[发明专利]一种有人船与无人艇协同救援系统及方法

说明书

本发明公开了一种有人船与无人艇协同救援系统及方法，系统包括大型营救船只、协同控制中心，无线传输模块，小型无人艇、无人艇救生圈释放模块、无人艇环境感知模块、协同控制模块。协同控制中心依据所需营救人员的位置分布情况和所需搜索的营救区域情况来给各个无人艇发送在指定目标位置进行救生圈投放和对指定区域进行搜索这两种类型的指令；无人艇和协同控制中心之间的信息交互是通过无线传输模块完成的；无人艇救生圈释放模块则通过在指定位置释放救生圈从而保证待营救人员的安全。本发明可以快速对待营救人员的位置和数量等情况进行确定，并通过投放救生圈保证他们的安全，使得海上救援更高效。

技术领域

本发明涉及一种有人船与无人艇协同救援系统及方法，属于无人艇协同应用和海上救援技术领域。

背景技术

无人水面艇是一个拥有自主运行能力的小型水面任务平台，它可以执行的任务种类非常多，除了对环境和目标进行检测这些基础功能外，还可以针对具体的任务类型，采用不同的模块设备来完成任务目标。目前由于其在军事领域的杰出表现和前景，世界各国都对军用无人水面艇的研发表现出很强烈的兴趣。 同时因为无人水面艇在科研与民用应用中有着覆盖范围大、成本低的特点，所以无人艇在这些领域也有着广泛的应用前景。

与使用传统的有人船只相比，使用无人艇更能节省营救所花费的人力和物力的成本，而且也能更加智能化地制定出有效的营救方案，从而更好地完成海上救援工作。因此综合来看，使用无人艇进行海上救援是一件很有意义的事。

在海上救援任务中，由于被搜救的人员位置并不确定，为了确保被救援人员及时得到救援，需要大量的船只进行目标海域搜索和营救任务，特别是在被救援人员的位置比较分散的情况下。有人船只进行海上营救时，成本较高并且不能有效利用所有营救船只所获信息；另外，有人船只在执行营救时，营救效率偏低。在海上救援过程中，拥有多无人艇可以更加迅速地对海上救援事件的发生做出反应，并对在海上救援过程中所发生的各种情况进行有效的应对。而且使用有人船与无人艇协同救援可以采取智能化的营救措施，有效地利用各个无人艇所收到的信息，从而更好地完成救援工作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种有人船与无人艇协同救援系统及方法，可以快速对待营救人员的位置和数量等情况进行确定，并通过投放救生圈保证他们的安全，使得海上救援更高效。

为达到上述技术要求，本发明采用下述技术方案：

一种有人船与无人艇协同救援系统，包括大型营救船只、协同控制中心，无线传输模块，小型无人艇、无人艇救生圈释放模块、无人艇环境感知模块、协同控制模块；所述协同控制中心安装在大型营救船只上，其依据对所需营救人员的位置分布的估计、所需搜索的营救区域的大小和位置情况、以及参与海上营救的小型无人艇的运动情况向参与海上营救任务的小型无人艇发送具体的指令；所述无人艇环境感知模块安装在小型无人艇上，能够实时给出海岛、大陆的静态障碍物信息及其它船只、舰艇的动态障碍物信息；所述协同控制模块安装在小型无人艇上，依据协同控制中心发出的目标指令，控制小型无人艇完成海上营救任务；所述无人艇救生圈释放模块安装在小型无人艇上，其依据协同控制中心的指令向待营救的人员投放救生圈；所述无线传输模块将小型无人艇的位置姿态信息、环境信息及待营救人员的位置信息发送给协同控制中心进行处理，并将协同控制中心所发出的搜救和投放救生圈的指令发送到小型无人艇。

一种有人船与无人艇协同救援方法，使用上述的系统，具体步骤如下：

S01，有人船与无人艇协同的初始化：依据需要进行海上营救的区域的大小和预计待营救人员的数量，选取多艘具有通信、避障、投递救生圈功能的小型无人艇和一艘用于搭载营救人员的大型营救船只共同完成海上救援任务，并将所有参与海上营救的船只都派遣到营救区域附近；

S02，上传单艇及探测信息到协同控制中心：各个小型无人艇将自身的无人艇环境感知模块所感知到的环境信息及所探测到的待营救人员的位置情况通过无线传输模块上传到协同控制中心；