航行器緊急狀態信息系統的製作方法

2023-12-02 05:53:31 1

專利名稱：航行器緊急狀態信息系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種搜救輔助設備，尤其是指一種可針對航行器當其發生緊急狀況時 對外部環境進行檢測記錄並提供救援協助的航行器緊急狀態信息系統。
背景技術：
航行數據記錄儀，俗名「黑匣子」是一種將設備航行過程中情況儲存下來的儀器， 其應用範圍現以相當廣，不僅囊括飛機、飛艇、熱氣球等航空器，近些年來也開始使用在船 舶、潛艇等航海器甚至陸地運行的交通工具等上頭。當上述設備設置了黑匣子後，後續需 要了解航行情況時，均可通過重放設備將航行器當時運作過程中的記錄數據調出並進行重 放、分析，從而得出價值數據。然而現有航行器黑匣子，其存儲的航行狀況資料主要是針對 設備內部的，諸如駕駛員對話實時錄音、航行過程設備狀態的記錄等，卻無法對航行器外部 情況或環境進行檢測記錄，這就使得一旦航行器發生故障或者事故，後人無法得到事件當 時的更多參考數據。此外，現有黑匣子自主呼救能力有限，在航行器在特殊地理環境中發生 事故後，搜救人員往往難以即時找尋其下落。

發明內容本發明的目的在於克服了上述缺陷，提供一種可在航行器緊急狀態下快速準確實 時收集機體周圍環境信息，同時發出方位信息及呼救信號，以便搜索人員快速準確尋找實 施救援並最終取得事發時相關信息的航行器緊急狀態信息系統。本發明的目的是這樣實現的它包括相連的可升空漂浮模塊、釋放彈射模塊及牽 引模塊，其中可升空漂浮模塊，用於太空飛行器發生緊急狀態時脫離機體，為搜索救援提供便利及 數據支持，其內安裝用於實時檢測並記錄外部周圍環境信息的音像信息模塊、用於檢測並 記錄所在地理位置，並對控制中心發出呼叫求救信號的定位呼叫模塊以及用於滿足全系統 提供基本用電需求的電源模塊；一旦可升空漂浮模塊脫離機體其即會同時啟動其內音像信 息模塊及定位呼叫模塊記錄所處外部環境狀態信息；所述可升空漂浮模塊包括可進行伸縮 變化的密閉膜盒單元，膜盒中充有可使其自動膨脹並產生漂浮升力的高壓低密度氣體並設 有輔助降落傘；所述音像信息模塊包括視頻及音頻設備，用於記錄外部環境的音頻、視頻狀 況信息；所述電源模塊對應音像信息模塊、定位呼叫模塊及發光信號模塊一一設置有供電 單元；所述可升空漂浮模塊上設有發光信號模塊，它包括主動發光單元及識別圖文色標，用 於提供顯著亮光圖文信號，為救援搜索提供便利；釋放彈射模塊，安裝於航行器機體及可升空漂浮模塊之間，電動和手動或自動控 制啟動，用於在必要時將相連的可升空漂浮模塊釋放彈射至航行器機體外；所述釋放彈射 模塊包括限位單元及彈射單元，限位單元用於限制可升空漂浮模塊在未釋放時的體積壓 縮，而彈射單元用於釋放可升空漂浮模塊並將其彈射出航行器外；牽引模塊，用於連接航行器及可升空漂浮模塊，確保可升空漂浮模塊不會丟失並與航行器保持一定距離進行外部環境數據的收集及求救信號的發送；所述牽引模塊包括牽 引纜繩及釋放阻尼單元，牽引纜繩與航行器及可升空漂浮模塊相連，而釋放阻尼單元用於 控制牽引纜繩的釋放速度。