RU205767U1 - DEVICE FOR SEARCHING FOR INJURIES UNDER THE DEPOSITS OF DESTROYED BUILDINGS TSPP "ZAVAL" - Google Patents
DEVICE FOR SEARCHING FOR INJURIES UNDER THE DEPOSITS OF DESTROYED BUILDINGS TSPP "ZAVAL" Download PDFInfo
- Publication number
- RU205767U1 RU205767U1 RU2020139004U RU2020139004U RU205767U1 RU 205767 U1 RU205767 U1 RU 205767U1 RU 2020139004 U RU2020139004 U RU 2020139004U RU 2020139004 U RU2020139004 U RU 2020139004U RU 205767 U1 RU205767 U1 RU 205767U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rubble
- search
- antenna
- victims
- searching
- Prior art date
Links
- 230000006378 damage Effects 0.000 title description 8
- FQENQNTWSFEDLI-UHFFFAOYSA-J sodium diphosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O FQENQNTWSFEDLI-UHFFFAOYSA-J 0.000 title description 3
- 235000019818 tetrasodium diphosphate Nutrition 0.000 title description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 6
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 3
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 claims description 2
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N ferric oxide Chemical compound O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 6
- 241000282472 Canis lupus familiaris Species 0.000 description 4
- 230000034994 death Effects 0.000 description 3
- 231100000517 death Toxicity 0.000 description 3
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 3
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 2
- 208000035985 Body Odor Diseases 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 206010040904 Skin odour abnormal Diseases 0.000 description 1
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 1
- 210000001367 artery Anatomy 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000739 chaotic effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области задач по поиску и обнаружению пострадавших под завалами разрушенных зданий в результате стихийных бедствий или техногенных катастроф и может быть использована при проведении поисково-спасательных работ поисково-спасательными формированиями МЧС России.Работа прибора поиска пострадавших под завалами разрушенных зданий и сооружений основана на радиолокационном зондировании поверхности завала.Прибор поиска пострадавших в завалах разрушенных зданий представляет собой приемо-передающую антенную систему, совмещающую в одном корпусе антенный блок, устройство управления, синхронизации и обработки, контроллер питания и Wi-Fi модуль с антенной и, в отличие от других технических средств поиска, позволяет обнаруживать в завалах живых людей, не подающих никаких признаков жизни.Преимущество предлагаемого прибора поиска пострадавших в завалах заключается в том, что данное техническое средство позволит существенно увеличить эффективность ведения поисково-спасательных работ за счет повышения производительности ведения поисковых работ, снижения влияния различных помех в зоне проведения поисковых работ на процесс обнаружения, повышения достоверности обнаружения пострадавших в завалах. При этом поиск пострадавших в завалах будет возможен даже в том случае, когда пострадавший не подает никаких признаков жизни.The utility model relates to the field of tasks for the search and detection of victims under the rubble of destroyed buildings as a result of natural disasters or man-made disasters and can be used in search and rescue operations by search and rescue units of the Russian Emergencies Ministry. The device for searching for victims in the rubble of destroyed buildings is a receiving and transmitting antenna system that combines an antenna unit, a control, synchronization and processing device, a power controller and a Wi-Fi module with an antenna, and, unlike others technical means of search, allows you to find living people in the rubble that do not show any signs of life. work by increasing the productivity of prospecting, reducing the influence of various obstacles in the area of the prospecting work on the detection process, increasing the reliability of detecting victims in the rubble. At the same time, the search for victims in the rubble will be possible even if the victim does not show any signs of life.
Description
Область техники, к которой относиться полезная модель.The field of technology to which the utility model belongs.
Полезная модель относится к области решения задач по поиску и обнаружению пострадавших под завалами разрушенных зданий в результате стихийных бедствий или техногенных катастрофи может быть использовано при проведении поисково-спасательных работ поисково-спасательными формированиями МЧС России.The useful model relates to the field of solving problems of finding and detecting victims under the rubble of destroyed buildings as a result of natural disasters or man-made disasters can be used in search and rescue operations by search and rescue units of the Russian Emergencies Ministry.
Уровень техники.State of the art.
