一种船用智能搜救装置及其搜救方法与流程

本发明属于水上搜救，具体涉及一种船用智能搜救装置及其搜救方法。

背景技术：

1、海上险情事故的频繁发生以及具有多种类型导致海上搜寻救助任务的艰巨性。有人船只进行海上营救时，具有较高的成本并且速度缓慢；另外，有人船只在执行营救时，营救效率偏低，一些较为危险的海域，限制了有人船的救援。在海上救援过程中，拥有智能语音装置的无人船可以更加迅速地对海上救援事件的发生做出反应，而且使用有人船与无人船协同救援智能化的营救措施，可以有效地利用无人船接收到的信息，从而更好地完成救援工作。加强我国海上搜救体系智能化建设，减少遇险船舶、落水人员利益损失，有效提高海上应急搜救能力综合水平具有重大意义。

2、经过对现有技术的检索，中国专利申请号cn201810199027.6，公开日2018.09.18，记载了一种有人船与无人艇协同救援系统及方法，提出了有人船与无人艇协同对失事船舶进行救援的系统和方法，然而，该专利主要通过无人艇上安装环境感知模块感知遇难人员的方位从而大范围的对搜救区域进行搜索，救援时间缓慢。中国专利cn201910672102.0，授权公开日2019.07.24，记载了一种利用子母无人艇的水上遇险人员快速搜救系统及方法，提出了母无人艇和多个子无人艇通过救生手环实现分散落难人员的救援，但是未涉及一种具体的装置协助实现失事船舶的救援。中国专利申请号cn 202110028709.2，公开日2021.01.11，记载了一种智能搜救艇及其使用方法，但是未考虑艇上的具体定位和通信设备。

技术实现思路

1、通过智能语音技术、无线电测向技术与船舶相结合，提供一种船用智能搜救装置设计方案，帮助实现无人船舶协同有人船舶开展失事船舶搜救，使得海上救援更加高效，本申请提出一种船用智能搜救装置及其搜救方法，

2、船用智能搜救装置包括：

3、数字型甚高频电台，用于接收失事船舶和有人船舶甚高频电台发送的语音信号，并将语音信号发送给智能语音系统；

4、智能语音系统，包括语音识别器、口语解析器、对话管理器、问题求解、语音生成器和语音合成器，在无人船与失事船舶进行语音沟通的过程中，最先进行语音识别过程，即语音识别器接收语音信号并转化为文字信号，再将语音识别结果送入口语解析器转化为可用数据，其后问题求解过程对结果进行需求提取和解析，再将文字信息中提供的内容与所相对应的领域信息进行耦合，完成指令信息后再通过语音生成器和语音合成器最终传达给有人船舶控制中心；

5、无线电测向模块，为无线电测向仪，包括测向天线、合成单元、接收机、方位处理器和信息发送器，信号合成单元主要实现将东西、南北天线阵列和中心全向天线输出的三路电压信号合成为一路信号送给接收机，接收机主要实现射频信号到中频信号的转换，方位处理器主要实现对中频信号的包络检波和对包络信号的单音解调，从而得到失事船舶的方向和位置信息，信息发送器主要实现将接受到的求救语音信息和船舶方位信息发送给有人船协同控制中心。

6、进一步的，所述数字型甚高频无线电台和失事船舶以及有人船舶发射的甚高频无线电的频率为30mhz～300mhz。

7、进一步的，语言生成的结果是在对话管理模块的指导和控制下来生成反馈的语句。

8、进一步的，语音识别过程包括预处理、特征提取、训练和建立语言模板和模式匹配四大步骤，在当前阶段，语音识别算法主要分为模板匹配法和概率模型法。

9、进一步的，所述无线电测向装置利用沃特森-瓦特方法确定失事船只方位。

10、一种如上述的搜救装置的搜救方法，包括以下步骤：

11、安装智能搜救装置的多条无人船到达失事水域附近并分区域进行巡游，启动智能搜救装置，进行vhf语音无线电搜救信号，以及持续监听失事船舶语音无线电求救信号；

12、失事船舶收到所述搜救信号后发送语音无线电应答求救信号，所述无人船智能搜救装置中的数字型甚高频电台接收失事船舶发送的语音信号并将语音信号传送入智能语音系统，音频进行识别转写，转写之后的文本做文本处理；识别规整后的文本进行语义理解，给出语义理解的结果；对话管理器拿到语义结果之后解析出对应的意图和语义槽，然后根据交互设计进行交互上的展示和操控；通过语音合成技术在对话管理模块指导下生成反馈语句传输给失事船舶和有人船协同控制中心；

