[發明專利]一種無線測向定位搜救裝置及搜救方法

在審

• 申請號: 201510581263.0
• 申請日: 2015-09-14
• 公開（公告）號: CN105158728A
• 公開（公告）日: 2015-12-16
• 發明（設計）人: 張洪濤;孫旻;夏冬;許亦清;熊元能;朱忱
• 申請（專利權）人: 鎮江億海軟件有限公司
• 主分類號: G01S1/20
• 分類號: G01S1/20;G01S3/52
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

1.一種無線測向定位搜救裝置，包括信號處理模塊以及分別連接所述信號處理模塊的測向天線模塊、人機交互模塊、通訊模塊、電源，其特征在于：

所述測向天線模塊包括用于對遇險人員的方向進行解算的天線陣列電路，天線陣列電路主要由多支天線電路構成，每支天線電路包括依次電連接的測向天線、低噪聲放大器、帶通濾波器、限幅放大器以及A/D采樣器；

所述通訊模塊用于接收遇險人員發送的求救信號以及向遇險人員發射所述信號處理模塊產生的詢問信號，所述通訊模塊包括收發天線、與收發天線分別連接的信號接收器和信號發射器以及與信號處理模塊、信號接收器、信號發射器分別連接的收發開關；

所述信號處理模塊連接各個接收A/D采樣器以及信號接收器和信號發射器，并用于根據所有A/D采樣器接收的各個天線信號以及通訊模塊收發的信號進行測向計算以定位出遇險人員的方位，顯示在人機交互模塊；

所述人機交互模塊包括方位測向顯示器以及電源開關，所述方位測向顯示器用于顯示遇險人員與救援人員之間的相對方位角，所述電源開關連接電源以及信號處理模塊，用于開關機；

所述電源用于為無線測向定位搜救裝置供電。

2.如權利要求1所述的無線測向定位搜救裝置，其特征在于：所述方位測向顯示器主要由多盞均勻分布的LED燈組成，所有LED燈平分360°，每盞LED燈用于指示遇險人員的方位，且其中一盞LED燈還用于顯示無線測向定位搜救裝置的自身位置坐標。

3.如權利要求1所述的無線測向定位搜救裝置，其特征在于：所述人機交互模塊還包括頻率選擇鍵、聲光報警器、音量調節鍵、距離指示器以及復原按鈕，其中：

頻率選擇鍵連接所述通訊模塊，用于為通訊模塊選擇信號收發頻率；

聲光報警器連接所述通訊模塊，用于在通訊模塊接收到遇險人員發出的求救信號時進行聲光報警，所述聲光報警器包括揚聲器；

所述音量調節鍵連接揚聲器并用于調節揚聲器的音量大?。?/p>

所述距離指示器主要由多盞順序排列的LED指示燈組成，用于以順序排列的LED指示燈的亮起順序以及亮起數量表示所述測向天線模塊接收信號的強弱以及遇險人員與救援人員之間的距離；

所述復原按鈕用于在完成一次搜救任務后，復原無線測向定位搜救裝置的狀態。

4.如權利要求1所述的無線測向定位搜救裝置，其特征在于：所述人機交互模塊還包括頻率信號檢測鍵，用于檢測收到的頻率信號是否為遇險人員發出的求救信號。

5.如權利要求1所述的無線測向定位搜救裝置，其特征在于：所述人機交互模塊還包括靠近目標信號指示器，用于當靠近遇險人員時提醒救援人員不要撞到遇險人員。

6.如權利要求3所述的無線測向定位搜救裝置，其特征在于：所述人機交互模塊中的電源開關和音量調節鍵分別為多功能復用按鍵，配合使用時用于調節所述無線測向定位搜救裝置中相應的LED燈的亮度。

7.如權利要求1所述的無線測向定位搜救裝置，其特征在于：所述人機交互模塊還包括前進方向指向器，包括GPS定位單元以及指向箭頭。

8.一種應用權利要求1至7任一項無線測向定位搜救裝置的搜救方法，其特征在于，包括：

打開電源開關，無線測向定位搜救裝置開機，通訊模塊實時監測求救信號，并在接收到遇險人員發來的求救信號時發出詢問信號，繼續監測遇險人員發回的應答信號；

測向天線模塊的天線陣列電路監測所述應答信號，并確定應答信號的來波方向；

信號處理模塊根據詢問信號的發出時間t₀、詢問信號的傳播速度v＝λf、救援人員向來波方向的移動速度v₀、應答信號的時延T以及通訊模塊收到應答信號的時間t₂，計算出遇險人員與救援人員的距離d₁：

λ、f分別表示詢問信號的波長和頻率；

所述信號處理模塊根據測向天線模塊確定的方位以及救援人員的自身坐標(x₀,y₀)，計算出遇險人員與救援人員之間的相對方位角θ以及遇險人員的位置坐標(x₁,y₁)：

所述人機交互模塊的方位測向顯示器顯示遇險人員與救援人員之間的相對方位角θ，距離以及遇險人員的位置坐標(x₁,y₁)。