Поиск людей в зонах разрушений отличается от обычной задачи зондирования наличием преград. Хаотическое нагромождение обломков строительных и иных конструкций в районах разрушений зданий и сооружений существенно усложняет процесс поиска и накладывает определенные ограничения на используемые методы зондирования.Searching for people in areas of destruction differs from the usual task of probing by the presence of obstacles. The chaotic accumulation of fragments of building and other structures in the areas of destruction of buildings and structures significantly complicates the search process and imposes certain restrictions on the methods of sounding used.
По опыту ликвидации последствий землетрясения в Армении, вследствие особенностей процесса разрушения зданий и сооружений, относительно большое количество погибших в момент землетрясения в течение 2 суток с момента землетрясения (от общего количества погибших за это время) находилось в верхних слоях завала, причем в абсолютном выражении для верхних слоев завала число погибших превышало число живых, находившихся в данном слое завала. Таким образом, в первые 2-3 суток разборки завалов количество людей, извлекаемых живыми постоянно росло, а извлекаемых погибшими, - уменьшалось. Как правило, около половины пострадавших не в состоянии заявить о своем существовании из-за полученных травм. Число безвозвратных потерь в момент разрушения зданий и сооружений в среднем может составлять величину, равную 10-20% от общего числа пострадавших.According to the experience of eliminating the consequences of the earthquake in Armenia, due to the peculiarities of the process of destruction of buildings and structures, a relatively large number of deaths at the time of the earthquake within 2 days from the moment of the earthquake (of the total number of deaths during this time) was in the upper layers of the dam, and in absolute terms for In the upper layers of the dam, the number of deaths exceeded the number of the living in this layer of the dam. Thus, in the first 2-3 days of dismantling the rubble, the number of people retrieved alive was constantly growing, and the number of people retrieved by the dead decreased. As a rule, about half of the victims are unable to declare their existence due to their injuries. The number of irrecoverable losses at the time of destruction of buildings and structures on average can be equal to 10-20% of the total number of victims.
В зависимости от наличия соответствующих сил и средств поисковые работы могут вестись следующими способами:Depending on the availability of the appropriate forces and means, prospecting work can be carried out in the following ways:
- сплошным визуальным обследованием участка спасательных работ (объекта, здания);- continuous visual inspection of the rescue work area (object, building);
- с использованием специально подготовленных собак (кинологический способ);- using specially trained dogs (cynological method);
- с использованием специальных приборов поиска (технический способ).- using special search devices (technical method).
Сплошное визуальное обследование участка спасательных работ (объекта, здания) может производиться поисково-спасательным, разведывательным или специально организованным для этой цели подразделением. Состав назначенного подразделения определяется исходя из площади и высоты обследуемого завала, характера разрушения здания, его функциональной принадлежности, метеорологической обстановки, времени года и суток в момент проведения поиска и целого ряда других причин.A complete visual inspection of the rescue area (object, building) can be carried out by a search and rescue, reconnaissance or specially organized unit for this purpose. The composition of the assigned subdivision is determined based on the area and height of the investigated blockage, the nature of the destruction of the building, its functional affiliation, meteorological conditions, time of year and day at the time of the search and a number of other reasons.
Поиск пострадавших с использованием служебных собак (кинологический) осуществляется расчетом поисково-спасательной службы (ПСС), состоящим из инструктора-кинолога и собаки, и основан на использовании высокой чувствительности органов обоняния собак, которые могут обнаруживать места выхода запаха тела пострадавшего на поверхности завала.The search for victims using service dogs (cynological) is carried out by a search and rescue service (PSS) calculation, consisting of an instructor-cynologist and a dog, and is based on the use of the high sensitivity of the dogs' olfactory organs, which can detect the places where the victim's body odor emerges on the surface of the rubble.
Поиск с использованием специальных приборов поиска (технический способ) основан на регистрации ими физических свойств, характерных для жизнедеятельности человека. Среди них следует выделить акустические, радиоволновые и оптические. В настоящее время наибольшее развитие и распространение получили акустические приборы поиска. В нашей стране на смену бывшим приборам типа ТП-15, "Виброфон-3", "Звук", "Поиск", в настоящее время поступает на оснащение войск ГО и поисково-спасательных формирований МЧС России специально разработанный фирмой "АБИГАР", акустический прибор поиска "Пеленг-1".Search using special search devices (technical method) is based on their registration of physical properties characteristic of human life. Among them should be distinguished acoustic, radio wave and optical. At present, acoustic search devices are most developed and widespread. In our country, the former devices such as TP-15, "Vibrophone-3", "Sound", "Poisk" are being replaced by the equipment of civil defense troops and search and rescue formations of the Russian Emergencies Ministry, specially developed by "ABIGAR", an acoustic device search "Bearing-1".
