【基于無人機的野外自動求救系統(tǒng)設計文獻綜述2400字】

基于無人機的野外自動求救系統(tǒng)設計文獻綜述一、前言救援無人機的方式包括多種多樣，能夠在日常的生活中帶來各種不同的作用以及能力。通過對國內外救援無人機的運作方式和功能進行深入的分析和研究，借鑒吸收國外救援無人機的使用方式和運作模式能夠提高國內救援無人機的反應速度和控制能力。隨著社會的發(fā)展，傳統(tǒng)的救援方式已經難以適應現(xiàn)代社會環(huán)境的發(fā)展需要，救援越來越受到人們的關注，人們的注意力往往集中在救援的進展和救援的成敗上。因此，需要新的方法來支持救援人員的決策，提高救援行動的效率。二、國外研究現(xiàn)狀根據(jù)美國Markets&Markets市場發(fā)布的2016年市場分析報告市場顧問，全球無人機市場在過去五年將以24%左右的速度快速增長，到2023年，全球無人機市場將出現(xiàn)顯著增長。報告還強調，亞太地區(qū)將是無人機作戰(zhàn)系統(tǒng)需求最高的地區(qū)。近年來，無人機（民用多旋翼飛行器）獲得了空前的普及，廣泛應用于航拍、植保、測繪、快遞運輸?shù)阮I域。出于具備“慢低小”的屬性，便于其飛行隱蔽，進而經常會對邊防、大型場所、電站、主要辦公場地、看守所、機場等諸多目標的安全空防構建了較大的威脅。例如前段時間在國外產生的無人機“飛越地標（巴黎）建筑”、“闖入白宮”“身帶放射物質抵達日本首相官邸”等諸多的事項。該事項不但對機場等主要場地產生了較大的經濟損傷，并且產生了特別惡劣的社會層面的影響。無人機反制技術在很早之前便成為了國外關注的重點技術隨著無人機智能化水平的不斷提高，其在野外救援中領域中發(fā)揮的作用越來越大。在澳大利亞珀斯的一場火災中，一架名為“Indago”的無人機被用于評估火災邊緣、閃點位置和蔓延密度，幫助拯救了100個家庭。在2013年加州野火期間，“捕食者B”無人機被用于繪制火災地圖、中繼通信、運輸物資和投放阻燃劑。此外，日本、以色列等多個國家正在開展救援無人機的研究，并將其用于現(xiàn)場偵察和探測，以便操作人員及時了解情況和情況，制定相應的現(xiàn)場應急預案。三、國內研究現(xiàn)狀隨著我國無人機技術的發(fā)展，無人機也逐漸在民用領域使用。在民用領域，救援無人機用于自然災害探測、監(jiān)測和跟蹤、輔助救援和輔助監(jiān)測。2015年以來，消防無人機先后在“4.19福建漳州”爆炸火災事件、“7.16山東日照”火災爆炸事件、8.12天津港重大火災爆炸事件中提供有效救援援助。張暉提出了無人機可以拍攝野外現(xiàn)場的全景圖，無人機的紅外線攝像頭便于夜間采集圖像，執(zhí)行消防救援工作；閆方濤建議，無人機技術的發(fā)展可以幫助消防員定位被困人員，創(chuàng)建救援系統(tǒng)，指導救援過程，照顧被困人員。研發(fā)集垂直起降、圖像采集與分析、救援物資投遞于一體的應急救援無人機，滿足企業(yè)需求。無人機可以運輸結構材料并準確飛到事故現(xiàn)場，COFDM圖傳技術可以返回事故現(xiàn)場圖像并傳遞結構材料。我國國內無人機公司大疆從事無人機的設計研發(fā)，同時也在救援無人機領域進行研究。武漢智能鳥公司研發(fā)的無人機主要用于現(xiàn)場監(jiān)控，將GPS定位系統(tǒng)、數(shù)字成像系統(tǒng)等高精度技術與無人機系統(tǒng)相結合，達到現(xiàn)場監(jiān)控的效果。南京航空航天大學研制的森林防火無人機，可以攜帶高清攝像頭進行森林巡邏，捕捉森林高清視頻圖像，并對森林火災進行反饋分析。吳小松等人（2018）認為目前中國民用無人機包括研發(fā)、研發(fā)、生產、銷售、生產經營等，其對無人機操作人員的需求超過10萬。未來，無人機將集成更先進的機器人技術和算法，攜帶更多傳感器和有效載荷設備，因其不同的復雜性并能夠完成任務。然而隨著技術的不斷進步，無人機的制造成本將越來越低，操作的智能化程度將會提高，這將降低小型民用無人機用戶的進入門檻，并將被用于無人機在各個行業(yè)的廣泛應用。