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雷達(dá)生命探測(cè)技術(shù)——探測(cè)人類幸存者的生命信息
- 作者: 白樺林
- 來(lái)源:
- 日期 : 2024-05-07
雷達(dá)生命探測(cè)儀由雷達(dá)生命探測(cè)儀和接收顯示器組成。
雷達(dá)生命探測(cè)技術(shù)是現(xiàn)代超寬譜雷達(dá)技術(shù)與生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)相結(jié)合的前沿技術(shù)。 它利用電磁波穿透一定厚度的阻擋介質(zhì)，探測(cè)人類幸存者的生命信息。 通過(guò)檢測(cè)人體生命活動(dòng)引起的各種微動(dòng)，如呼吸、心跳等信息，可以達(dá)到尋找幸存者的目的。
適用于地震、塌方、建筑物倒塌等情況下的廢墟救援，適用于消防、市政、礦山救援等機(jī)構(gòu)。
工作原理
其工作原理是根據(jù)人體運(yùn)動(dòng)對(duì)雷達(dá)回波產(chǎn)生的時(shí)域多普勒效應(yīng)來(lái)分析判斷廢墟中是否存在生命體以及生命體的具體位置信息。它充分利用了納秒級(jí)電磁波脈沖頻譜寬、穿透力強(qiáng)、分辨率高、抗干擾性好、功耗低等特點(diǎn)。 在地震災(zāi)害、倒塌事故等救援現(xiàn)場(chǎng)，它會(huì)從廢墟表面向廢墟中發(fā)射納米級(jí)的光。 二級(jí)脈沖電磁波，并對(duì)回波進(jìn)行相干接收后進(jìn)行信號(hào)處理，濾除墻壁、瓦礫等靜止目標(biāo)的回波，只檢測(cè)并顯示遠(yuǎn)處肢體、心臟、肺部等運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的回波， 從而達(dá)到偵查、搜救幸存者的目的。
它有效克服了音頻、光學(xué)、紅外等生命探測(cè)器的一些固有技術(shù)缺陷。 尤其是在災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)噪聲背景下，可以幫助救援人員更加快速、便捷、有效地確定幸存者的存在和位置。 大大減少了救援工作的盲目性和工作量，提高了救援效率，對(duì)于最大限度地挽救人民生命安全具有重要的利用價(jià)值。
信息提取
信息提取的基本過(guò)程是對(duì)雷達(dá)前端探測(cè)電路的輸出信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，然后送入計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。 在基于雷達(dá)的生命參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)中，運(yùn)動(dòng)目標(biāo)干擾對(duì)后續(xù)處理有很大影響。 因此，首先采用跟蹤干擾頻譜峰值的濾波算法來(lái)抑制運(yùn)動(dòng)目標(biāo)干擾，將運(yùn)動(dòng)目標(biāo)干擾的影響降到最低。 然后，信號(hào)在兩個(gè)并行通道中進(jìn)行處理，其中一個(gè)通道利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模式識(shí)別算法來(lái)識(shí)別檢測(cè)目標(biāo)，以確定檢測(cè)區(qū)域內(nèi)是否有人。 另一個(gè)通道首先基于FFT進(jìn)行頻域累加來(lái)估計(jì)生命信號(hào)的頻譜范圍，并進(jìn)行小波變換來(lái)分離呼吸信號(hào)。 進(jìn)一步明確目標(biāo)。
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