一种人员搜救方法、搜救船艇和人员搜救系统与流程

本申请属于人员搜救技术领域，特别是涉及一种人员搜救方法、搜救船艇和人员搜救系统。

背景技术：

每年都会发生大量的人员落水事故，尤其是夏季，众多的水上活动进一步加大了落水事故发生的概率。

通常，人员落水后，受水流、风流等影响，落水人员会被快速冲击漂离原来的落水地点，给搜索救助造成极大的困难。在大雨、大雾、大浪等恶劣天气条件下，能见度极低，水动力环境复杂，依靠人工搜索落水人员，极难在短时间内发现落水人员。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请实施例提供了一种人员搜救方法、搜救船艇和人员搜救系统，用以降低落水人员的搜救难度，提高搜救效率。

本申请实施例的第一方面提供了一种人员搜救方法，应用于搜救船艇，所述方法包括：

接收船艇指挥控制基站发送的搜救信息，所述搜救信息包括与搜救区域相对应的搜救路径，所述搜救区域的信息由应急搜救指挥中心根据预设的漂移模型计算得到并发送至所述船艇指挥控制基站；

控制搜救船艇按照所述搜救路径航行，并在航行过程中控制船载探测设备对所述搜救区域进行探测，获得相应的探测结果；

根据所述探测结果，生成搜救提示信息，所述搜救提示信息用于提示搜救人员对落水人员进行搜救。

本申请实施例的第二方面提供了一种搜救船艇，包括：

信息传输装置，用于接收船艇指挥控制基站发送的搜救信息，所述搜救信息包括与搜救区域相对应的搜救路径，所述搜救区域的信息由应急搜救指挥中心根据预设的漂移模型计算得到并发送至所述船艇指挥控制基站；

船载控制器，用于控制搜救船艇按照所述搜救路径航行；

船载探测设备，用于在航行过程中对所述搜救区域进行探测，获得相应的探测结果，根据所述探测结果，生成搜救提示信息，所述搜救提示信息用于提示搜救人员对落水人员进行搜救。

本申请实施例的第三方面提供了一种人员搜救系统，包括应急搜救指挥中心、船艇指挥控制基站和搜救船艇，所述搜救船艇搭载有船载探测设备；

应急搜救指挥中心根据气象信息和预设的漂移模型计算落水人员漂流到达各个区域的概率并根据所述概率确定针对所述落水人员的搜救区域；

船艇指挥控制基站根据所述搜救区域规划搜救信息，并将所述搜救信息发送至搜救船艇，所述搜救信息包括与所述搜救区域相对应的搜救路径；

搜救船艇按照所述搜救路径航行，并在航行过程中控制船载探测设备对所述搜救区域进行探测，获得相应的探测结果，根据所述探测结果，生成搜救提示信息，所述搜救提示信息用于提示搜救人员对落水人员进行搜救。

与现有技术相比，本申请实施例包括以下优点：

本申请实施例，通过急搜救指挥中心、船艇指挥控制基站和搜救船艇的共同协作，可以实现对落水人员的自动搜救。本系统可以作为现有搜救作业的有力补充，尤其是在雨雾、大风、大浪、浅滩等恶劣条件下，使用本系统可充分利用无人船艇的自主航行能力及对落水人员的自动识别能力，自动化、高效地完成搜救区域内的落水人员的排查，可不必再让搜救人员冒险前往现场直接进行搜救，不仅提高了搜救效率，还保证了搜救人员搜救过程的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种人员搜救系统的示意图；

图2是本申请实施例提供的另一种人员搜救系统的示意图；

图3是本申请实施例提供的第一搜救路径的示意图；

图4是本申请实施例提供的第二搜救路径的示意图；

图5是本申请实施例提供的一种人机交互界面的简单示意图；

图6是本申请实施例提供的一种基于海图规划得到的搜救路径的示意图；

图7是本申请实施例提供的一种搜救船艇的结构示意图；

图8是本申请一个实施例的一种人员搜救方法的步骤流程示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其他实施例中也可以实现本申请。在其他情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