Принцип действия таких приборов основан на регистрации акустических и сейсмических сигналов, подаваемых пострадавшими (крики, стоны, удары по элементам завала). Приборы этого типа, как правило, состоят из трех основных элементов: приемного устройства (микрофона, датчика), усилителя преобразователя и выходного устройства (головных телефонов, индикаторов). Поисковые приборы, основанные на регистрации колебаний, предназначены для работы в средах, обладающих упругостью форм (строительные конструкции, горные породы). Они имеют сейсмические или акустические датчики, устанавливаемые в процессе работы на твердую поверхность или в полость (пустоту) в завале. Удары, производимые по элементам конструкций разрушенного здания пострадавшими, поступают в виде упругих колебаний на обследуемую поверхность и регистрируются на индикаторной шкале прибора.The principle of operation of such devices is based on the registration of acoustic and seismic signals given by the victims (screams, groans, blows on the elements of the blockage). Devices of this type, as a rule, consist of three main elements: a receiving device (microphone, sensor), a transducer amplifier and an output device (headphones, indicators). Search devices based on the registration of vibrations are designed to work in environments with elastic forms (building structures, rocks). They have seismic or acoustic sensors installed during operation on a solid surface or into a cavity (void) in a rubble. The blows made on the structural elements of the destroyed building by the injured arrive in the form of elastic vibrations on the surface to be examined and are recorded on the indicator scale of the device.
Раскрытие полезной моделиDisclosure of a utility model
Для проведения поисково-спасательных операций в качестве технических средств поиска пострадавших в завалах наиболее предпочтительным представляется использование сверхширокополосных радаров (георадаров), которые характеризуются большим радиусом действия, высокой чувствительностью и высокой производительностью.For search and rescue operations, the use of ultra-wideband radars (ground penetrating radars), which are characterized by a large range, high sensitivity and high performance, seems to be the most preferable as a technical means of searching for victims in the rubble.
Классическая радиолокация воздушных целей использует в качестве зондирующих сигналов радиоимпульсы с несущей частотой от единиц до десятков ГГц с использованием различных типов модуляции. При радиолокационном зондировании снежных лавин подобный тип сигналов с использованием столь высоких частот не может быть использован по причине сильного затухания радиоволн в зондируемой среде.Classical radar for air targets uses radio pulses with a carrier frequency from units to tens of GHz using various types of modulation as sounding signals. With radar sounding of avalanches, this type of signals using such high frequencies cannot be used due to the strong attenuation of radio waves in the probed environment.
Кроме того, пространственная протяженность радиоимпульсов, определяющая разрешающую способность по дальности, в узкополосных локаторах составляет десятки и сотни метров. Поэтому данный вид зондирующих сигналов не применим в поисковой системе, так как достигаемая величина разрешающей способности не обеспечивает выполнение задачи обнаружения пострадавших в различных завалах при величине минимального регистрируемого перемещения тела пострадавшего или его частей не более 20 см при необходимой минимальной глубине зондирования не менее 5 метров.In addition, the spatial extent of radio pulses, which determines the range resolution, in narrow-band radars is tens and hundreds of meters. Therefore, this type of sounding signals is not applicable in the search system, since the achieved resolution value does not ensure the fulfillment of the task of detecting victims in various rubble when the value of the minimum recorded movement of the victim's body or its parts is no more than 20 cm with the required minimum sounding depth of at least 5 meters.
Поэтому для решения задач обнаружения объектов на ближних дистанция с высокой разрешающей способностью используется специальные СШП радиолокаторы, которые в общепринятой терминологии получили собственное название - георадар.Therefore, to solve the problems of detecting objects at close range with high resolution, special UWB radars are used, which in the conventional terminology received their own name - georadar.
СШП радиолокатор представляет собой портативный радиолокатор, который, в отличие от классического, направляет зондирующие электромагнитные импульсы в исследуемую среду, а не в свободное пространство. Исследуемой средой может быть земля (отсюда наиболее распространенное название - георадар), вода, стены зданий и т.п.UWB radar is a portable radar that, in contrast to the classical one, directs probing electromagnetic pulses into the medium under investigation, and not into free space. The investigated environment can be earth (hence the most common name - georadar), water, walls of buildings, etc.
