你敢信吗,每年全球海上落水事故里,超过七成的人最后都没能救回来。不是救援人员不想拼命,是真的赶不及,大海的残酷远超过普通人的想象。船不是停在路边的汽车,没法一脚踩刹车就直接停下。从发现有人落水,到减速、停船、放下救生艇再启航搜索,折腾下来大半个小时就过去了。而冷水里没穿救生衣的落水者,最多也就撑半小时到一小时,真的是分秒必争的生死赛。
人掉海里之后,本来就难找,浪一翻起来,只有头和肩膀露在外头,时隐时现根本盯不住。晚上出海就更不用说,几乎就是完全看不见。风和洋流的速度比你想的快多了,用不了多久就能把落水者推离原地点几百米。等救援船好不容易赶到预定位置,人早就飘到不知道哪里去了,搜半天都找不到,错过最佳救援时间。
原来大伙想的都是怎么让救援船开得更快,丹麦技术大学的一个博士生不这么想,他换了个思路,我们可以在救援船到之前,先派个能飞的过去啊。他攒出来的这套自主无人机系统,说出来真的很懂行,解决了很多老问题。只要确认有人落水,无人机不用任何人操控,自己就能从船舷起飞,直接奔着落水者最可能出现的海域飞过去。找到目标之后先投救生衣,再给后续来的救援船领路,全程自动完成,一点不用船员额外忙活。
现在做出来的原型机,参数也很贴合实际需求,净重24.8公斤,展开直径有2.4米,能带20公斤的装备飞上天。续航大概30分钟,一次出动能覆盖整整一平方公里的搜索面积,速度比船快不知道多少倍,早就飞到地方开始搜了。
最难的找人环节,这套设备下了真功夫,不是随便整个摄像头就完事。它带了三种摄像头协同干活,普通RGB摄像头管白天的可见光成像,红外摄像头应对弱光和夜间环境,热成像摄像头更直接,专门抓水中人体散发出来的热量。三种系统搭配起来,识别能力比人眼强太多,哪怕是复杂海况或者恶劣光线,也能把目标揪出来。
光有好的摄像头还不够,搜索路径也得聪明,不能瞎绕圈浪费时间。原来传统海上救援常用三角形搜索模式,效率低不说,还经常重复搜已经确认没人的区域,纯纯浪费救命的时间。这套系统的算法不一样,它会把船舶实时位置、风速风向、洋流数据还有落水过去的时间全都整合到一块,先估算出落水者最可能待的区域,再规划出一条不走回头路的高效搜索路线。
负责项目的博士生说了,这套方法就是把不同的搜索策略,和船、风、洋流的实时数据结合起来,既能准确预测落水者的位置,又不会浪费时间在重复搜索上。目前测出来的结果挺让人鼓舞,学校公布的数据显示,这套系统能定位超过八成的遇险人员。系统已经先后在陆地和卡特加特海峡完成测试,其中一次还用上了穿加热背心的人形模型,专门模拟真实落水者的热成像特征,测试结果很靠谱。
找到人之后无人机还不闲着,会直接给落水者投一件充气救生衣下去,这件救生衣还集成了GPS定位信号发射装置。救生衣能让落水者稳稳漂在水面上,不至于沉下去,能多撑一段时间,GPS信号还能让救援船直接导航到精确位置,不用在茫茫海面上瞎碰瞎撞。在4到10摄氏度的冷水里,穿上这件救生衣,能把原本30到60分钟的存活时间,最长延长到3小时。这多出来的好几个小时,就是给救援船赶到留出的黄金窗口,对于落水者来说简直就是救命的时间。
团队现在还在啃另一个技术硬骨头,就是让无人机能在运动的船舶上快速降落。船一直在开,甲板也跟着海浪不停晃,想稳稳落上去真的不容易。原来的现有系统往往需要悬停整整五分钟,来计算甲板的倾斜角度,这会大量消耗本就有限的电池电量,太浪费了。现在他们正在开发一种靠实时摄像头视觉定位的快速降落方案,目标就是把整个着陆时间压缩到三秒左右,把电量都留到搜索救人上。
项目负责人也实诚,说现在海事行业监管非常严格,这套系统要普及到所有客船,还得需要一段时间。他觉得近期最现实的应用场景,就是给海岸警卫队配,救援船出发之前,先让无人机飞过去部署,给落水者多抢点宝贵的生存时间。他的长远愿景也很简单,就是以后每一艘载人的船舶,都能标配这么一架无人机,给所有出海的人多留一道安全保障。
茫茫大海上,对于落水者来说,多争取一分钟,就是多一份生还的机会。这架小小的无人机做的事,就是从死神手里抢时间。出海本来就是冒着风险走,能多一分保障,就是对每一个生命多一分重视。谁也不希望意外发生,但真要是出事了,多这一分钟,可能就是一整个家庭的完整。
参考资料:科技日报 新型自主无人机海上救援研究
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