相比於常見的搜救輔助設備，本發明的有益效果在於通過應用預充低密度高壓氣 體的升空漂浮模塊的膜盒主體，在釋放彈射模塊的控制下在緊急狀態時釋放，膜盒在內部 高壓低密度氣體作用下膨脹並懸浮於空氣或水中，在牽引模塊的作用下保持與航行器機體 階段性的適當距離，同時其設置的音像信息模塊、定位呼叫模塊、發光信號模塊開始工作， 對系統周圍的環境狀態信息進行收集，同時通過定位呼叫系統發出方位信息呼救信號，而 發光信號模塊則提供亮光圖文標識，大大方便黑夜和白天的搜索救援工作快速有效開展。

下面結合附圖詳述本發明的具體結構圖1為本發明的系統構成2為本發明具體實施例系統構成示意圖
具體實施方式如圖1所示，本發明涉及一種航行器緊急狀態信息系統，不僅可方便的應用在飛 機、飛艇、飛船等各類航空器，也可應用在船舶、潛艇等航海器或其他各種航行器上。包括相 連的可升空漂浮模塊、釋放彈射模塊及牽引模塊，其中可升空漂浮模塊，用於太空飛行器發生緊急狀態時脫離機體，為搜索救援提供便利及 數據支持，其內安裝用於實時檢測並記錄外部周圍環境信息的音像信息模塊、用於檢測並 記錄所在地理位置，並對控制中心發出呼叫求救信號的定位呼叫模塊以及用於滿足全系統 提供基本用電需求的電源模塊；一旦可升空漂浮模塊脫離機體其即會同時啟動其內音像信 息模塊及定位呼叫模塊記錄所處外部環境狀態信息；釋放彈射模塊，安裝於航行器機體及可升空漂浮模塊之間，電動和手動或自動控 制啟動，用於在必要時將相連的可升空漂浮模塊釋放彈射至航行器機體外；牽引模塊，用於連接航行器及可升空漂浮模塊，確保可升空漂浮模塊不會丟失並 與航行器保持一定距離進行外部環境數據的收集及求救信號的發送。參見圖2為具體實施例的系統構成圖，該具體實施的系統中可升空漂浮模塊上還設有發光信號模塊，它包括主動發光單元及識別圖文色標， 用於提供顯著亮光圖文信號，為救援搜索提供便利。音像信息模塊包括視頻及音頻設備，用於記錄外部環境的音頻、視頻狀況信息；可升空漂浮模塊包括可進行伸縮變化的密閉膜盒單元和輔助降落傘，膜盒中充有 可使其自動膨脹並產生漂浮升力的高壓低密度氣體。釋放彈射模塊包括限位單元及彈射單元，限位單元用於限制可升空漂浮模塊在未 釋放時的體積壓縮，而彈射單元用於釋放可升空漂浮模塊並將其彈射出航行器外。牽引模塊包括牽引纜繩及釋放阻尼單元，牽引纜繩與航行器及可升空漂浮模塊相 連，而釋放阻尼單元用於控制牽引纜繩的釋放速度。所述牽引模塊的牽引纜繩由二條同步 並繞的鋼絲繩、連接扣及限速器組成，鋼絲繩一端連接膜盒，另一端的其中一根單繩穿過連接航行器機體吊掛環，吊掛環務必有足夠孔徑和強度，在二條鋼絲繩拉動時能順利滑動，以 便後續救援時替換鋼纜後能吊起對應航行器機體部分。電源模塊對應音像信息模塊、定位呼叫模塊及發光信號模塊一一設置有供電單元。由此當膜盒於緊急狀態彈射離開機體後，若在空中時，會在其預充低密度氣體的 作用下迅速膨脹，並在輔助降落傘幫助下漂浮於空中，若是落入水中，膜盒能長時間漂浮水 面，並有牽引鋼纜與機體保持連接，在牽引模塊的釋放阻尼單元作用下逐漸拉大與機體距 離，同時其內置音像攝錄模塊的視頻單元的視角從近到遠會攝錄下全過程，而定位呼叫模 塊獲取對應位置的方位信息，同時發出呼救信號。