一种野外应急搜救终端的制作方法

本实用新型属于卫星定位和通信技术领域，具体涉及一种野外应急搜救终端。

背景技术：

北斗导航系统是我国自主研发的全球卫星定位导航系统，提供海、陆、空全方位的全球导航定位服务，是与美国的GPS、欧盟的GALILEO和俄罗斯的GLONASS并存的四大全球卫星定位导航系统之一，同属于RNSS(Radio Navigation Satellite System)。北斗导航系统空间段由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成，提供两种服务方式，即开放服务和授权服务，开放服务是在服务区免费提供定位、测速和授时服务，定位精度为厘米级，授时精度为50纳秒，测速精度0.2米/秒；授权服务是向授权用户提供更安全的定位、测速、授时和通信服务以及系统完好性信息。

目前，在进行野外测绘、地质勘探、旅游探险、海洋生产等野外作业时，一旦作业人员发生危及生命和财产的突发意外重大安全事故时，就需要及时向外界求援，以便于救援人员在第一时间达到遇险地区进行施救。传统的报警求援措施一般有释放烟雾（白天）、点燃火源（夜间）、发送无线信标信号等，此类方案在人迹罕至的地方或野外因丛林遮挡不易被人发现，很难将遇险信号发送给外界，导致见效慢、效率低。近几年也出现了通过GPS结合现有移动通信网络实现及时准确报警，但是此方案作用范围局限在移动网络信号覆盖范围区域，在偏僻偏远信号盲区，例如沙漠、深山、远海等区域则束手无策。并且报警信号单向通行，即使搜救中心接收到报警信号，也没有办法向待救人员发送反馈信息。这两种救援方式只能依靠搜救人员拉网式地毯搜救，导致搜救时间长，效率低，资源耗费大。

技术实现要素：

本实用新型提供的野外应急搜救终端，解决了现有技术中在沙漠、深山、远海等人迹罕至的通信盲区内出现突发险情时的搜救问题，将待搜救人员的位置信息实时、快速地发送给搜救中心，方便准确，搜救范围广、时间短，提高搜救效率。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种野外应急搜救终端，包括定位通信装置、连接电缆、电源控制装置和外壳，所述定位通信装置和电源控制装置设置在所述外壳中，所述电源控制装置包括电源模块和控制模块；所述电源控制装置通过所述连接电缆与所述定位通信装置连接通信，所述电源模块生成工作电源为所述终端中的用电负载供电；在所述控制模块检测到报警信号后，启动所述定位通信装置接收来自导航系统的关于所述终端的位置信息，所述定位通信装置将所述位置信息发送至搜救中心，并接收所述搜救中心发出的反馈信号。

为了实现终端的持续使用，一般电源控制装置中的电源模块体积较大，重量较沉，为了方便其携带，定位通信装置与电源控制装置分开封装，使得例如定位通信装置可以放置在人体头部上方，而电源控制装置可以放置人体腰部，所述外壳包括第一外壳和第二外壳，所述定位通信装置设置在所述第一外壳内，所述电源控制装置设置在所述第二外壳内；所述第一外壳包括第一左半壳和第一右半壳，所述第一左半壳的整个周边内侧设置有第一左凹槽，而所述第一右半壳的整个周边内侧设置有与所述第一左凹槽配合的第一右凸台，所述第一左半壳的顶边设置有第一弧形穿槽，所述第一右半壳的顶边设置有第二弧形穿槽，所述第一弧形穿槽和第二弧形穿槽构成供所述连接电缆穿过的第一圆形穿孔；所述第二外壳包括第二左半壳和第二右半壳，所述第二左半壳的整个周边内侧设置有第二左凹槽，而所述第二右半壳的整个周边内侧设置有与所述第二左凹槽配合的第二右凸台，所述第二左半壳的顶边设置有第三弧形穿槽，所述第二右半壳的顶边设置有第四弧形穿槽，所述第三弧形穿槽和第四弧形穿槽构成供所述连接电缆穿过的第二圆形穿孔。