據(jù)周鈺哲（2020）介紹，由于無人機行業(yè)缺乏統(tǒng)一的行業(yè)標準和相關法律法規(guī)，大部分小型民用無人機仍處于“黑飛”狀態(tài)。這對公共安全造成了許多潛在威脅，主要表現(xiàn)為對國家安全的威脅、對重要目標安全的威脅、對航空安全的威脅、對公共安全的威脅和對公民隱私的威脅。基于此，我國需要進一步研究和發(fā)展反無人機技術，在當前新型武器飛速發(fā)展的今天，只有把握好發(fā)展新型武器技術的機遇才可以贏得未來戰(zhàn)場的主動權?？偟膩砜?，現(xiàn)階段國內有關救援無人機的使用和運用問題集中在于如何提高救援無人機的功能和內容，保障救援無人機的控制能力和操作能力；其次，救援無人機的材料如何能夠最大程度抵抗高溫，減少因為火災影響無線電、電波的傳送，保障操作端的設置和要求。四、總結無人機具有充分發(fā)展的優(yōu)勢和積極前景，能夠最大程度滿足及時進入、快速反應、高速處理的需求。救援無人機的發(fā)展在不同的方向和內容中能夠滿足作業(yè)人員的基本需求，很大程度上解決救援前期的考察和偵查工作，提高救援效率和時間。據(jù)此本文在分析戶外探險需求的基礎之上，提出了使用無人機作為營救工具的研究方向，本設計擁有角度傳感器、加速度傳感器、無線控制模塊、BLDC控制模塊的智能底層硬件，實現(xiàn)了遠程控制與離線控制一體的設計方案，借助本設計能達到野外救援的目的。參考文獻[1]Science-ComputerScience;InvestigatorsfromOzyeginUniversityReleaseNewDataonComputerScience(ConnectivityConsiderationsforMissionPlanningofaSearchandRescueDroneTeam)[J].ComputerTechnologyJournal,2020:[2]KangWook.AStudyontheEffectiveUtilizationofPublicServiceDrones-FocusedonSearchandRescueDrones-[J].KoreanSecurityScienceReview,2020,62:[3]Connectivityconsiderationsformissionplanningofasearchandrescuedroneteam[J].TURKISHJOURNALOFELECTRICALENGINEERING&COMPUTERSCIENCES,2020:[4]PatentApplication;"LostPersonRescueDrone"inPatentApplicationApprovalProcess(USPTO20180039262)[J].ComputerBusinessWeek,2018:[5]閆方濤.無人機在山岳救援中的應用研究[J].消防界(電子版),2021,7(24):57+59.[6]杜子濤,劉純,張智皓.基于目標識別的救援無人機的設計與實現(xiàn)[J].控制工程,2021,28(11):2174-2177.[7]沈中澤.應急救援領域無人機應用現(xiàn)狀及分析[J].網絡安全技術與應用,2021(11):133-134.[8]張世超,朱紅偉,王善超.無人機在超高層建筑火災中的應用[J].消防界(電子版),2021,7(21):93-94+96.[9]滕璐宇.基于功能集成的智能火災救援無人機設計[D].燕山大學,2018.[10]居濤.危險場所事故災害無人機偵檢技術應用研究[D].華南理工大學,2017.[11]黃楠華.惡劣環(huán)境下圖像清晰化處理研究及應用[D].西安理工大學,2017.[12]鐘南.無人機水上交通安全應急處置關鍵技術研究[D].長安大學,2016.[13]晏治.無人機在消防滅火救援工作中的應用效果分析[J].消防界(電子版),2021,7(23):51-52.[14]杜子濤,劉純,張智皓.