合理配置本發明航行器緊急狀態信息系統的航行器後，可在緊急狀態發生時(如 事故或迫降)，不僅可留下原有航行器黑匣子中機身運行內部數據，還可得到當時機體環境 數據參數，並對外主動呼叫發出救援。對於如何合理配置，此處以飛機應用為例，加以說明1、首先根據飛機的機型大小，可設計安裝一套或多套本發明緊急狀態信息系統。 小型飛機可安裝一套在駕駛艙頂部附近；而大型飛機則可選擇安裝四套，分別於兩機翼、駕 駛艙頂部附近、後機身適當部位。2、緊急狀態信息系統的牽引模塊中牽引鋼纜的兩根鋼絲繩穿過連接機體主梁吊 掛環，吊掛環務必有足夠孔徑和強度，在二條鋼絲繩拉動時能順利滑動，在替換鋼纜後能吊 起機體。3、釋放彈射模塊的控制器(電動釋放按鈕和機械釋放扳手)應安裝在控制人員操 控最方便處，機體供電正常時可用電動釋放按鈕，否則用機械釋放扳手。聯動的釋放按鈕和 釋放扳手確保其可靠性。4、在飛機上安裝固定本產品後，由可升空漂浮模塊膜盒頂部的充氣閥按設計參數 充入高壓力低密度的氣體(如氫氣或氦氣)，壓力檢測由氣閥旁的壓力表指示。保證在釋放 彈射模塊的限位機構釋放後，膜盒能迅速膨脹到設定體積，在輔助降落傘的共同作用下，漸 漸離開飛機懸浮在機體外。當飛機危急狀態時，飛行員按壓釋放按鈕或機械釋放扳手(機體供電正常時可用 電動釋放按鈕，否則用機械釋放扳手)釋放可升空漂浮模塊膜盒；若飛機瞬間爆炸，可升空 漂浮模塊膜盒由於釋放彈射模塊操控鋼纜的應力拉動也可自動釋放。釋放彈射模塊將信息 儀上蓋板彈出機體，膜盒限壓解除，其內置音像信息模塊、定位呼叫模塊啟動；膜盒迅速膨 脹，在氣流和輔助降落傘作用下，離開飛機，在牽引系統作用下，與機體距離逐漸增大(膜 盒與飛機依然由鋼絲繩連接)，音像攝錄系統視角從近到遠攝錄全過程。同時發出呼救信 號和航行器方位信息。地面指揮系統接收到GPS定位、呼救信號後隨即啟動搜救；有GPS導 航，有膜盒頂部燈光信號，膜盒的識別色標，不管在夜間或白天，都將速度找到目標。假如飛 機墜入海中，應用鋼繩替換絞盤(車)。通過連接膜盒與機體的鋼絲繩，從小到大逐步迅速 替換鋼纜，以便吊起機體，進行輔助施救。此外，事後在收集到本產品後，通過對其內置設備 記錄的環境數據資料分析，可了解飛機緊急狀態機體外的全過程。此外，若將本裝置牽引與 飛機原先「黑匣子」相連，可進一步增強黑匣子的回收率，獲取緊急狀態飛機機體內的資料。此外，考慮到系統配套
1、全系統按照國際慣例設計信號源，配套接收設備。2、鋼繩替換絞盤(車)。用於通過連接膜盒與機體的鋼繩，從小到大迅速替換鋼 纜，以便吊起機體。綜上所述，本發明通過應用預充低密度高壓氣體的升空漂浮模塊的膜盒主體，在 釋放彈射模塊的控制下在緊急狀態時釋放，膜盒在內部高壓低密度氣體作用下膨脹並懸浮 於空氣中，在牽引模塊的作用下保持與航行器機體階段性的適當距離，同時其設置的音像 信息模塊、定位呼叫模塊、發光信號模塊開始工作，對系統周圍的環境狀態信息進行收集， 同時通過定位呼叫系統發出方位信息呼救信號，而發光信號模塊則提供亮光圖文標識，大 大方便搜尋救援工作的即時有效開展。