为了使得第一外壳和第二外壳防水防尘防盐雾，在第一左半壳和第一右半壳的连接处以及第二左半壳和第二右半壳的连接处做防水防尘防盐雾处理，在所述第一左凹槽和所述第一右凸台之间设置第一弹性垫圈并涂覆有防水密封胶，所述第二左凹槽和所述第二右凸台之间设置第二弹性垫圈并涂覆有防水密封胶；所述第一弧形穿槽的内壁上设置有沿内壁向内凹陷的第一弧形凹槽，所述第二弧形穿槽的内壁上设置有沿内壁向内凹陷的第二弧形凹槽，所述第一弧形凹槽和第二弧形凹槽构成第一圆形凹槽，所述第三弧形穿槽的内壁上设置有沿内壁向内凹陷的第三弧形凹槽，所述第四弧形穿槽的内壁上设置有沿内壁向内凹陷的第四弧形凹槽，所述第三弧形凹槽和第四弧形凹槽构成第二圆形凹槽，所述第一弹性垫圈和所述第二弹性垫圈为橡胶圈。

为了方便通过其他结构（例如，绳子）将第一外壳和第二外壳固定在某个地方，所述第一外壳的其中一侧表面上和所述第二外壳的其中一侧表面上均设置有一把手。

为了实现该第一外壳和第二外壳的防摔特性，所述第一外壳和第二外壳均为高强度耐磨塑料材料。

为了保证为终端提供工作电源，所述控制模块包括控制单元和报警检测触发单元，所述电源模块和报警检测触发单元均与所述控制单元连接，其中所述电源模块包括充放电管理电路、电量检测电路和电池，充放电管理电路和电量检测电路负责电池的充放电管理和电量检测，保证终端的正常供电。

在遇险时，保证待救人员能够主动发出报警信息，所述报警检测触发单元包括手动按键，通过按键电路连接所述控制单元。

为了保证电源控制装置能够正常工作，需要监测电源控制装置内电源模块电量以及在接收到搜救中心发出的反馈信号时，向待救人员指示，所述第二外壳的其中一侧表面上还包括用于启动所述终端的开关按钮、信号指示灯、电量指示灯和充电指示灯，所述开关按钮、电量指示灯和充电指示灯均与所述电源模块连接，所述信号指示灯与所述控制单元连接。当终端需要充电时，所述终端与外部电源连接，此时充电指示灯亮。

在当待救人员掉入水中无法主动发送报警信息时，为了使终端能够自动发送报警信息给搜救中心，所述报警检测触发单元还包括浸水传感器、深度传感器和延时电路，所述浸水传感器、深度传感器和延时电路均与所述控制单元连接。

为了延长该终端的使用寿命以及保存该终端的剩余电量，所述控制单元还包括定时电路，，所述定时电路与所述控制单元连接，用于控制所述定位通信装置休眠一段时间后继续向搜救中心发送终端的位置信息。该定时电路可以使得控制单元在接收到搜救中心的反馈信号之后将定位通信装置处于一段时间的休眠，并且在当搜救人员移动离开初始位置时，终端会继续向搜救中心发送位置信息，以便实时跟踪待救人员的位置。

与现有技术相比，本实用新型提供的基于导航系统的野外应急搜救终端具有如下优点和有益效果：在接收到报警信号后，电源控制装置启动定位通信装置，并由电源控制装置内的电源模块为其中用电负载供电，然后定位通信装置接收来自导航系统的关于终端的位置信息，然后定位通信装置经由导航系统将位置信息发送至搜救中心，当搜救中心接收到报警信息后，发出反馈信号，反馈信号通过导航系统发送至定位通信装置，进而发送至控制模块进行处理，该终端利用导航系统，使得在沙漠、深山、远海等人迹罕至的地方不存在通信盲区，保证通信顺畅，无需单独组网，实现搜救范围广、时间短的优点，提高了搜救效率；报警信息发送至搜救中心后，利用导航系统，搜救中心会发送反馈信息至终端，告知待救人员已经收到报警信息，提高终端的可靠性，增强待救人员的信心。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本实用新型实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简要介绍，显而易见地，下面描述的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本实用新型终端内各个部分组成的示意图；