В течение длительного времени радиолокаторы, предназначенные для зондирования непрозрачных сред, разрабатывались с целью обнаружения только неподвижных объектов, как правило, в грунтах. Такие радиолокаторы принято называть в литературе - подповерхностными.For a long time, radars designed for sounding opaque media have been developed to detect only stationary objects, usually in the ground. Such radars are commonly referred to in the literature as subsurface.
В настоящее время классическая подповерхностная радиолокация является сложившейся научной дисциплиной, а сами локаторы производятся серийно как в России, так и за рубежом.At present, classical subsurface radar is an established scientific discipline, and the radars themselves are mass-produced both in Russia and abroad.
Однако, в последнее время обострился интерес к использованию методов и средств подповерхностной радиолокации для обнаружения и диагностики людей, находящихся в завалах или за стенами строительных конструкций. В литературе этот метод получил собственное название - биорадиолокация.However, recently there has been a heightened interest in the use of methods and means of subsurface radar for detecting and diagnosing people who are in rubble or behind the walls of building structures. In the literature, this method has received its own name - bioradiolocation.
Биорадиолокация - это метод дистанционного обнаружения и диагностики людей или животных, в том числе за оптически непрозрачными препятствиями, основанный на модуляции радиолокационного сигнала колебательными движениями и перемещениями органов биологического объекта. В случае, если человек находится в относительно неподвижном состоянии, например, спит, сидит или стоит, зафиксировав позу, модуляция биорадиолокационного сигнала будет обусловлена сокращениями легких при дыхании (характерные частоты 0,2-0,5 Гц), а также пульсациями сердца и крупных поверхностно залегающих артерий (характерные частоты 0,7-1,5 Гц). При этом амплитуды перемещений поверхности тела, обусловленные дыханием, составляют около 1 см, для сердцебиения аналогичный параметр составляет 1 мм.Bioradiolocation is a method of remote detection and diagnostics of people or animals, including behind optically opaque obstacles, based on the modulation of the radar signal by oscillatory movements and movements of the organs of a biological object. If a person is in a relatively immobile state, for example, sleeping, sitting or standing, fixing a posture, the modulation of the bioradar signal will be caused by lung contractions during breathing (characteristic frequencies 0.2-0.5 Hz), as well as pulsations of the heart and large superficial arteries (characteristic frequencies 0.7-1.5 Hz). At the same time, the amplitudes of displacements of the body surface due to breathing are about 1 cm, for the heartbeat, the same parameter is 1 mm.
Величины регистрируемых перемещений определяют использование в биорадиолокаторах электромагнитных волн сверхвысокочастотного диапазона, а в качестве зондирующих могут использоваться как импульсные сигналы, так и непрерывные с линейной или ступенчатой частотной модуляцией, а также монохроматические.The magnitudes of the registered displacements determine the use of electromagnetic waves of the ultrahigh frequency range in bioradars, and both pulse signals and continuous ones with linear or stepwise frequency modulation, as well as monochromatic ones, can be used as probing ones.
Основным достоинством метода биорадиолокации с точки зрения практических приложений является его бесконтактность при проведении исследований.The main advantage of the bioradiolocation method from the point of view of practical applications is its contactlessness during research.
Краткое описание чертежейBrief Description of Drawings
На фигуре 1 приведена функциональная схема прибора поиска пострадавших в завалах.Figure 1 shows a functional diagram of the device for searching for victims in the rubble.
На фигуре 2 представлены чертежи основных компонентов прибора поиска пострадавших в завалах разрушенных зданий и сооружений.Figure 2 shows drawings of the main components of the device for searching victims in the rubble of destroyed buildings and structures.
Осуществление полезной моделиImplementation of the utility model
Сущность заявленного технического решения поясняется функциональной схемой, приведенной на фиг. 1.The essence of the claimed technical solution is illustrated by the functional diagram shown in FIG. one.
