随着民用无人机技术的不断成熟与发展,无人机在水上救援中的应用越来越受到重视。无人机具有造价维护成本较低、起降灵活、操作简单等优势,目前在水上救援中已应用在人员定位搜救、远距离视频传输、投放定位和医疗救助设备等多方面,承担了监控、探查、寻找等工作。例如在收到海上人员落水报告后,无人机能够从最近的救援船艇上起飞,第一时间从空中发现并定位遇险人员的具体位置。
但从定位遇险人员到救援船艇抵达现场,可能需要很长的时间,期间无人机若能向遇险人员抛投救生圈等器材,可大大提高其获救的成功率。当然救生圈抛投的精准性也至关重要,遇险人员水中活动能力受限,如果救生圈抛投后离遇险人员太远,将无法起到救生能力。本文着重研究分析适用于无人机的救生圈精准抛投方案。
各类降落伞抛投方案,因为飞行安全风险大、抛投精准性过低或控制系统过于复杂等原因,尚不适合应用到无人机精准抛投救生圈上;滑索抛投因有线缆被缠后拉扯无人机的安全风险,当前也不适合用到无人机精准抛投救生圈上;
空中释放并自由下落的方案中,水平空投方案适用于固定翼无人机,而悬停空投方案适用于旋翼无人机。
但在实际应用中,两者都需要预先建立理论模型来计算救生圈下落时长和水平位移,从而推算出最佳释放位置或最大释放高度,以达到精确抛投的目标。
无人机结合了旋翼无人机的垂直起降和悬停能力,以及固定翼的巡航能力,其在实施救生圈抛投上具有很大的潜力:当发现遇险人员后,可以根据现场条件,选择水平空投或悬停空投,以提高抛投的精准性。