图2为本实用新型终端的定位通信装置的一个实施例的外观立体图；

图3为本实用新型终端的定位通信装置的一个实施例的正视图，其中A点指示第一圆形穿孔的开孔位置；

图4为本实用新型终端的定位通信装置的一个实施例的左视图，其中B点示意地指示第一左半壳和第一右半壳的连接位置；

图5为图3在连接电缆处的剖视图；

图6为图4中B点处的剖视图；

图7为本实用新型终端的电源控制装置的一个实施例外观立体图；

图8为本实用新型终端的电源控制装置的一个实施例的正视图，其中C点指示第二圆形穿孔的开孔位置；

图9为本实用新型终端的电源控制装置的一个实施例的左视图，其中D点示意地指示第二左半壳和第二右半壳的连接位置；

图10为图8在连接电缆处的剖视图；

图11为图9中D点处的剖视图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为了能够在沙漠、深山、远海等人迹罕至的通信盲区内实现搜救，利用导航系统进行通信，用户无需单独组网，且定位位置可精确到10米以内。本实施例提供一种基于导航系统的野外应急搜救终端，终端包括定位通信装置、连接电缆50、电源控制装置和外壳，定位通信装置和电源控制装置设置在外壳中，电源控制装置包括电源模块和控制模块；电源控制装置通过连接电缆与定位通信装置通信连接，电源模块生成工作电源为终端中用电负载供电；在控制模块检测到报警信号后，启动定位通信装置接收来自导航系统的关于终端的位置信息，然后定位通信装置将位置信息发送至搜救中心，并且搜救中心发出反馈信号至终端。

具体地，参见图1，终端包括定位通信装置、连接电缆50、电源控制装置和外壳，定位通信装置和电源控制装置设置在外壳中。定位通信装置包括天线、RNSS（Radio Navigation Satellite System，卫星无线电导航系统）单元和RDSS（Radio Determination Satellite Service，卫星无线电测定业务）单元；该RNSS单元包括第一LNA（Low Noise Amplifier，低噪声放大器）、第一射频电路和定位解算电路，RDSS单元包括第二LNA、PA（Power Amplifier，功率放大器）、第二射频电路和基带电路；电源控制装置包括电源模块和控制模块，其中控制模块包括控制单元和报警检测触发单元；定位通信装置与电源控制装置通过连接电缆连接。第一LNA与第二LNA在电路结构上是相同的，其中内部参数值不同；类似地，第一射频电路和第二射频电路在电路结构上也是相同的，其中内部参数值不同。

该终端具体的工作过程如下：当报警检测触发单元检测到报警信息后，控制模块启动定位通信装置，电源模块生产工作电源为定位通信装置和控制模块中的用电负载供电，RNSS单元通过天线接收来自导航系统的B1频点的导航电文，第一LNA放大导航电文信号，经第一射频电路处理后，传送至定位解算电路计算终端的当前位置信息，并将解算后的位置信息发送至控制单元，控制单元将该位置信息组织成报警电文，控制单元启动RDSS单元，并将该报警电文发送至RDSS单元，RDSS单元接收到该报警电文后，通过基带电路和第二射频电路将报警电文转换为射频信号，然后经过PA进行放大后，传送至天线，再通过导航系统的L频点发送至导航系统，然后发送至搜救中心；当搜救中心接收到该终端关于位置信息的报警信息之后，通过导航系统发出的S频点信号，RDSS单元中的第二LNA放大该S频点信号，然后经射频电路处理后传送至基带电路，基带电路从中解析出来自导航系统的关于S频点的短报文并发送至控制单元，则告知终端搜救中心已经接收到报警信息了。

