一种基于飞机平台的水面救援用捕捞装备及水面救援方法

本发明涉及智能救生装备，特别是涉及一种基于飞机平台的水面救援用捕捞装备及水面救援方法。

背景技术：

1、在当前海上尤其是远海环境下使用飞机平台的落水人员救助和漂浮物捕捞主要采用两种方式：第一种方式是直升机双起吊的方式，即直升机先将携带救生吊带的救生员直接吊放；然后，救生员迅速接近落水人员，并帮助其套上救生吊带；接着，救生员和落水人员相拥抱住并向机上救援人员发出吊升信号；最后，在接近直升机舱门时，机组人员会协助他们进入飞机。第二种方式是使用无人机空投救援设备，即无人机接近落水人员，将救援设备投放至落水人员身边，落水人员进行自救。第一种方式需要使用人员救援，这种救援方式费时费力，缺少良好的救援辅助设备，风险较高，且在危险环境下为保障救护人员的安全无法迅速实施救援；第二种方式不需要救护人员，但存在救生装备只能靠溺水者自己操作，不能主动适应溺水者的状态和海上环境，无法满足当前迅速救援重伤失能人员，打捞漂浮在海面上的物资的需求。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种基于飞机平台的水面救援用捕捞装备及水面救援方法，以解决上述现有技术存在的问题，突破了传统救援方法在救援效率、安全性和可靠性方面的不足，解决了海上溺水者救援的难题。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、本发明提供一种基于飞机平台的水面救援用捕捞装备，包括抛投机构、飞行机构、回收机构、自动控制模块和捕捞网；所述抛投机构和所述回收机构均设置于所述飞行机构上；所述自动控制模块自动控制所述抛投机构和所述回收机构工作；

4、所述飞行机构飞行至落水人员的上方后，所述抛投机构用于朝落水人员抛投所述捕捞网；

5、在所述捕捞网网住落水人员后，所述回收机构能够驱动所述捕捞网底部收口并朝上提升至靠近所述飞行机构，所述飞行机构用于将落水人员拖拽到安全地点。

6、优选的，还包括识别模块，所述识别模块设置于所述飞行机构上，当所述飞行机构到达救援位置后，所述识别模块用于判断落水人员与救援位置的相对位置，判断符合水平距离误差δx以内，高差h1以内后，所述自动控制模块控制所述抛投机构执行朝落水人员抛投所述捕捞网。

7、优选的，所述抛投机构包括扭矩输出单元和直线驱动单元，所述直线驱动单元与所述飞行机构连接，所述扭矩输出单元设置于所述直线驱动单元的直线位移端，所述直线位移端带动所述扭矩输出单元进行上下位移，所述扭矩输出单元的扭矩输出端和所述捕捞网的顶部连接，所述扭矩输出单元驱动所述捕捞网旋转并使其展开。

8、优选的，所述自动控制模块控制所述抛投机构抛投所述捕捞网时，先控制所述扭矩输出单元输出扭矩，当所述识别模块识别所述捕捞网的展开范围至s1范围内后即控制所述直线驱动单元驱动所述扭矩输出单元以及其上的捕捞网下移直至所述捕捞网下沿入水并网住救援人员，在所述捕捞网底部收口后，所述直线驱动单元能够驱动所述抛投机构进而带动所述捕捞网以及其内的落水人员向上移动。

9、优选的，所述回收机构包括卷扬机和多条绳索，多条所述绳索的一端均缠绕于所述卷扬机的卷筒上，另一端与所述捕捞网的下沿连接，且多个所述绳索绕所述捕捞网的周向布设，所述卷扬机驱动所述卷筒转动并使得所述绳索绕至所述卷筒上以实现捕捞网底部收口以及提升捕捞网高度的目的。

10、优选的，还包括一个搭载平台，所述飞行机构为飞机，所述抛投机构设置于所述搭载平台上，所述搭载平台设置于所述飞机底部的两个悬梁之间。

11、优选的，所述捕捞网的下沿设置有重力圈，所述重力圈包括可收缩绳圈和绕所述可收缩绳圈的周向依次布设的多个坠子。

12、本发明还提供了一种水面救援方法：包括：

13、步骤一：接收到任务后，飞行机构自动或由人工控制飞行至救援位置；

14、步骤二：判断救援位置与落水人员之间的水平位置误差以及竖向相对高度是否在所设定的阈值内；

15、步骤三：控制抛投机构朝落水人员抛投捕捞网；

16、步骤四：回收机构驱动所述捕捞网底部收口并朝上提升至靠近飞行机构；

17、步骤五：飞行机构自动或由人工控制飞行并将落水人员拖拽到安全地点。

18、本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

19、1、本发明利用抛投机构、飞行机构、回收机构、自动控制模块和捕捞网，实现了水面救援的智能化。突破了传统救援方法在救援效率、安全性和可靠性方面的不足，解决了海上溺水者救援的难题。

