Radar pro vyhledávání osob pod sutinami nebo lavinou
Některé oblasti světa zaznamenávají stovky otřesů denně. Většina z nich je méně významné povahy, ale občas zasáhne zemětřesení takovou ničivou sílu, že zničí budovy a spustí tsunami, které ničí obrovské oblasti. Tváří v tvář tomuto druhu katastrofy se záchranné posádky často snaží najít a vykopat zraněné lidi dostatečně rychle, aby je zachránili. Ačkoli radarová zařízení mohou poskytnout užitečnou pomoc, současné systémy jsou omezeny na stacionární provoz.
Když jsou umístěny na pevném místě, mohou vyhledávat pouze do vzdálenosti dvaceti až třiceti metrů, v závislosti na specifikacích radaru. U katastrof způsobených ničením velkého rozsahu, je tato vzdálenost jednoduše příliš krátká.
Fraunhofer FHR se sídlem v německém Wachtbergu nabízí technologii, která si klade za cíl výrazně zvýšit poloměr vyhledávání. „To, co jsme vyvinuli, je mobilní radarový systém, který lokalizuje lidi pohřbené pod troskami detekcí jejich pulzu a dýchání,“ říká Reinhold Herschel, vedoucí týmu ve Fraunhofer FHR. „Naším dlouhodobým cílem je namontovat toto radarové zařízení na dron a letět s ním po katastrofě. To by umožnilo rychlejší a efektivnější vyhledávání i v oblastech přesahujících různé hektary.“
Více vysílačů a přijímačů umožňuje různé výhody
Radarové zařízení v zásadě funguje tak, že vydává vlny. Část každé vlny se odráží od trosek, ale část vlny prochází sutinami a odráží ji lidé a cokoli jiného pohřbeného pod ní. Vzdálenost k objektu se počítá měřením toho, jak dlouho trvá návrat signálu k detektoru v radarovém systému. Pokud se tento objekt pohybuje - i když je to jen pokožka pohřbené osoby, která se každým úderem srdce zvedá a klesá o několik stovek mikrometrů, změní to fázi signálu. Lidé se obvykle nadechují ne více než 10 až 12krát za minutu, zatímco srdce bije v průměru 60krát za minutu, takže je poměrně jednoduché rozlišovat mezi těmito různými změnami signálu pomocí algoritmů. Vědci také mohou přesně určit, kde se pohřbená osoba nachází.
To umožňuje speciální typ radaru známý jako MIMO, který zaznamenává vícenásobný vstup, vícenásobný výstup. Radary MIMO používají několik vysílačů a přijímačů k nastavení různých „výhodných bodů“, které lze poté použít k identifikaci přesného místa, kde by záchranáři měli kopat přeživší.
Algoritmus detekuje nepravidelné srdeční rytmy
U této technologie je jedinečná její kombinace mobility a přesné detekce životních funkcí lidí. Výhoda mobility obecně odkazuje na příklady, jako je namontování zařízení na dron a jeho létání nad místem katastrofy, ale je také možné tento princip otočit. Nastavte systém například na pevném místě a lze jej použít k detekci životních funkcí lidí pohybujících se poblíž radaru. Existuje řada situací, kdy by to mohlo být užitečné, například poskytnutí první pomoci velkému počtu obětí ve sportovní hale po zemětřesení. V takovém případě by bylo možné radarové zařízení použít k záznamu vitálních funkcí a jejich přiřazení každému jednotlivci, aby bylo možné určit, kdo potřebuje pomoc. V tomto příkladu algoritmus se primárně zaměřuje na detekci změn, například toho, zda něčí srdce bije nepravidelně nebo pacient dýchá velmi rychle. Radarový systém dokáže rozlišit jednotlivé signály a zobrazit je samostatně. Přesnost je také vysoká, protože zařízení měří tepovou frekvenci s přesností 99 procent ve srovnání s odečty prováděnými pomocí přenosných monitorů tepové frekvence. Je stále zapotřebí dalšího výzkumu týkajícího se použití radaru k nalezení lidí pohřbených pod troskami, ale vědci již dosáhli významného pokroku v detekci vitálních funkcí v blízkosti stacionárního radarového systému a úspěšně jej podrobili zkouškám ve vzdálenostech až 15 metrů.
Jakmile radarový systém získá kladné hodnocení na základě dostatečných údajů, může se přesunout do certifikačního procesu se zainteresovanými průmyslovými partnery. Pravděpodobně bude trvat ještě další dva roky, než vývojáři vytvoří produkt, který je dostatečně přesný, aby spolehlivě detekoval zasypané oběti v obtížných podmínkách, jako je půda nebo beton.
Fraunhofer FHR bude pokračovat ve svém výzkumu v této oblasti, aby splnil tento ambiciózní cíl.