定位通信装置需要与导航系统通信，为更有利于信号的接收/发送，定位通信装置尽可能放置在高位置处（例如，放置在手持终端的人体的头部上方），并且为了保持该终端的长时间供电能力，电源控制装置中电源模块的电池体积一般设置较大，这样续航能力较强，因此不便与定位通信装置共同放置。定位通信装置和电源控制装置分体式封装，这样可以将电源控制装置设置在能够承载重量的人体腰部，分体式中电池的续航时间比集成式中电池的续航时间多达3倍。参见图2至图11，本实施例中外壳包括第一外壳20和第二外壳40，定位通信装置设置在第一外壳20内，电源控制装置设置在第二外壳40内，定位通信装置通过连接电缆50与电源控制装置连接。具体地，参见图2至图6，第一外壳20包括第一左半壳20-1和第一右半壳20-2，为了便于第一左半壳20-1与第一右半壳20-2的紧密连接，第一左半壳20-1的整个周边内侧设置有第一左凹槽1，而第一右半壳20-2的整个周边内侧设置有与第一左凹槽1配合的第一右凸台2，第一左凹槽1和第一右凸台2均可以设置多个。参见图6，仅示出了第一左半壳20-1和第一右半壳20-2在某一连接位置B点处的剖视图，这样将第一左半壳20-1和第一右半壳20-2扣合上时，保持第一外壳20外观平整。在本实施例中，优选地在第一左半壳20-1的整个周边内侧设置有沿整个周边的连续的第一左凹槽1，相应地，第一右半壳20-2的整个周边内侧设置有与连续的第一左凹槽1配合的沿整个周边的连续的第一右凸台2。同样地，参考图7至图11，第二外壳40包括第二左半壳40-1和第二右半壳40-2，为了便于第二左半壳40-1与第二右半壳40-2的紧密连接，第二左半壳40-1和第二右半壳40-2两者的连卡合方式与第一左半壳20-1和第一右半壳20-2的卡合方式相同，第二左半壳40-1的整个周边内侧设置有第二左凹槽26，而第二右半壳40-2的整个周边内侧设置有与第二左凹槽26配合的第二右凸台27，第二左凹槽26和第二右凸台27可以设置多个。参见图11，仅示出了第二左半壳40-1和第二右半壳40-2在某一连接位置D点处的剖视图，这样将第二左半壳40-1和第二右半壳40-2扣合上时，保持第二外壳40外观平整。在本实施例中，优选地在第二左半壳40-1的整个周边内侧设置有沿整个周边的连续的第二左凹槽26，相应地，第二右半壳40-2的整个周边内侧设置有与连续的第二左凹槽26配合的沿整个周边的连续的第二右凸台27。

待救人员一般处于沙漠、深山、远海等恶劣环境中，为了实现第一外壳20和第二外壳40的防水防尘防盐雾特性，参见图6和图11，在第一左凹槽1和第一右凸台2之间设置第一弹性垫圈3并涂覆有防水密封胶（图中未示出）；第二左凹槽26和第二右凸台27之间设置第二弹性垫圈28并涂覆有防水密封胶（图中未示出）；第一弹性垫圈3和第二弹性垫圈28为橡胶圈。

