雷達生命搜索儀，雷達生命探測儀 趙
虎賁（ben）
Search-II雷達生命探測儀一、產(chǎn)品概述
雷達生命探測儀充分利用納秒（秒）級電磁脈沖的頻譜寬、穿透性強、分辨率高、抗干擾性好、功耗低等特性，在地震災害、坍塌事故等救援時，從廢墟表面向廢墟內(nèi)部發(fā)射納秒脈沖電磁波，廢墟內(nèi)部的墻壁、瓦礫、桌椅、電器、人體等對電磁波產(chǎn)生反射回波，回波被生命探測儀相參接收后進行信號分析處理，對墻壁、瓦礫等靜止目標回波進行濾除，將由于人體的肢體運動、心肺運動等動目標回波進行檢測顯示，從而實現(xiàn)探測、搜救幸存者的目的。
本產(chǎn)品有效克服了音頻、光學、紅外等生命探測儀存在的一些固有技術(shù)缺陷，尤其在災害現(xiàn)場的強噪聲背景下，可以幫助救援人員更為便捷、快速、有效地判斷幸存者的有無生命跡象的標識，大大降低救援工作的盲目性和工作量，提高救援效率，對于Zui大限度的挽救人民生命安全具有重要的戰(zhàn)略價值。
二、主要用途
主要應用于在地震、滑坡、坍塌等災害發(fā)生時，快速探測和搜尋被埋于倒塌建筑物、廢墟、土壤、雪崩、巖石等復雜環(huán)境中的幸存者，爭奪搶救時機。
三、組成及工作原理
雷達生命探測儀主要由雷達探測器和顯示控制器（PDA）組成；
超寬帶雷達探測器主要由收發(fā)天線、發(fā)射機、接收機以及主控處理板等部件組成。
雷達探測器利用超寬帶傳輸技術(shù)發(fā)射雷達波，并經(jīng)信號處理后以無線的方式發(fā)射給顯示控制器；雷達探測器內(nèi)嵌入數(shù)百種人類呼吸模式，能夠區(qū)分人體的呼吸和一般的運動，正常人體的呼吸頻率一般在0.1Hz～0.5Hz之間，相當于一分鐘呼吸6次到30次之間；主控處理板進行信號分析、處理，獲取數(shù)據(jù)、判讀，有效區(qū)分人和牲畜。
顯示控制器將收到的信號進行雜波處理、波形比對后，直接給出有無生命跡象的標識。
 雷達探測器的工作原理如圖2所示：雷達探測器通過發(fā)射機發(fā)射電磁波（黑色實線），碰到介質(zhì)體后，一部分被反射（黑色虛線），另一部分穿透介質(zhì)，當電磁波碰到目標后，產(chǎn)生回波（紅色波浪實線），碰到介質(zhì)后，也有一部分被反射（紅色波浪虛線），另一部分繼續(xù)穿透介質(zhì)體（紅色波浪實線）被雷達探測器的接收機進行接收，進而進行采樣、信號處理，得出結(jié)果并傳輸?shù)浇K端顯示控制器。
四、技術(shù)參數(shù)：
雷達發(fā)射類型：400兆赫茲超寬帶脈沖雷達；
天線類型:400兆赫茲增強型介質(zhì)耦合超寬帶天線，帶
       寬為2G赫茲；
技術(shù)體制：等效采樣，可以給出雷達回波實時波形。利用等效采樣接收機對雷達回波信號進行完整的波形采集。即為可探測區(qū)域的全程掃描。如圖3波形圖；
控制功能：顯示控制器終端具有對雷達主機進行控制的
功能，控制包括:雷達探測器的初始化、開始
探測、停止和雷達探測器的關閉功能；
圖3波形圖
時間適應性：將雷達展開使雷達進入探測模式的時間小于1分鐘，將雷達關閉收回設備時間小于1分鐘；
操作系統(tǒng)：全中文操作系統(tǒng)Windows mobile6.0。如圖4所示，全中文操作參數(shù)確認界面；
探測張角：擴張120o錐型進行探測；
穿透能力：穿透50cm鋼筋混凝土墻體后，可探測到10m內(nèi)所有靜態(tài)生命體呼吸信號和15m內(nèi)動態(tài)生命體呼吸信號；
探測范圍：探測水平面積≤2100平方米，探測錐體體積≤10600立方米。面積、體積計算過程如下所示：
探測距離為15m，探測張角度為120°，通過正余弦定理可以計算得出底部圓的半徑R為m，所以底部探測水平面積為： 。
探測椎體體積為：
搜索方式和速度：雷達探測器在有效范圍內(nèi)進行全程搜索，而非分層掃描，從而實現(xiàn)了搜索速度快，在18秒-45秒內(nèi)即可顯示探測結(jié)果；
掃描方式：雷達探測器通過厘米級逐行掃描，并對探測到的人體運動及呼吸結(jié)果以不同圖形進行屏幕顯示的功能。如圖5、圖6所示；
呼吸探測：可探測到5M厚磚混實體墻以內(nèi)的生命體呼吸信號；
檢測呼吸頻率功能：能探測顯示幸存者的呼吸頻率、呼吸狀態(tài)。如圖6所示；