下面通过具体实施例来说明本申请的技术方案。

参照图1，示出了本申请实施例提供的一种人员搜救系统的示意图，该系统包括应急搜救指挥中心、船艇指挥控制基站和搜救船艇。其中，搜救船艇搭载有船载探测设备，用于对搜救区域进行探测，以寻找落水人员等搜救目标。

在本申请实施例中，应急搜救指挥中心可以根据气象信息和预设的漂移模型计算落水人员漂流到达各个区域的概率并根据概率确定针对落水人员的搜救区域。船艇指挥控制基站可以根据应急搜救指挥中心确定的搜救区域规划搜救信息，并将搜救信息发送至搜救船艇，上述搜救信息可以包括与搜救区域相对应的搜救路径。然后，搜救船艇可以按照接收到的搜救路径航行，并在航行过程中控制船载探测设备对当前的搜救区域进行探测，获得相应的探测结果，根据探测结果，生成搜救提示信息，用于提示搜救人员对落水人员进行搜救。

下面分别对系统的各个组成单元进行介绍。

在本申请实施例中，应急搜救指挥中心可以是搜救方案的制定方及搜救过程的指挥方。应急搜救指挥中心在接到针对落水人员的报警信息后，将根据落水人员的区域位置、天气条件等制定相应的搜救方案。

在制定搜救方案时，应急搜救指挥中心首先需要确定搜救基准，计算出落水人员随水流漂流可能到达的各个区域的概率。

搜救基准是确定搜救区域的具体的地理坐标的依据，也是整个搜救行动能否成功的重要决定因素。通常，搜救基准的种类包括有基准点、基准线、基准面等三种。

以针对海面遇险船只上的人员进行搜救为例。上述三种搜救基准都可以根据遇险船只的最后已知位置，根据海面风流和海流的速度与方向、以及作用在漂浮物上的作用力和漂移时间推算而得到的。

其中，基准点就是在搜救行动前已知搜救目标的具体位置，根据物体漂移计算得到搜救目标处于某一位置的最大概率所对应的位置点。基准线是搜救目标可能存在于两点或多个点的情况下，根据计算后连线得出的。在搜救目标遇险的初始位置为线类型的情况下，得到的搜救基准也为基准线，搜救目标处在基准线上不同位置处的概率是相等的。基准面是搜救目标处于区域内某一点的概率均相等的区域，当基准点与基准线都不能确定的情况下，可以使用基准面作为确定搜救区域的参考。

计算落水人员随水流漂流可能到达的各个区域的概率可以是计算落水人员在落水后可能漂流至各个区域的概率密度分布情况。

若搜救基准为基准点，由于基准点是落水人员等搜救目标最可能所在的位置点，落水人员漂流至该位置点概率是最大的，因此可以以此点为中心，形成标准正态概率分布式。

若落水人员等搜救目标的最后已知位置是航路上的某一点时，经过漂移计算得到的落水人员最可能所在的位置是一条线即基准线。在根据基准线计算落水人员漂流到达的区域的概率分布时，可以得到以此基准线为中心的带状标准正态概率分布。若落水人员在遇险时是在某个海域作业，那么在确定搜救区域时可以使用均匀分布或广义分布。

通常，上述各个参数的计算主要根据工作人员的经验来实施。在本申请实施例中，可以利用大量工作人员的搜救经验，基于人工智能算法，自动生成搜救关键信息量的计算算法。在应急搜救指挥中心接收到相应区域的气象信息后，可以根据人员落水时的水流、风、浪等环境动力条件，自动计算搜救基准及落水人员受外部环境影响漂流到达的最大概率区域。

在图1的基础上，参见图2，是本申请实施例提供的另一种人员搜救系统的示意图，该系统还可以包括气象信息平台。应急搜救指挥中心可以与气象信息平台通信，由气象信息平台向应急搜救指挥中心传输相应区域的气象信息。

在计算出搜救基准，确定搜救区域后，应急搜救指挥中心可以将上述信息传输给船艇指挥控制基站。

在本申请实施例中，船艇指挥控制基站所要实现的是搜救路径的规划及针对搜救船艇的相关信息的监控和转发。因此，船艇指挥控制基站在接收到应急搜救指挥中心传输的搜救区域的信息后，可以规划出包括与上述搜救区域相对应的搜救路径的搜救信息。船艇指挥控制基站在将搜救信息发送至搜救船艇后，搜救船艇可以航行至搜救区域，并按照已规划的搜救路径进行搜救。