参见图2和图7，定位通信装置和电源控制装置通过连接电缆50连接，因此在第一外壳20和第二外壳40每个上应留出供连接电缆50穿出的孔，例如图3中A点所示和图8中C点所示。具体地，参见图5，第一左半壳20-1的顶边设置有第一弧形穿槽（未示出），第一右半壳20-2的顶边设置有第二弧形穿槽（未示出），第一弧形穿槽和第二弧形穿槽构成供连接电缆50穿过的第一圆形穿孔；参见图10，第二左半壳40-1的顶边设置有第三弧形穿槽（未示出），第二右半壳40-2的顶边设置有第四弧形穿槽（未示出），第三弧形穿槽和第四弧形穿槽构成供连接电缆50穿过的第二圆形穿孔。为了保持外壳和连接电缆50连接处的密封性，参见图5，第一弧形穿槽的内壁上设置有沿内壁向内凹陷的第一弧形凹槽4，第二弧形穿槽的内壁上设置有沿内壁向内凹陷的第二弧形凹槽5，第一弧形凹槽4和第二弧形凹槽5一起形成第一圆形凹槽；参见图10，第三弧形穿槽的内壁上设置有沿内壁向内凹陷的第三弧形凹槽29，第四弧形穿槽的内壁上设置有沿内壁向内凹陷的第四弧形凹槽30，第三弧形凹槽29和第四弧形凹槽30一起形成第二圆形凹槽，套在连接电缆50上的弹性垫圈当外壳扣合时被挤压在第一圆形凹槽和第二圆形凹槽中，以保持外壳与连接电缆50连接处的密封性，起到防水防尘防盐雾的作用。优选地，为了更好地保证外壳和连接电缆50连接处的密封性，可以设置多个第一弧形凹槽4和9，并且可以设置多个第二弧形凹槽5和8，形成多个第一圆形凹槽；可以设置多个第三弧形凹槽29和32，并且可以设置多个第四弧形凹槽30和33，形成多个第二圆形凹槽。在本实施例中，设置两个第一圆形凹槽和两个第二圆形凹槽。

在本实施例中，以第一外壳20中第一左半壳20-1与第一右半壳20-2的卡合为例进行说明，首先在连接电缆50上套入两个弹性垫圈（例如，橡胶圈），使得其中一个弹性垫圈的一部分处于第一弧形凹槽4内，另一个弹性垫圈的一部分处于第三弧形凹槽9内，在沿整个周边的连续的第一左凹槽1内放置第一弹性垫圈3；扣合第一右半壳20-2，使得第一右凸台2插入第一左凹槽1内，一个弹性垫圈的另一部分处于第二弧形凹槽5内，另一个弹性垫圈的另一部分处于第四弧形凹槽8内，挤压两个弹性圈和第一弹性垫圈3，使得第一左半壳20-1和第一右半壳20-2紧密卡合；最后在第一左半壳20-1和第一右半壳20-2的连接缝隙处涂覆有防水密封胶，完成第一外壳20的卡合。第二外壳40与第一外壳20的卡合相同，在此不做赘述。

如上所述，例如为了便于通过其他结构（例如，绳子）将第一外壳20和第二外壳40分别固定至头部上方和腰部，优选地在第一外壳20的其中一侧表面上设置有一把手10，并且在第二外壳40的其中一侧表面上设置有一把手35。

进一步地，为了实现第一外壳20和第二外壳40的抗摔特性，第一外壳20和第二外壳40均为高强度耐磨塑料材料。

参见图1，为保证在进行等待救援时终端能够正常工作，控制模块包括控制单元和报警检测触发单元，电源模块和报警检测触发单元均与控制单元连接，其中电源模块包括充放电管理电路、电量检测电路和电池，该充放电管理电路负责对电池进行充电，电量检测电路负责对终端运行中的电池电量进行检测，保证终端的正常供电。在本实施例中，电池为大容量锂电池。

在遇险时，保证待救人员能够通过终端主动发出报警信息，报警检测触发单元包括手动报警按钮，待救人员按下该报警按钮，通过按键电路连接控制单元，发出报警信号。出现误报警或险情解除时，也可以通过手动报警按钮人工结束报警，发出报警终止信号，则控制单元终止定位通信装置工作，使整个终端处于待机状态，等待下一次报警。

