一种落水无人机救援装置及救援方法与流程

本发明涉及无人机落水救援和水域搜寻打捞，尤其涉及一种落水无人机救援装置及救援方法。

背景技术：

1、随着技术的不断进步，无人机的应用在各个领域正快速发展。在军事领域，无人机可用于侦查、监视和打击敌方目标；在民用领域，无人机在航空摄影、电影拍摄和新闻报道等方面发挥着重要作用；在农业领域，无人机可以对农田进行精准的监测和管理；此外，无人机还在环境监测、灾害救援、城市规划和科学研究等方面有广泛的应用。

2、随着无人机的数量和使用频率越来越高，无人机的安全问题也日益突出，由于操作失误、技术故障或恶劣天气等原因，无人机可经常会发生落水事故。当无人机落水后，搜寻救援工作面临着两大难题。一是无人机水下位置难以确定。水流、波浪和其他环境因素都会使得无人机在水中漂移，导致无法精确定位；此外，水中能见度通常较差，特别是在深水区域，这使得无人机在水下很难被发现。二是救援打捞过程缓慢。目前用于水下搜救的工具和设备对于无人机的搜救并不十分适用，常规的救生设备可能无法在水下有效地探测和捕获无人机。以上因素导致搜寻救援行动比较困难。因此急需一种结构简单可靠、安装快速方便、载荷增加轻便，可有效展开无人机落水快速搜寻救援装置及方法。

3、现有技术中公开号为cn11175230a的中国发明专利申请《位置标示装置、无人机及位置标示方法》记载了可以在无人机出现异常降落时，通过控制位置标示的发光模块发光进行位置标示，引导搜寻人员找回无人机，处理器和发光模块均设置在浮球内，并与飞行控制器通过信号线电连接。该浮球为透光、中空的球体，浮球露出地容置于容置部内部，通过在容置部上设置浮球开关，浮球开关包括浮子、主体与磁体，当无人机落水，水会浮动起浮子，浮子受浮力开始移动同时带动主体移动，此时另一端磁体支配其主体杆的开关动作使得浮球开关打开，使得浮球露出容置部并浮出水面。该发明存在两个问题：一是无人机失控落水时常常会发生断电导致处理器和发光模块无法正常工作，可靠性不够；二是该浮球透光，在断电发生后即使能够浮出水面，但在不发光时辨识度较低，目视难以发现，从而难以满足落水无人机打捞救援的实际要求。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于如何解决落水无人机定位不准以及打捞救援效率低下的问题。

2、本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种落水无人机救援装置，包括壳体、线柱、引线、弹性浮球、气体发生剂、第一挡板，所述线柱的一端垂直固定在壳体的底板上，引线缠绕在线柱上，引线的一端系在线柱上，弹性浮球固定在引线的另一端且被限制在壳体的顶板上，壳体内部装有气体发生剂，壳体的底板和顶板均有圆孔，第一挡板盖合在圆孔上，所述顶板上有通孔，弹性浮球抵接在通孔处，通孔的直径d小于弹性浮球的直径d，弹性浮球的表层为反光层。

3、正常状态下，弹性浮球抵接在通孔处且被限制在顶板上的通孔里，当无人机落水时，水会从壳体底板和顶板的圆孔进入到壳体内部，水与壳体内部的气体发生剂发生反应产生大量气体，壳体内部压强增加会将第一挡板紧紧地压在圆孔上，随着反应产生气体体积的持续增加，壳体内的压强会继续变大，壳体内部不断增大的压强会持续外推弹性浮球，且该外推力会逐渐增大，当外推力超过弹性浮球被限制在通孔内的极限值时，弹性浮球就会带动引线从通孔自动弹出，弹性浮球的表层为反光层易辨识，从而能够引导救援人员快速搜寻到落水无人机，再通过打捞弹性浮球便能够快速高效地将与该救援装置固定连接的无人机打捞上来。

4、优选的，所述第一挡板为弹性挡板且固定在圆孔上并向壳体内侧打开。

5、优选的，所述线柱包括本体和端部，引线缠绕在本体上，弹性浮球粘接在引线的一端，引线的另一端系在端部。

6、优选的，所述端部呈m型且直径l1小于本体的直径l2。

7、优选的，所述引线的长度大于等于无人机所在水域的水深。

8、优选的，所述壳体的侧壁内部装有第二挡板，第二挡板呈l型，气体发生剂置于第二挡板上。

9、优选的，所述气体发生剂为碳酸氢钠或碳酸氢氨。

10、优选的，还包括扎带扣和扎带，两个扎带扣以壳体的中心轴对称地固定在壳体的侧壁外部，扎带的一端固定在扎带扣上。

11、优选的，还包括第三挡板，第三挡板固定在顶板的圆孔上。

12、本发明还提供一种采用所述的落水无人机救援装置的救援方法，包括以下步骤：

13、步骤1、在无人机上固定安装救援装置；

14、步骤2、当无人机发生落水事故后，水通过顶板和底板的圆孔进入壳体内部与气体发生剂反应，生成大量气体使得第一挡板紧贴顶板和底板，壳体内部气压升高，自动弹出弹性浮球使其漂浮在水面上；