在本申请实施例中，针对不同的搜救区域，船艇指挥控制基站规划的搜救路径可以是不同的。例如，针对不同的搜救区域，可以规划第一搜救路径，或第二搜救路径。

在具体实现中，第一搜救路径可以由以搜救基准点为圆心，分别包含该搜救基准点的多条直径组成，上述搜救基准点可以是应急搜救指挥中心确定的基准点。

如图3所示，是本申请实施例提供的第一搜救路径的示意图。图3所示的第一搜救路径可以被称为扇形搜救路径。在图3扇形搜救路径对应的模式下，共规划了13个点来实现360度的扇形搜救区域。其中，各个规划点的序号代表搜救船艇的航行路线，例如1→2→3→4→5等，最终终止于扇形的中心位置13点处。扇形半径的大小可以根据搜救区域的实际大小具体确定。在确定扇形半径后，搜救船艇航行的搜救路径的总长即可自动计算完毕，供工作人员评估搜救所需时间。

通常，扇形搜救适用于搜救目标的位置比较准确或搜救区域相对较小，搜救力量能够快速到达搜救区域的时候。当搜救区域是以基准点为圆心，搜救半径为半径而确定的圆形区域时，基准点附近的区域是落水人员漂流到达的概率较大的区域，使用扇形搜救方式可以加大对这一区域的搜救强度。

在具体实现中，扇形搜救的具体参数可以根据执行搜救任务中的环境和搜救设备的不同而具体设定。一般情况下，当执行搜救任务的设备为搜救船舶时，它的搜救半径可以设在2海里至5海里之间；当执行搜救任务的设备为搜救飞行器时，其搜救半径可以设在5海里至20海里之间。在搜救行动开始时，可以在基准点投放烟雾浮漂或无线电浮漂作为参照物，这样可以根据风压差和海流的运动对基准点做出及时准确的调整。当一遍搜救行动完成后，没有发现落水人员等搜救目标，可以将搜救路径逆时针旋转一定角度，如30度，然后继续按照该路径进行搜救。

在本申请实施例中，第二搜救路径可以由以搜救基准点为中心，围绕该搜救基准点的多条连续路径组成。

如图4所示，是本申请实施例提供的第二搜救路径的示意图。图4所示的第二搜救路径可以被称为扩展方形搜救路径，扩展方形搜救路径更直观、清楚。在图4方形搜救路径的模式下，搜救船艇可以从回形框(即搜救区域)的中心出发，按照回形框对应的路径，以不断往四周扩散的形式展开搜救。

在具体实现中，回形框搜救路径的密度，可按照搜救船艇搭载的光电的视场范围来确定。例如，光电的视场角为60度，探测距离约为1000米，则光电视场区域的横幅宽度约为1154米。此时，回形框内搜救路径的间距可以设置在1154米以下，以保证搜救船艇在搜救过程中不会出现空白区域。。

通常，扩展方形搜救路径可以适用于搜救力量能够快速到达遇险区域的情况。这种搜救方式以基准位置为起点展开搜救，如果基准位置是基准点类型，其搜救路径是一个同心方形；如果基准位置是基准线，则其搜救路径可以是一个扩展矩形。一般地，扩展方形搜救路径的前两段航行路径的长度等于扫视宽度，以后每两段航行路径需要增加一倍扫视宽度的距离，这样可以保证按这种搜救方式的航行路径之间的间距为扫视宽度。对于一片搜救区域，如果经过一遍搜救后需要进行第二次搜救，可以将搜救路径旋转一定的角度，如45度，然后继续进行搜救。

扩展方形搜救方式需要搜救设备能够精确航行，首段搜救路径一般情况下选为逆风方向，这样做是为了尽量减小航行误差。在风压差相对于总流压差可以忽略不计的情况下，搜救设备可以选择搜救船舶或小船。在搜索目标为落水人员或其他目标时，使用扩展方形搜救方式可以得到较好的效果。在这种情况下，搜救船艇需要利用与扇形搜救相类似的，设定基准位置参照物的方法，自动补偿洋流带来的影响，本实施例对此不作限定。