13、所述无人船智能搜救装置中的无线电测向仪根据接收的无线电波信号确定失事船舶的相对位置关系，然后上传位置信息给有人船协同控制中心，有人船协同控制中心规划路径并下达指令，无人船根据指令行驶到指定地点。

14、进一步的，识别规整后的文本进行语义理解包括语义抽取、上下文交互、信源搜索、对话管理。

15、进一步的，还包括以下步骤：有人船协同控制中心进行海上救援任务规划，

16、协同控制中心依据当前无人船探测到的失事船舶情况进行海上救援任务的规划计算，之后协同控制中心给无人船下达航路规划指令，无人船根据指令驶向所述失事船舶；

17、当所述无人船到达失事船舶位置时，有人船协同控制中心控制无人船释放救生艇达到失事船舶附近，待失事船舶人员全部转运到无人船上，有人船协同控制中心规划航迹并下达指令，无人船离开事发海域到达安全地点；

18、同时所述无人船保持与有人船舶的通信，从而向有人船舶协同控制中心传输搜救任务的执行情报。

19、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

20、本发明应用于无人船上，实现测定方位、自动语音回复和通信等功能，可以有效的协助完成无人船与有人船协同海上救援任务，有效提高救援效率和减少搜救时间，而且还能完成一些人为不能完成的救援任务，有效提高海上应急搜救能力综合水平。

技术特征：

1.一种船用智能搜救装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的船用智能搜救装置，其特征在于：所述数字型甚高频无线电台和失事船舶以及有人船舶发射的甚高频无线电的频率为30mhz～300mhz。

3.根据权利要求1所述的船用智能搜救装置，其特征在于：语言生成的结果是在对话管理模块的指导和控制下来生成反馈的语句。

4.根据权利要求1所述的船用智能搜救装置，其特征在于：语音识别过程包括预处理、特征提取、训练和建立语言模板和模式匹配四大步骤，在当前阶段，语音识别算法主要分为模板匹配法和概率模型法。

5.根据权利要求4所述的船用智能搜救装置，其特征在于：所述无线电测向装置利用沃特森-瓦特方法确定失事船只方位。

6.一种如权利要求1-5任意一项所述的搜救装置的搜救方法，其特征在于，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的搜救方法，其特征在于：识别规整后的文本进行语义理解包括语义抽取、上下文交互、信源搜索、对话管理。

8.根据权利要求6所述的搜救方法，其特征在于，还包括以下步骤：有人船协同控制中心进行海上救援任务规划，

技术总结本发明提出了一种船用智能搜救装置及其搜救方法，该装置包括三大部分：无线电测向模块、数字型甚高频电台和智能语音系统。无线电测向模块用于接收失事船舶无线电波信号从而获得其所处方位，同时还用于与将方位信息、智能语音识别信息传送给其他指挥船舶；数字型甚高频电台用于接收失事船舶求救语音信号，将语音信号输入智能语音系统；智能语音系统用于将接收到的语音信号通过语音识别、语义理解、语音生成等实现自动交互，自动生成反馈语句传送给失事船舶。本发明应用于无人船上，实现测定方位、自动语音回复和通信等功能，可以协助完成无人船与有人船协同海上救援任务，有效提高救援效率和减少搜救时间，还能完成一些人为不能完成的救援任务。技术研发人员：查伊倩,刘希,许飞,韩伟,陈姝仪受保护的技术使用者：中国舰船研究设计中心技术研发日：技术公布日：2024/3/4