[发明专利]受困人员搜救系统及搜救方法

说明书

受困人员搜救系统及搜救方法，涉及灾后人员搜救技术领域。受困人员搜救系统，包括四旋翼飞行器、单片机、PC机、毫米波雷达和遥控器；四旋翼飞行器包括机架、无刷电机、螺旋桨、毫米波雷达及飞行控制单元；单片机的信号输入端口分别与毫米波雷达和遥控器通信连接，单片机的信号输出端口分别与PC机和飞行控制单元的控制芯片通信连接。一种受困人员搜救方法，基于受困人员搜救系统，步骤如下：1，覆盖式快速搜索；2，针对疑似目标悬停检测。本发明采用四旋翼飞行器作为机载平台，在目标区域上空进行移动或悬停，并通过毫米波雷达获取下方的人体目标定位与识别信息，为灾害发生区域的人员搜救提供了有效的数据支撑。

技术领域

本发明涉及灾后人员搜救技术领域，特别是一种受困人员搜救系统及搜救方法。

背景技术

在2008年发生的5.12汶川特大地震共计造成了69227人遇难、17923人失踪、374643人不同程度受伤、1993万人失去住所，受灾总人口达4625万人。由于建筑被摧毁，道路被阻塞，搜救人员只能从灾区外围进入各区域或空降然后进行搜救。但是该搜救模式人力投入大，搜救人员在废墟中行走比较困难，救援效率低，导致许多灾民没能支撑到救援到来的时刻。

近年来，无人机技术得到了巨大的发展，无人机应用在了许多实际工程和民生领域。无人机的优点有制造成本低、机动性强、飞行半径大和维护简单。目前用于定位搜救的无人机设备都是搭载红外传感器或光学摄像头进行人体目标识别检测。红外检测具有灵敏度高、反应速率快、实现方便等优点，光学摄像头则具有高分辨率、实现简单的优势。

但是，上述方案依旧存在一些缺陷难以解决，如红外探测距离较近、容易受各种热源和阳光源干扰、在环境温度和人体温度接近时人体的红外辐射容易被遮挡，探测的准确度和灵敏度明显下降。而光学摄像头因为其不具有穿透性而无法探测被遮挡物体、容易受恶劣环境（雨、雪、大雾）的影响。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，而提供一种受困人员搜救系统，它解决了现有的用于定位搜救的无人机设备可靠性较差的问题。

本发明的技术方案是：受困人员搜救系统，包括四旋翼飞行器、单片机、PC机和遥控器；

四旋翼飞行器包括机架、无刷电机、螺旋桨、毫米波雷达及飞行控制单元；机架上端设有呈“十”字形分布的四根等长的支杆，下端设有起落架；四个无刷电机分别固定安装在每根支杆的末端；四个螺旋桨分别安装在四个无刷电机的机轴上；毫米波雷达安装在机架上，其探测方向朝向机架正下方，其内部包含2根发射天线和4根接收天线组成的天线阵列；飞行控制单元安装在机架上，飞行控制单员包括控制芯片、惯性测量模块、电池、电机驱动模块及电压稳压模块；控制芯片与惯性测量模块电连接；电池通过电机驱动模块与无刷电机电连接，从而为无刷电机供电，电池通过电压稳压模块与控制芯片电连接，从而为控制芯片供电；控制芯片、电机驱动模块、电池、电压稳压模块依次电性连接并形成PID闭环；

单片机上设有信号输入端口和信号输出端口，单片机的信号输入端口分别与毫米波雷达和遥控器通信连接，单片机的信号输出端口分别与PC机和飞行控制单元的控制芯片通信连接；遥控器用于控制四旋翼飞行器的飞行姿态，PC机用于显示基于毫米波雷达获取的实时雷达图。

本发明进一步的技术方案是：毫米波雷达内部包含多阶RC滤波器。

本发明更进一步的技术方案是：四旋翼飞行器还包括地图获取模块；地图获取模块包括里程计、加速度传感器及摄像头；里程计、加速度传感器及摄像头均固定安装在机架上，摄像头用于获取四旋翼飞行器下方地面的视野；地图获取模块与PC机通信连接。

本发明的技术方案是：受困人员搜救方法，应用于上述的受困人员搜救系统，步骤如下：

S01，覆盖式快速搜索：