当然，除上述介绍第一搜救路径和第二搜救路径外，还根据实际需要，规划出其他方式的搜救路径，例如类似三角形搜救方式的第三搜救路径，或类似圆形搜救方式的第四搜救路径等等，本实施例对此亦不作限定。

在本申请实施例中，船艇指挥控制基站的人机交互界面可以提供搜救路径等信息的配置功能。该人机交互界面符合国际海事人命公约体系下的搜救准则，适用于专业搜救、海事、海警、公安、海岸警卫队等部门的作业。

如图5所示，是本申请实施例提供的一种人机交互界面的简单示意图。在图5中，人机交互界面的左侧可以显示以海图为基准的各种搜救路径的信息，右侧可以包括相应的信息框，用于相关人员进行搜救路径的规划，并根据各种搜救路径，实现搜救模式的选择、参数的输入等功能。

例如，通过人机交互界面的信息框中可以进行航线航点的新增、修改(包括编辑经纬度、上下移动、倒序)、删除和清除所有航线或航点等操作。

如图6所示，是本申请实施例提供的一种基于海图规划得到的搜救路径的示意图。在图6中，黑色箭头表示海流方向。针对确定出的搜救区域，船艇指挥控制基站规划了如图4所示的搜救路径。搜救船艇可以由岸基出发，航行至搜救区域的中心点，然后依次航行经过1-21个航点，并在航行过程中对该区域内的落水人员进行探测。

如图7所示，是本申请实施例提供的一种搜救船艇的结构示意图，包括信息传输装置、船载控制器和船载探测设备，等等。其中，信息传输装置可以用于接收船艇指挥控制基站发送的搜救信息，上述搜救信息包括与搜救区域相对应的搜救路径，该搜救区域的信息由应急搜救指挥中心根据预设的漂移模型计算得到并发送至船艇指挥控制基站；船载控制器可以用于控制搜救船艇按照上述搜救路径航行；船载探测设备可以在航行过程中对当前的搜救区域进行探测，获得相应的探测结果，并能够根据探测结果，生成搜救提示信息，以提示搜救人员对落水人员进行搜救。

在本申请实施例中，信息传输装置和船载控制器可以实现岸基与搜救船艇之间的信息实时交互，包括岸船艇指挥控制基站对搜救船艇航行的命令流、指令信息、决策信息等，也包括船载传感器、感知设备等数据、视频对岸基的实时回传，便于岸基工作人员根据现场情况作出指挥决策。

在本申请实施例中，船载探测设备可以包括船载热红外视觉设备，该设备可以作为落水人员探测的主要传感器，为落水人员的搜救提供实时的视频信息。基于此探测得到的视频信息，船载控制器上已加载的目标自动检测识别算法，可对光电视场范围内水域的水上目标进行检测，查看是否有疑似落水人员。如检测到疑似目标，船载探测设备可以给出预警和提示，工作人员收到提示信息后，可以进一步指挥搜救船艇接近疑似目标进行查看。若确认发现落水人员，则可以立即安排人员实施救助。

热红外光电是基于热成像原理来感应水中目标，人体由于体温高，其热源感应的强度明显高于周围环境中的水流、漂浮物、树木等，因此使用上述热红外视觉设备可以提高获取落水人员高对比度图像的有效性。基于探测得到的视频信息，利用基于深度学习的神经网络算法，并对在不同条件下采集的落水人员视频图像进行检测识别算法的准确率的不断优化，从而可以大幅提高船载探测设备发现落水人员的能力，为实现全程自动化的落水人员的搜救提供方便。

在本申请实施例中，船艇指挥控制基站还可以接收搜救船艇实时采集的传感数据，并根据传感数据调整搜救路径。搜救船艇可以根据调整后的搜救路径航行，并在航行过程中控制船载探测设备对当前的搜救区域进行探测，获得相应的探测结果，根据探测结果，生成搜救提示信息，以提示搜救人员对落水人员进行搜救。