20、2、本发明可以节省救援成本和时间，减少救援资源的浪费。本发明可以利用诸如无人机等低成本救援载体，对天气、海况等因素的要求低。捕捞网采用可伸缩的网状结构，材料轻、结构简单、功能强大。本发明可以减少对其他救援力量的依赖，提高救援效率和成功率。

21、3、本发明可以保障海上溺水者的生命安全，减少海上溺水事故的死亡率和伤残率。本发明可以在较短时间内将溺水者从危险中解救出来，并送达安全地点。本发明可以提高海上旅游、运输、渔业等行业的安全保障水平，保障社会经济的发展。

技术特征：

1.一种基于飞机平台的水面救援用捕捞装备，其特征在于：包括抛投机构、飞行机构、回收机构、自动控制模块和捕捞网；所述抛投机构和所述回收机构均设置于所述飞行机构上；所述自动控制模块自动控制所述抛投机构和所述回收机构工作；

2.根据权利要求1所述的基于飞机平台的水面救援用捕捞装备，其特征在于：还包括识别模块，所述识别模块设置于所述飞行机构上，当所述飞行机构到达救援位置后，所述识别模块用于判断落水人员与救援位置的相对位置，判断符合水平距离误差δx以内，高差h1以内后，所述自动控制模块控制所述抛投机构执行朝落水人员抛投所述捕捞网。

3.根据权利要求2所述的基于飞机平台的水面救援用捕捞装备，其特征在于：所述抛投机构包括扭矩输出单元和直线驱动单元，所述直线驱动单元与所述飞行机构连接，所述扭矩输出单元设置于所述直线驱动单元的直线位移端，所述直线位移端带动所述扭矩输出单元进行上下位移，所述扭矩输出单元的扭矩输出端和所述捕捞网的顶部连接，所述扭矩输出单元驱动所述捕捞网旋转并使其展开。

4.根据权利要求3所述的基于飞机平台的水面救援用捕捞装备，其特征在于：所述自动控制模块控制所述抛投机构抛投所述捕捞网时，先控制所述扭矩输出单元输出扭矩，当所述识别模块识别所述捕捞网的展开范围至s1范围内后即控制所述直线驱动单元驱动所述扭矩输出单元以及其上的捕捞网下移直至所述捕捞网下沿入水并网住救援人员，在所述捕捞网底部收口后，所述直线驱动单元能够驱动所述抛投机构进而带动所述捕捞网以及其内的落水人员向上移动。

5.根据权利要求1所述的基于飞机平台的水面救援用捕捞装备，其特征在于：所述回收机构包括卷扬机和多条绳索，多条所述绳索的一端均缠绕于所述卷扬机的卷筒上，另一端与所述捕捞网的下沿连接，且多个所述绳索绕所述捕捞网的周向布设，所述卷扬机驱动所述卷筒转动并使得所述绳索绕至所述卷筒上以实现捕捞网底部收口以及提升捕捞网高度的目的。

6.根据权利要求1所述的基于飞机平台的水面救援用捕捞装备，其特征在于：还包括一个搭载平台，所述飞行机构为飞机，所述抛投机构设置于所述搭载平台上，所述搭载平台设置于所述飞机底部的两个悬梁之间。

7.根据权利要求1所述的基于飞机平台的水面救援用捕捞装备，其特征在于：所述捕捞网的下沿设置有重力圈，所述重力圈包括可收缩绳圈和绕所述可收缩绳圈的周向依次布设的多个坠子。

8.一种水面救援方法：其特征在于：利用权利要求1～7任意一项所述的基于飞机平台的水面救援用捕捞装备进行捕捞救援，包括以下步骤：

技术总结本发明的目的是提供一种基于飞机平台的水面救援用捕捞装备及水面救援方法，涉及智能救生装备技术领域，基于飞机平台的水面救援用捕捞装备包括抛投机构、飞行机构、回收机构、自动控制模块和捕捞网；抛投机构和回收机构均设置于飞行机构上；自动控制模块自动控制抛投机构和回收机构工作；飞行机构飞行至落水人员的上方后，抛投机构用于朝落水人员抛投捕捞网；在捕捞网网住落水人员后，回收机构能够驱动捕捞网底部收口并朝上提升至靠近飞行机构，飞行机构用于将落水人员拖拽到安全地点。本发明突破了传统救援方法在救援效率、安全性和可靠性方面的不足，解决了海上溺水者救援的难题。技术研发人员：王黎静,蔡天旸,赵彦锃,朱传磊,徐海鑫,邹雨楠,李润豪,邹佳莹,章骏受保护的技术使用者：北京航空航天大学技术研发日：技术公布日：2024/4/17