搜索范围将会不断地扩大，这将需要大量的警力完成搜救工作，效率很低。这种搜救方式很可能耽误了最佳的搜救时间，增加了事故的死亡率。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种新型海上搜救无人艇及其搜救方法，能够实现对于失事船只上的人员进行广范围高效率的搜救。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种新型海上搜救无人艇，其创新点在于：包括无人艇艇体、摄像机、救捞气囊和登靠梯；所述摄像机、救捞气囊和登靠梯均设置在无人艇艇体上；

所述无人艇艇体内设置有信息处理模块，无人艇艇体上设置有用于测量艇体姿态、风速和风向的传感器；

所述无人艇艇体的两侧设置有平衡水箱，所述平衡水箱通过控制泵的进水与出水保持平衡水箱内的蓄水量实现无人艇艇体的平衡；所述摄像机通过门型框架设置在无人艇艇体上且可360°旋转，所述救捞气囊设置在一外壳内，且该包裹着救捞气囊的外壳通过弹射器设置在门型框架上，救捞气囊与门型框架之间设置有可牵引的牵引线；

所述登靠梯通过可伸长滑轨设置在无人艇艇体的一端，登靠梯可沿着滑轨的延伸方向伸出无人艇艇体外侧；

所述信息处理模块与传感器、控制泵、摄像机和弹射器通过信号传输实现数据互换。

一种新型海上搜救无人艇的搜救方法，其创新点在于：具体方法如下：

s1:启动无人艇艇上所有设备，无人艇被母船下放到海上，开始启动无人驾驶模式，无人艇在预先设定好的搜索范围内自主航行；

s2：无人艇在自主航行的同时，摄像机可360°自主旋转扫描落水人员，摄像机初步锁定目标后，计算机进行图片处理识别确定落水人员，确定落水人员后定位落水人员的位置坐标；

s3：信息采集模块通过传感器来检测艇体的姿态，海上的风速、风向参数；根据传感器检测的艇体姿态通过信息处理模块来驱动控制泵对艇体两侧的平衡水箱进行注水或者排水来平衡艇体；并通过风速和风向的参数计算出气囊被弹出的初速度；

s4：根据气囊本身的质量轻的特点及风速和弹射距离的影响，气囊初试状态处于外壳中；锁定落水人员后，气囊装置被以一定的初速度弹到落水人员的坐标位置；气囊落到落水人员坐标位置时，外壳解体，气囊被气体瞬间打开，气囊一端由牵引线和艇体连接；

s5：登靠梯在滑轨的控制下伸到水面以下，伸长板伸出；落水人员攀爬到气囊之后，摄像机扫描拍摄检测落水人员是否处于气囊上，判断之后计算机发出信号驱动电机绞车将气囊往无人艇体方向拉回；整个过程中无人艇都一直处于靠近落水人员的定位坐标，双向运动减少了救捞的时间；

s6：气囊被拉回以后，艇体船头设备伸长板缩回，封闭门关闭，阻止无人艇航行时水冲击到艇体载人区；人员体重的增加，艇体发生倾斜，信息采集模块检测到艇体姿态的变换后，艇体两侧平衡水箱通过注水和排水控制维持无人艇体的平衡；

s7：落水人员搜救成功后，无人艇自动驾驶返回母船，船员将落水人员救回船只上。

本发明的优点在于：

1）本文发明中的一种新型的搜救无人艇；当事故发生时，海警驾驶载有无人艇的船只赶赴事故现场，将若干只无人艇下放到海上，设置好每艘无人艇搜索的范围；无人艇自动驾驶搜救落水人员，无人艇安装的360°旋转的摄像头装置和气囊装置，自动识别海上落水人员，确定位置后并向其抛出气囊装置，检测落水人员爬上气囊后，收回牵引绳，将落水人员拉回到无人艇上，无人艇自动返航回到母船，完成救援工作，大大提高了搜救的效率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明的一种新型海上搜救无人艇的结构示意图。

图2为本发明的一种新型海上搜救无人艇的救捞气囊结构图。

具体实施方式

下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

如图1所示的一种新型海上搜救无人艇，包括无人艇艇体１、摄像机２、救捞气囊３和登靠梯４；所述摄像机２、救捞气囊３和登靠梯４均设置在无人艇艇体１上。

无人艇艇体１内设置有信息处理模块，无人艇艇体１上设置有用于测量艇体姿态、风速和风向的传感器。

无人艇艇体１的两侧设置有平衡水箱５，所述平衡水箱５通过控制泵的进水与出水保持平衡水箱５内的蓄水量实现无人艇艇体１的平衡；所述摄像机２通过门型框架设置在无人艇艇体１上且可360°旋转，所述救捞气囊３设置在一外壳内，且该包裹着救捞气囊３的外壳通过弹射器设置在门型框架６上，救捞气囊３与门型框架６之间设置有可牵引的牵引线。

登靠梯４通过可伸长滑轨设置在无人艇艇体１的一端，登靠梯４可沿着滑轨的延伸方向伸出无人艇艇体１外侧。

信息处理模块与传感器、控制泵、摄像机２和弹射器通过信号传输实现数据互换。

一种新型海上搜救无人艇的搜救方法，具体方法如下：

s1:启动无人艇艇上所有设备，无人艇被母船下放到海上，开始启动无人驾驶模式，无人艇在预先设定好的搜索范围内自主航行；

s2：无人艇在自主航行的同时，摄像机可360°自主旋转扫描落水人员，摄像机初步锁定目标后，计算机进行图片处理识别确定落水人员，确定落水人员后定位落水人员的位置坐标；

s3：信息采集模块通过传感器来检测艇体的姿态，海上的风速、风向参数；根据传感器检测的艇体姿态通过信息处理模块来驱动控制泵对艇体两侧的平衡水箱进行注水或者排水来平衡艇体；并通过风速和风向的参数计算出气囊被弹出的初速度；

s4：根据气囊本身的质量轻的特点及风速和弹射距离的影响，气囊初试状态处于外壳中；锁定落水人员后，气囊装置被以一定的初速度弹到落水人员的坐标位置；气囊落到落水人员坐标位置时，外壳解体，气囊被气体瞬间打开，气囊一端由牵引线和艇体连接；

s5：登靠梯在滑轨的控制下伸到水面以下，伸长板伸出；落水人员攀爬到气囊之后，摄像机扫描拍摄检测落水人员是否处于气囊上，判断之后计算机发出信号驱动电机绞车将气囊往无人艇体方向拉回；整个过程中无人艇都一直处于靠近落水人员的定位坐标，双向运动减少了救捞的时间；

s6：气囊被拉回以后，艇体船头设备伸长板缩回，封闭门关闭，阻止无人艇航行时水冲击到艇体载人区；人员体重的增加，艇体发生倾斜，信息采集模块检测到艇体姿态的变换后，艇体两侧平衡水箱通过注水和排水控制维持无人艇体的平衡；

s7：落水人员搜救成功后，无人艇自动驾驶返回母船，船员将落水人员救回船只上。

本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。