为了保证电源控制装置能够正常工作，需要监测电源模块电量，以及在接收到搜救中心发出的反馈信号时，向待救人员指示该搜救中心已经接收到报警信号，稳定待救人员情绪，增强待救人员的信心，第二外壳40的其中一侧表面上还包括用于启动终端的开关按钮21、信号指示灯24、电量指示灯23和充电指示灯22，开关按钮21、电量指示灯23和充电指示灯22均与电源模块连接，信号指示灯24与控制单元连接。参见图7和图8，开关按钮21置于开时，表示该终端处于工作状态；置于关时，表示该终端处于非工作状态。当终端接收到搜救中心的反馈信号时，信号指示灯24亮，否则信号指示灯24不亮。在另一实施例中，信号指示灯24可以由蜂鸣器代替，只要该反馈信号能够反馈给待救人员即可。电量指示灯23指示电源模块中电池电量。例如，可以在电量大于某一电量时，电量指示灯23亮，当电量小于某一电量时，电量指示灯23不亮；或者在电量充足时，电量指示灯23亮，当电量较少时，电量指示灯23闪烁。当电量不足时，通过外部电源对电池进行充电，充电指示灯22亮，表示该终端正处于充电状态。在本实施例中，参见图8，出于第二外壳40的美观，第二外壳40的左右两侧边均开有凹槽25。

在当待救人员掉入水中无法主动发送报警信息时，为了使终端能够自动发送报警信息给搜救中心，报警检测触发单元还包括浸水传感器、深度传感器和延时电路，浸水传感器、深度传感器和延时电路均与控制单元连接。当携带终端的待救人员落水或终端落水时，浸水传感器检测到信号，发送给控制单元，控制单元启动上述报警流程。为了避免在海浪和雨雪天气等环境下的误报警，还设置了深度传感器和延时电路，在终端落水达到一定深度并且持续一定时间后，才会发送报警信号给控制单元，启动报警流程。落水深度和持续时间可以根据需要由用户自主设定，当两者均为零时，实现遇水即报警。

为了延长该终端的使用寿命以及节省该终端的能耗，该终端还包括定时电路，定时电路与控制单元连接，用于控制定位通信装置休眠一段时间后继续向搜救中心发送终端的位置信息。该定时电路可以使得控制单元在接收到搜救中心的反馈信号之后将定位通信装置处于一段时间的休眠，当休眠时间逝去之后，控制装置继续控制定位通信装置向搜救中心发送报警信号。当未接收到来自搜救中心的反馈信号时，控制单元发送报警信号的频率较高，并且在接收到反馈信号后，自动降低发送报警信号的频率，有效地降低了终端能耗，延长报警时间。当待救人员因各种原因离开初始位置时，由于终端会继续向搜救中心发送位置信息，实时跟踪待救人员的位置，例如海上救援，增加搜救概率。其中休眠时间可以通过定时电路人工设定。本实施例中分体式的该终端，在系在腰部的电源控制装置落入水中时，放置在头部的定位通信装置不会受其影响，保证了终端的可靠性。

此外，控制单元包括微控制器和周边接口电路，其中RNSS单元可选用UM220，RDSS装置可选用CP0558，微控制器可选用ARM微处理器。本实施例终端采用芯片级装置化设计，具有体积小、功耗低、重量轻的优点。当然，终端中各单元也可以采用另一些合适型号的芯片，在此不做任何限制。

本实施例基于导航系统的野外应急搜救终端，在接收到报警信号后，电源控制装置内的电源模块启动定位通信装置，然后定位通信装置接收来自导航系统的关于终端的B1频点信号，然后通过定位通信装置中RNSS单元产生终端的当前位置信息，由控制单元控制发送至RDSS单元，经由RDSS单元由导航系统接收，然后发送至搜救中心，当搜救中心接收到报警信息后，发送反馈信号，反馈信号通过导航系统发送至定位通信装置，进而由控制单元进行处理，该终端利用导航系统，使得在沙漠、深山、远海等人迹罕至的地方不存在通信盲区，保证通信顺畅，实现搜救范围广、时间短的优点，提高了搜救效率；报警信息发送至搜救中心后，利用导航系统，搜救中心会发送反馈信息至终端，告知待救人员已经收到报警信息，终端和搜救中心之间的双向通信，提高终端的可靠性，增强了待救人员的信心。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。