На фигуре 1 изображен прибор поиска пострадавших под завалами разрушенных зданий ТСПП «ЗАВАЛ», содержащий блоки питания 1 и 2, контроллер питания 3, установлено устройство управления, синхронизации и обработки (УУСО) 4, передающий модуль 5, передающую антенну 6, приемный модуль 7, приемную антенну 8, модуль Wi-Fi с антенной 9 и портативный планшет 10.Figure 1 shows a device for searching for victims under the rubble of destroyed buildings of the TSPP "ZAVAL", containing
УУСО 4 формирует импульс запуска передатчика, который подается на передающий модуль 5, где преобразовывается в высоковольтный импульс наносекундной длительности и подается на передающую антенну 6, которая излучает электромагнитный импульс в исследуемую среду. Отраженный от неоднородностей среды электромагнитный импульс принимается приемной антенной 8, усиливается в приемном модуле 7 и подается на УУСО 4, где он преобразуется в цифровой вид и через модуль Wi-Fi с антенной 9 по интерфейсу Wi-Fi для дальнейшей обработки в портативный планшет 10.UUSO 4 generates a trigger pulse for the transmitter, which is fed to the transmitting
Конструкция прибора поиска пострадавших под завалами разрушенных зданий ТСПП «ЗАВАЛ» приведена на фиг. 2.The design of the device for searching for victims under the rubble of the destroyed buildings of the TSPP "ZAVAL" is shown in Fig. 2.
Конструктивно прибор состоит из антенного блока, контроллера питания, двух блоков питания, модуля Wi-Fi с антенной и портативного планшета.Structurally, the device consists of an antenna unit, a power controller, two power supplies, a Wi-Fi module with an antenna, and a portable tablet.
Антенный блок состоит из антенного модуля и платы УУСО.The antenna unit consists of an antenna module and an UUSO board.
Антенный модуль состоит из металлического корпуса 12, в нижней части которого закреплена приемо-передающая резистивно-нагруженная антенна типа «Бабочка» (на основе фольгированного стеклотекстолита) 13. Для обеспечения требуемого уровня демпфирования антенн внутренний объем корпуса заполнен радиопоглощающим материалом 14.The antenna module consists of a
К входным контактам антенн с помощью механических ловителей подключаются передающий модуль 15 и приемный модуль 16. Для исключения влияния радиопоглощающим материала на электронные компоненты передающий и приемные модули расположены в пластиковых корпусах, прикрепленных к металлическому корпусу.The
Сверху на антенный модуль установлено УУСО 17, которое механически соединяется с передающим и приемным модулями. УУСО закрепляется на корпусе с помощью стоек и винтов.UUSO 17 is installed on top of the antenna module, which is mechanically connected to the transmitting and receiving modules. The UUSO is fixed to the case with the help of racks and screws.
Антенный модуль установлен в пластиковый кейс 11 и закрыт металлической панелью 18, которая служит дополнительным экраном и снижает уровень помех, попадающих на вход приемной антенны.The antenna module is installed in a
Питание прибора осуществляется от двух блоков питания 20 и 21. Управление питанием осуществляет контроллер питания 19, установленный на внутренней части металлической панели 18. Контроллер питания 19 осуществляет автоматическое переключение на другой блок питания при извлечении первого («горячая» замена), считывает уровень заряда с каждого блока питания и передает эту информацию в УУСО 17.The device is powered from two
Информация из УУСО 17 через модуль Wi-Fi с антенной 23 по интерфейсу Wi-Fi передается для дальнейшей обработки в портативный планшет 22.Information from the
Проблема создания технических средств для оперативного поиска и обнаружения людей, пострадавших при техногенных и природных катастрофах, остается актуальной, несмотря на многочисленные попытки ее решения.The problem of creating technical means for the rapid search and detection of people affected by man-made and natural disasters remains relevant, despite numerous attempts to solve it.
Класс радиолокационных станций (РЛС), которые используются для решения задач поиска и обнаружения людей под завалами, относится к РЛС ближнего действия. Под термином «РЛС ближнего действия» будем понимать РЛС, которая обнаруживает цели на расстояниях от единиц до десятков метров от фазового центра антенны при условии, что цель находится в зоне Фраунгофера.The class of radar stations (radars), which are used to solve problems of searching and detecting people under rubble, refers to short-range radars. By the term "short-range radar" we mean a radar that detects targets at distances from units to tens of meters from the phase center of the antenna, provided that the target is in the Fraunhofer zone.