在本申请实施例中，通过急搜救指挥中心、船艇指挥控制基站和搜救船艇的共同协作，可以实现对落水人员的自动搜救。本系统可以作为现有搜救作业的有力补充，尤其是在雨雾、大风、大浪、浅滩等恶劣条件下，使用本系统可充分利用无人船艇的自主航行能力及对落水人员的自动识别能力，自动化、高效地完成搜救区域内的落水人员的排查，可不必再让搜救人员冒险前往现场直接进行搜救，不仅提高了搜救效率，还保证了搜救人员搜救过程的安全性。

参照图8，示出了本申请实施例提供的一种人员搜救方法的步骤流程示意图，具体可以包括如下步骤：

s801、接收船艇指挥控制基站发送的搜救信息，所述搜救信息包括与搜救区域相对应的搜救路径，所述搜救区域的信息由应急搜救指挥中心根据预设的漂移模型计算得到并发送至所述船艇指挥控制基站；

需要说明的是，本方法可以应用于前述系统实施例中的搜救船艇，该搜救船艇可以是具备前述系统实施例所介绍的各种功能的任意船只或舰艇。例如，该搜救船艇可以是无人船或无人艇，本实施例对此不作限定。

为了便于理解，本实施例以搜救船艇为无人艇为例对本方法进行介绍。

在本申请实施例中，当有船只遇险导致人员落水，或因为其他原因发生人员落水事故时，应急搜救指挥中心可以根据气象信息和预设的漂移模型计算落水人员漂流到达各个区域的概率并根据上述概率确定针对落水人员的搜救区域。

在具体实现中，应急搜救指挥中心可以与气象信息平台对接，当出现人员落水报警时，可以直接通过气象信息平台确定落水区域的气象信息。或者，若在落水区域附近有可执行搜救任务的无人艇，无人艇可以通过搭配的气象采集设备采集落水区域的气象信息，并将采集到的气象信息发送至应急搜救指挥中心，由应急搜救指挥中心确定搜救区域，制定搜救方案。

在本申请实施例中，应急搜救指挥中心在确定搜救区域，制定搜救方案后，可以将相关信息传输至船艇指挥控制基站，由船艇指挥控制基站根据搜救方案规划相应的搜救路径。

s802、控制搜救船艇按照所述搜救路径航行，并在航行过程中控制船载探测设备对所述搜救区域进行探测，获得相应的探测结果；

在本申请实施例中，船艇指挥控制基站规划的搜救路径可以包括图3所示的第一搜救路径，或者图4所示的第二搜救路径，等等。

若搜救路径为图3所示的第一搜救路径，则无人艇可以在船载控制器的控制下，分别沿第一搜救路径的每条直径航行，上述无人艇的相邻两次航行所覆盖的直径之间的角度为预设角度，本实施例对此不作限定。

若搜救路径为图4所示的第二搜救路径，则无人艇可以在船载控制器的控制下，以搜救基准点为起点，沿多条连续路径航行。

无人艇在航行过程中，可以控制船载探测设备采集当前搜救区域的视频信息，通过对视频信息进行检测，获得相应的探测结果。

s803、根据所述探测结果，生成搜救提示信息，所述搜救提示信息用于提示搜救人员对落水人员进行搜救。

在本申请实施例中，船载探测设备可以根据探测得到的信息，确认是否发现落水人员，若发现落水人员，则可以生成相应的提示信息，以提示相关搜救人员对落水人员进行搜救。

或者，若探测结果显示视频信息中包含疑似落水目标，船载探测设备无法根据探测结果直接确认是否为落水人员，则可以根据视频信息生成搜救提示信息，由岸基搜救人员作进一步确认。如果疑似落水目标为落水人员，则可以由搜救人员进行搜救，如果疑似落水目标经确认后并非落水人员，则岸基搜救人员可以将相关信息反馈至无人艇，由无人艇继续按照前述步骤中确定的搜救路径进行航行，并在航行过程中对当前搜救区域进行探测，以发现落水人员。

需要说明的是，由于方法实施例中各个步骤的执行过程已在系统实施例中进行了详细介绍，所以对方法实施例介绍得较为简单，相关细节可以参见前述系统实施例中的描述。

另外，上述方法实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

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