[发明专利]一种基于声波定位的无人机救援装置的定位方法

说明书

一种基于声波定位的无人机救援装置的定位方法，包括步骤一、无人机飞向指定区域；步骤二、无人机上发送音频信号；步骤三、地面人员端接收到音频信号并进行鉴别，识别音频信号并发出反馈音频信号；步骤四、接收到反馈音频信号并进行识别，对声源区域进行定位，进行聚焦摄像工作，锁定坐标信息和影像；步骤五、无人机将计算出的定位信息和影像发送至地面控制PC。通过控制无人机在搜索区域的间隔悬停，使搜索区域覆盖整个目标区域，无人机发出的音频信号被地面人员端音频识别装置识别后，控制便携发声装置发出音频信号，无人机根据接收到的音频信号和麦克风的时延计算出地面人员的坐标信息并进行标记和聚焦摄像，并将信息传送给地面控制PC。

技术领域

本发明涉及应急救援领域，具体涉及一种基于声波定位的无人机救援装置的定位方法。

背景技术

电力野外作业所处地理环境复杂，大量设备均为山区，地形复杂，自然环境恶劣，不少山区甚至为无人区，这给电力设备的运维和检修带来了很多困难，也增加了作业人员的风险；随着电网的不断建设和发展，人均管辖电力设备数量不断增加，野外作业找寻路径不仅耗时耗力，还可能迷路，存在一定的安全隐患。野外作业经常发生无通信信号的情况导致人员失联，搜救难度非常高，搜救定位速度慢，效率低，往往延误了救援最佳时机，即使投入大量人力物力，效果也很有限，救援工作难以及时开展。历史上有多起考察、勘探、维护等野外作业工作人员发生意外后搜救失败的案例，造成了惨痛的损失。传统地毯式搜索方式和通用航空人眼观测搜索方式受客观环境和人主观意识影响大；现有机载探测器大多以航拍、红外成像、热成像和图像识别等光学设备为主，且多适用于草原、沙漠等遮挡物较低、较少的空旷地区。而电力行业野外作业多在山林，有大量遮挡因素，现有的方法在这方面更显不足。无人机现已得到常态化应用，但无人机并没有足够智能的搜救专用系统，并没有发挥无人机的应用优势。当野外工作人员被困于地形复杂的信号盲区，仅依靠地毯式搜索或无人机搜寻效率并不高，若被困人员体力不支或遭遇意外，此时快速精准定位救援就显得尤为重要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于声波定位的无人机救援装置的定位方法，能够很好地解决定位救援被困于环境遮挡较多信号盲区丧失自主搜救能力的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种基于声波定位的无人机救援装置，包括无人机、地面被困人员配套装置和地面控制PC，无人机内设有通信模块、喇叭、无人机端音频识别模块和声源定位模块，地面被困人员配套装置包括佩戴式手环和便携发声装置，佩戴式手环和便携发声装置通讯连接，佩戴式手环内设有蓝牙模块、地面人员端音频识别装置和发声装置控制模块，地面被困人员配套装置和地面控制PC通讯连接，地面人员端音频识别装置用于识别无人机发出的音频信号，佩戴式手环控制便携发声装置发出音频信号便于无人机进行识别和定位。

上述的无人机包括无人机电源、通信模块、喇叭控制模块、无人机端音频识别模块和声源定位模块，无人机底部设有麦克风阵列架，麦克风阵列架上阵列有多个麦克风模块，麦克风阵列架下方设有喇叭和摄像机，通信模块用于和地面控制PC进行通讯，麦克风模块用于接收音频信号，无人机端音频识别模块用于对音频信号识别，声源定位模块用于对声源方位进行定位。

上述的佩戴式手环内设有锂电池电源，锂电池电源为脉搏监测模块、蓝牙模块、发声装置控制模块、计步模块和地面人员端音频识别装置提供电源，蓝牙模块用于与便携发声装置进行通讯，发声装置控制模块用于控制便携发声装置发出音频信号，地面人员端音频识别装置用于识别音频。

上述的便携发声装置内设有电源、蓝牙模块、地面人员端喇叭控制装置和多方位发声喇叭，多方位发声喇叭布置与设备封装外壳四周，蓝牙模块用于与佩戴式手环建立通讯。

上述的地面控制PC包括PC电源、飞行控制模块、地面PC端通信模块和显示器，地面PC端通信模块用于和无人机建立通讯，飞行控制模块用于对无人机进行飞行控制。

使用上述的基于声波定位的无人机救援装置的定位方法，包括以下步骤：