[发明专利]一种全覆盖水下搜救装置及其搜救方法

权利要求书

1.一种全覆盖水下搜救装置，其特征在于，包含：嵌入式控制器（1）、传感器系统（2）、上光端机（3）、下光端机（4）、水面监控系统（5）、手操器（6）及水下机器人本体（7）；

所述的嵌入式控制器（1）及传感器系统（2）安装在水下机器人本体（7）上；

所述的嵌入式控制器（1）的输入端与传感器系统（2）的输出端连接，其输出端与下光端机（4）的输入端连接；

所述的上光端机（3）的输入端与下光端机（4）的输出端连接，其输出端与水面监控系统（5）的输入端连接；

所述的手操器（6）的输出端与水面监控系统（5）的输入端连接。

2.如权利要求1所述的全覆盖水下搜救装置，其特征在于，所述的嵌入式控制器（1）包含信号放大滤波模块、模数转换器、多路开关模块、串行通信接口及微处理器；

所述的多路开关模块的输出端与信号放大滤波模块的输入端连接；

所述的模数转换器的输入端与信号放大滤波模块的输出端连接；

所述的微处理器的输出端与模数转换器的输出端并联，且与串行通信接口连接。

3.如权利要求2所述的全覆盖水下搜救装置，其特征在于，所述的传感器系统（2）包含分别与多路开关模块输入端连接的深度传感器（21）、速度传感器（22）、姿态传感器（23）、声纳传感器（24）、光学成像传感器（25）、电池监控传感器（26）、推进监控传感器（27）。

4.如权利要求1所述的全覆盖水下搜救装置，其特征在于，所述的水面监控系统（5）包含控制面板（51）、显示模块（52）、主处理器模块（53）、供电电源（54）、通信模块（55）、图像处理模块（56）、水下高清摄像显示模块（57）及水下定位模块（58）；

所述的通信模块（55）、图像处理模块（56）、水下高清摄像显示模块（57）及水下定位模块（58）分别与主处理器模块（53）连接；

所述的主处理器模块（53）通过通信模块（56）与控制面板（51）连接；

所述的控制面板（51）与显示模块（52）连接；

所述的含控制面板（51）、显示模块（52）、主处理器模块（53）及通信模块（55）分别与供电电源（54）连接。

5.一种用于上述全覆盖水下搜救装置的搜救方法，其特征在于，至少包含以下步骤：

步骤1、声纳传感器（24）测量搜救装置的前视环境，形成图像数据；

步骤2、图像处理模块（56）利用图像数据构建水下地图；

步骤3、图像处理模块（56）将构建的水下地图进行栅格化处理，并对所有栅格进行标记；

步骤4、搜救装置对水下地图的所有区域进行覆盖式搜索。

6.如权利要求5所述的搜救方法，其特征在于，所述的步骤3中的栅格标记还包含以下步骤：

步骤3.1、搜救装置利用生物启发神经网络模型，对水下地图进行搜索，将未搜索的区域标记为E；

步骤3.2、搜救装置将搜索过得区域标记为0，若发现目标物则标记为-E，同时对水下地图进行更新。

7.如权利要求5所述的搜救方法，其特征在于，所述的步骤4还包含以下步骤：

步骤4.1、搜救装置通过深度传感器（21）获得所处深度信息；

步骤4.2、搜救装置通过速度传感器（22）获得速度信息；

步骤4.3、搜救装置通过姿态传感器（23）获得姿态信息；

步骤4.4、搜救装置通过水下定位模块（58）进行定位；

步骤4.5、搜救装置通过获得的深度信息、速度信息及姿态信息，采用自治模式，利用生物启发神经网络模型，遍历水域所有位置；

步骤4.6、搜救装置将声呐图像及视频图像传输至水下高清摄像显示模块（57）；

步骤4.7、若搜救装置发现可疑目标，则采用手操作业模式，利用光学成像传感器（25）辨别可疑物。