權利要求
1.一種航行器緊急狀態信息系統，其特徵在於它包括相連的可升空漂浮模塊、釋放 彈射模塊及牽引模塊，其中可升空漂浮模塊，用於太空飛行器發生緊急狀態時脫離機體，為搜索救援提供便利及數據 支持，其內安裝用於實時檢測並記錄外部周圍環境信息的音像信息模塊、用於檢測並記錄 所在地理位置，並對控制中心發出呼叫求救信號的定位呼叫模塊以及用於滿足全系統提供 基本用電需求的電源模塊；一旦可升空漂浮模塊脫離機體其即會同時啟動其內音像信息模 塊及定位呼叫模塊記錄所處外部環境狀態信息；釋放彈射模塊，安裝於航行器機體及可升空漂浮模塊之間，電動和手動或自動控制啟 動，用於在必要時將相連的可升空漂浮模塊釋放彈射至航行器機體外；牽引模塊，用於連接航行器及可升空漂浮模塊，確保可升空漂浮模塊不會丟失並與航 行器保持一定距離進行外部環境數據的收集及求救信號的發送。
2.如權利要求1所述的航行器緊急狀態信息系統，其特徵在於所述音像信息模塊包 括視頻及音頻設備，用於記錄外部環境的音頻、視頻狀況信息。
3.如權利要求1所述的航行器緊急狀態信息系統，其特徵在於所述可升空漂浮模塊 包括可進行伸縮變化的密閉膜盒單元，膜盒中充有可使其自動膨脹並產生漂浮升力的高壓 低密度氣體並設有輔助降落傘。
4.如權利要求1所述的航行器緊急狀態信息系統，其特徵在於所述牽引模塊包括牽 引纜繩及釋放阻尼單元，牽引纜繩與航行器及可升空漂浮模塊相連，而釋放阻尼單元用於 控制牽引纜繩的釋放速度。
5.如權利要求1所述的航行器緊急狀態信息系統，其特徵在於所述電源模塊對應音 像信息模塊、定位呼叫模塊及發光信號模塊一一設置有供電單元。
6.如權利要求1所述的航行器緊急狀態信息系統，其特徵在於所述釋放彈射模塊包 括限位單元及彈射單元，限位單元用於限制可升空漂浮模塊在未釋放時的體積壓縮，而彈 射單元用於釋放可升空漂浮模塊並將其彈射出航行器外。
7.如權利要求1所述的航行器緊急狀態信息系統，其特徵在於所述可升空漂浮模塊 上設有發光信號模塊，它包括主動發光單元及識別圖文色標，用於提供顯著亮光圖文信號， 為救援搜索提供便利。
全文摘要
本發明涉及一種航行器緊急狀態信息系統，由相連的可升空漂浮模塊、發光信號模塊、牽引模塊及電源模塊組成，可升空漂浮模塊中設置有音像信息模塊、定位呼叫模塊及電源模塊，其上安裝發光信號模塊。本發明通過應用預充低密度高壓氣體的升空漂浮模塊的膜盒主體，在釋放彈射模塊的控制下在緊急狀態時釋放，膜盒在內部高壓低密度氣體作用下膨脹並懸浮於空氣或水中，在牽引模塊的作用下保持與航行器機體階段性的適當距離，同時音像信息模塊、定位呼叫模塊、發光信號模塊開始工作，對系統周圍的環境狀態信息進行收集，再通過定位呼叫系統發出方位信息呼救信號，而發光信號模塊則提供亮光圖文標識，大大方便黑夜和白天的搜索救援工作快速有效開展。
文檔編號G07C5/00GK102005066SQ20091017291
公開日2011年4月6日 申請日期2009年9月3日 優先權日2009年9月3日
發明者楊東寧, 楊晉茂 申請人:楊東寧