15、步骤3、搜救人员根据飞手记忆确定无人机落水水域位置，乘船到该片水域后在水面寻找到弹性浮球，快速确定无人机位置；

16、步骤4、搜救人员通过收取弹性浮球，快速打捞出落水无人机。

17、本发明提供的的优点在于：

18、1、正常状态下，弹性浮球抵接在通孔处且被限制在顶板上的通孔里，当无人机落水时，水会从壳体底板和顶板的圆孔进入到壳体内部，水与壳体内部的气体发生剂发生反应产生大量气体，壳体内部压强增加会将第一挡板紧紧地压在圆孔上，随着反应产生气体体积的持续增加，壳体内的压强会继续变大，壳体内部不断增大的压强会持续外推弹性浮球，且该外推力会逐渐增大，当外推力超过弹性浮球被限制在通孔内的极限值时，弹性浮球就会带动引线从通孔自动弹出，弹性浮球的表层为反光层易辨识，从而能够引导救援人员快速搜寻到落水无人机，再通过打捞弹性浮球便能够快速高效地将与该救援装置固定连接的无人机打捞上来。

19、2、无人机落水搜寻工作量小、位置确定快速准确。无人机落水后由于只弹出弹性浮球，无人机仍在水底，所以无人机位置不会发生太大变化，结合飞手记忆确定大概落水范围，再在落水范围附近搜寻弹性浮球即可快速准确确定无人机位置。

20、3、无人机打捞简便快速、效率高。由于无人机通过引线与弹性浮球相连，搜救人员只需搜寻和收取弹性浮球即可快速打捞出无人机，无需携带其他水下搜救设备，可高效完成无人机打捞工作。

21、4、无人机搜索救援成本低廉。救援装置不需要昂贵的部件和复杂的技术，简单易制造，经济实惠、代价小，操作方法简便，单人即可快速进行成功打捞，可避免使用其他水下救援设备，人力投入低，搜救强度小，节省了大量人力物力，救援成本低廉。

22、5、救援工作安全系数高，无需救援人员进行下潜搜寻打捞，避免了潜在的人身安全风险和打捞设备的安全风险，在保障救援人员安全的同时提高了整个搜救行动的安全性。

技术特征：

1.一种落水无人机救援装置，其特征在于：包括壳体(10)、线柱(20)、引线(30)、弹性浮球(40)、气体发生剂(50)、第一挡板(60)，所述线柱(20)的一端垂直固定在壳体(10)的底板(11)上，引线(30)缠绕在线柱(20)上，引线(30)的一端系在线柱(20)上，弹性浮球(40)固定在引线(30)的另一端且被限制在壳体(10)的顶板(12)上，壳体(10)内部装有气体发生剂(60)，壳体(10)的底板(11)和顶板(12)均有圆孔(14)，第一挡板(60)盖合在圆孔(14)上，所述顶板(12)上有通孔，弹性浮球(40)抵接在通孔处，通孔的直径d小于弹性浮球(40)的直径d，弹性浮球(40)的表层为反光层。

2.根据权利要求1所述的落水无人机救援装置，其特征在于：所述第一挡板(60)为弹性挡板且固定在圆孔(14)上并向壳体(10)内侧打开。

3.根据权利要求1所述的落水无人机救援装置，其特征在于：所述线柱(20)包括本体(21)和端部(22)，引线(30)缠绕在本体(21)上，弹性浮球(40)粘接在引线(30)的一端，引线(30)的另一端系在端部(22)。

4.根据权利要求3所述的落水无人机救援装置，其特征在于：所述端部(22)呈m型且直径l1小于本体(21)的直径l2。

5.根据权利要求3所述的落水无人机救援装置，其特征在于：所述引线(30)的长度大于等于无人机所在水域的水深。

6.根据权利要求1所述的落水无人机救援装置，其特征在于：所述壳体(10)的侧壁(13)内部装有第二挡板(16)，第二挡板(16)呈l型，气体发生剂(50)置于第二挡板(16)上。

7.根据权利要求6所述的落水无人机救援装置，其特征在于：所述气体发生剂(50)为碳酸氢钠或碳酸氢氨。

8.根据权利要求1所述的落水无人机救援装置，其特征在于：还包括扎带扣(15)和扎带(80)，两个扎带扣(15)以壳体(10)的中心轴对称地固定在壳体(10)的侧壁(13)外部，扎带(80)的一端固定在扎带扣(15)上。

9.根据权利要求1所述的落水无人机救援装置，其特征在于：还包括第三挡板(70)，第三挡板(70)固定在顶板(12)的圆孔(14)上。

10.一种采用权利要求1-9任一项所述的落水无人机救援装置的救援方法，其特征在于：包括以下步骤：

技术总结本发明提供一种落水无人机救援装置，属于无人机落水救援领域，包括壳体、线柱、引线、弹性浮球、气体发生剂、第一挡板，线柱的一端垂直固定在壳体的底板上，引线缠绕在线柱上，引线的一端系在线柱上，弹性浮球固定在引线的另一端且被限制在壳体的顶板上，壳体内部装有气体发生剂，壳体的底板和顶板均有圆孔，第一挡板盖合在在圆孔上，顶板上有通孔，弹性浮球抵接在通孔处，通孔的直径小于弹性浮球的直径，还提供一种落水无人机救援方法；浮球抵接在通孔处且被限制在通孔，无人机落水时水进入壳体与气体发生剂反应产生大量气体，壳体内部压强增加将第一挡板压在圆孔上，当气压超过浮球被限制在通孔的极限值浮球自动弹出，打捞浮球便能打捞无人机。技术研发人员：赵得荣,赵琦琦,胡林,孙宏杰,丁云,陈晨,王庆刚受保护的技术使用者：平安煤炭开采工程技术研究院有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/4/17