[发明专利]一种基于无人机的空中救援响应方法

说明书

本发明提供了一种基于无人机的空中救援响应方法，通过在自然灾害发生初期，对灾区受灾点的物资需求量进行预测，确定受灾地区需求点的经纬度坐标，确定物资投放地点，并利用无人机将救灾物资运输至受灾地区需求点，提高自然灾害发生后初期救援效率，满足灾区伤员在灾后初期对医疗物资的迫切需求；通过对无人机的飞行航迹规划，拍摄主要道路交通受损情况和探测灾区灾情，并将拍摄视频反馈给应急救援指挥中心，便于应急救援指挥中心规划地面救援路线和决策应急方案。

技术领域

本发明属于无人机探测技术领域，具体涉及一种基于无人机的空中救援响应方法。

背景技术

我国是世界上自然灾害最为严重的国家之一，灾害种类多，分布地域广，发生频率高，对基础设施、经济发展和人民群众的生命财产安全构成极大的破坏。近年来，受全球气候变化和我国极端天气增多的影响，洪涝、台风、风雹和滑坡等地质灾害频发，自然灾害带来的经济损失呈逐年上升趋势。

灾后救援，争分夺秒。传统探测灾情主要依靠电话热线等联系灾区现场工作人员获得汇报、派出专家组深入灾区实地探访以及通过卫星遥感技术获得空中影像照片这三种方式。但震后灾区的电力、通信、地震台站等可能被破坏，灾区通信困难，道路交通可能严重受损，而直升机运输对天气等环境要求高。因此，前两种手段响应时间慢，受环境影响大，成本高且安全度低，而卫星遥感技术虽然能够从空中较快了解灾区影像，但受分辨率和拍摄角度等因素限制，这些都给救灾决策带来困难。

近几年来，无人机在灾情侦查、现场评估、监控追踪、精准定位、辅助救援、辅助监督、投送救援物资等方面发挥着越来越重要的作用。论文(SAR.Drones:Drones forAdvanced Search and Rescue Missions)阐述了关于无人救援和执行搜索任务时的一些解决方案，文章提出的框架涉及在自然灾害情况下使用几个小型无人机，通过一种合作算法，使无人机舰队能够有效地覆盖整个地区，并向救援团队报告探测到的事件。这个示例提出了无人机执行救援任务的可行性，但涉及无人机执行救援任务与物资配送时，没有给出很好的任务分配方案与管理方法；中国专利CN205246881U公开了一种基于北斗短报文的山区自然灾害应急救援系统，该实用新型基于北斗卫星进行灾情探测，快速获取一定程度的灾情信息，但受分辨率、拍摄角和天气情况等因素的限制，给救灾决策带来困难，在自然灾害应急救援执行方案中的应用需要优化。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种基于无人机的空中救援响应方法，用于探测灾情和规划救灾物资运输路线，提高自然灾害发生初期的救援效率。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种基于无人机的空中救援响应方法，包括以下步骤：

步骤S1：获取受灾区域信息，提取受灾点信息特征；建立物资需求模型并预测受灾点需求的物资类型和数量；

步骤S2：确定受灾点的位置坐标；

步骤S3：选取物资的投放候选点；

步骤S4：根据步骤S1得到的受灾点需求的物资类型和数量、步骤S2得到的受灾点的位置坐标、步骤S3得到的物资的投放候选点数据，构建选址模型和初始解集；

步骤S5：根据步骤S4得到的初始解集计算选址模型的最优解；

步骤S6：将步骤S5得到的最优解转译为选址地点以及任务分配结果；

步骤S7：向上位机反馈无人机视频信息用于后续规划和决策。

按上述方案，所述的步骤S1中，具体步骤为：