判別方式：智能判別、自動指示生命目標，雷達探測器可自動完成判斷，并直觀地給出有無人員存在的結(jié)果，操作人員無需分析具體的心跳和呼吸數(shù)據(jù)；
介質(zhì)補償功能：分為空氣、穿墻、廢墟三種介質(zhì)補償。電磁波穿透不同介質(zhì)，會產(chǎn)生一定的反射、傳播損耗等，需進行有效補償以確定幸存者的位置；
定位精度：±10厘米，約一拳距離；
工作時間：雷達探測器和顯示控制器在充滿電后，（掃描狀態(tài)下）可連續(xù)工作時間不小于10小時；
主機電量提示：顯示控制器上能準確顯示主機和顯示控制器的各自電量，電量不足的時候，顯示控制器將報警提示；
工作溫度：可在-20℃～+60℃范圍內(nèi)正常工作；
三防能力：防水、防震、防塵、防寒能力。能在各種惡劣天氣下使用；
絕緣性：外殼無金屬材質(zhì)，可外殼絕緣、耐壓；
耐壓性：耐受頻率為50Hz±0.5Hz、電壓500V±6V；
抗沖擊能力：能抗峰值加速度為20G的沖擊，脈沖持續(xù)時間11毫秒；
防跌落能力：可防0.5M高的跌落；
外形尺寸：
雷達探測器：440×440×240mm
顯示控制器：144×82×29mm
外包裝箱尺寸：508×508×508mm
重   量：
圖7外包裝箱
雷達探測器：≤8.6kg
顯示控制器：≤0.3kg
外包裝箱重量：12.5kg
外包裝箱：外包裝箱為派力肯iM2750型包裝箱，箱體采用高性能HPX樹脂，適應溫度為-25℃～+65℃，防水。外形圖如圖7所示；
數(shù)據(jù)傳輸方式：無線數(shù)據(jù)傳輸（WIFI）和有線IJ45型的USB接口數(shù)據(jù)傳輸方式；WiFi傳輸速度高，而且有效距離遠，無線傳輸距離Zui遠可達100米；
衛(wèi)星定位/輔助設置搜救網(wǎng)格：顯示控制器具備衛(wèi)星定位（GPS）功能，提供軟件輔助救援人員設定搜救定位網(wǎng)格；
遠程專家支持功能：通過3G或衛(wèi)星定位功能將現(xiàn)場數(shù)據(jù)傳回數(shù)據(jù)服務中心，通過遠程專家支持中心對救援現(xiàn)場提供支持。如圖8所示；
操作者通過顯示控制器（PDA）或筆記本電腦從雷達主機下載雷達探測數(shù)據(jù)，然后通過USB數(shù)據(jù)傳輸線或無線網(wǎng)絡鏈接到互聯(lián)網(wǎng)，傳輸?shù)竭h程專家支持中心。
遠程專家支持中心的工程師、技術(shù)專家在后臺進行分析判定，給出更為專業(yè)準確的分析結(jié)果，輔助支持判斷，并可將結(jié)果通過互聯(lián)網(wǎng)傳送到救援地無線網(wǎng)絡?；蛘咧苯与娫捦ㄖ仍夭僮髡叻治龊蟮慕Y(jié)果信息，便于救援隊更為有效的實施救援工作。
 五、主要特點
1、強大的穿透能力：Search-II型雷達探測器具有5米實體廢墟內(nèi)全靜止人體心肺運動探測能力；
2、靈活的使用方式：Search-II型雷達探測器在使用時，不受地理條件的限制，可以靈活運用，可直接放置在廢墟或用支架靠到墻壁上，也可懸掛起來，對各個方位進行探測；
3、無 線 連接：雷達探測器可以根據(jù)當時的地理條件放置在任何需要它的地方，而后端操作人員只需要在遠處控制手中的顯示控制器即可，所有的數(shù)據(jù)都會顯示在顯示控制器上，兩者之間采取的是無線連接方式，無線傳輸距離Zui遠可達100米，保證了搜救過程中救援人員的安全；
4、靈 敏 度高：新穎的生物醫(yī)學信號處理技術(shù)，可探測到掩埋在廢墟中的幸存者，特別是可探測脈搏微弱、呼吸輕微的傷員，具有很強的實用價值；
5、簡單明了的控制界面：獨創(chuàng)的仿生觀察結(jié)果顯示設計，使用者即學即會，雷達探測器與顯示控制器的分離設計，減小操作危險；
6、可 精 確 測距：獨特的納秒級脈沖雷達技術(shù)，使距離分辨率可達10cm（校正），從而方便地對目標定位，能準確測出幸存者人員的距離信息，非常有利于挖掘救護；
7、抗 干 擾 能 力強：運動檢測實時動態(tài)顯示，呼吸信號與運動信號能夠同時顯示，有效排除各種復雜環(huán)境的干擾，具有很強的抗干擾能力；
8、搜索方式和速度：有效探測范圍內(nèi)全程搜索，Zui快18秒內(nèi)顯示探測結(jié)果，搜索速度快。
 
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