Одним из наиболее характерных информационных признаков наличия цели в исследуемой области пространства является фазовая модуляция эхо-сигнала, обусловленная доплеровским эффектом при перемещении отдельных частей тела (движение конечностей, туловища, грудной клетки при дыхании и сердцебиении). Основная задача таких РЛС состоит в выделении информационного сигнала на фоне помех, обусловленных отражениями зондирующего сигнала от местных предметов, преград, на трассе распространения, и последующего принятия решения о наличии или отсутствии цели в исследуемой области пространства. При этом к помехам, которые оказывают наибольшее влияние на вероятность правильного обнаружения относятся отражения зондирующих колебаний от подвижных объектов вне зоны ответственности локатора (отражения от человека, который управляет РЛС-оператора, окружающих локатор веток деревьев, посторонних людей, отражения от которых попадают на вход приемника РЛС по боковым лепесткам антенны, работающей техники и т.п.).One of the most characteristic information signs of the presence of a target in the investigated area of space is the phase modulation of the echo signal caused by the Doppler effect when moving separate parts of the body (movement of the limbs, trunk, chest during breathing and heartbeat). The main task of such radars is to isolate the information signal against the background of interference caused by reflections of the probing signal from local objects, obstacles, on the propagation path, and then decide on the presence or absence of a target in the investigated area of space. At the same time, the interference that has the greatest impact on the probability of correct detection includes reflections of probing vibrations from moving objects outside the area of responsibility of the locator (reflections from a person who controls the radar operator, surrounding tree branches, strangers, reflections from which fall on the input of the receiver Radar on the side lobes of the antenna, working equipment, etc.).
В настоящее время наметилось три основных концепции в построении радиолокационных систем дистанционного зондирования человека за препятствием. Это системы с применением, так называемых, сверхширокополосных импульсных видеосигналов (СШП-сигналы), пространственно разнесенные двухпозиционные и мультипозиционные активно-пассивные системы, и РЛС с квазинепрерывными и непрерывными излучениями.At present, three basic concepts have been outlined in the construction of radar systems for remote sensing of a person behind an obstacle. These are systems using the so-called ultra-wideband pulsed video signals (UWB signals), spatially separated two-position and multi-position active-passive systems, and radars with quasi-continuous and continuous emissions.
Первый класс систем строится по принципу импульсных РЛС, задающий генератор которых формирует короткие (как правило, длительностью единицы наносекунд) видеоимпульсы. Эти импульсы затем дифференцируются антенной локатора и излучаются в пространство. Спектр таких сигналов достаточно широк (может достигать единиц гигагерц), что обуславливает высокое разрешение РЛС по дальности. Малое расстояние до цели позволяет применять в РЛС, без потери однозначности, высокую (до единиц мегагерц) частоту повторения зондирующих импульсов, что дает возможность организовать эффективное накопление сигнала при его обработке.The first class of systems is built on the principle of pulsed radars, the master oscillator of which generates short (as a rule, a few nanosecond duration) video pulses. These pulses are then differentiated by the locator antenna and emitted into space. The spectrum of such signals is quite wide (it can reach a few gigahertz), which determines the high resolution of the radar in terms of range. The short distance to the target allows the use of a high (up to megahertz) repetition rate of sounding pulses in a radar, without loss of uniqueness, which makes it possible to organize an effective accumulation of a signal during its processing.
Однако, этому классу систем присущи и принципиальные недостатки. В частности, при распространении СШП-сигналов в диспергирующих средах наблюдается разрушение импульса, что в конечном итоге снижает соотношение сигнал/шум и вероятность правильного обнаружения. Кроме того, для СШП-сигналов практически отсутствуют эффективные направленные антенны, что приводит к дополнительным потерям и возрастанию уровня когерентных помех от местных предметов, находящихся вне зоны ответственности РЛС. Это в значительной мере ограничивает круг решаемых задач и удобство использования таких РЛС.However, this class of systems also has fundamental disadvantages. In particular, when UWB signals propagate in dispersive media, pulse destruction is observed, which ultimately reduces the signal-to-noise ratio and the probability of correct detection. In addition, there are practically no effective directional antennas for UWB signals, which leads to additional losses and an increase in the level of coherent interference from local objects outside the radar's area of responsibility. This greatly limits the range of tasks to be solved and the usability of such radars.
Антенна РЛС обычно должна находиться непосредственно у препятствия и желательно, чтобы она была с ним согласована, что очевидно, трудно выполнить в реальных условиях.The radar antenna usually must be located directly at the obstacle and it is desirable that it be coordinated with it, which is obviously difficult to perform in real conditions.
Пространственно-разнесенные системы основаны, как правило, на известном принципе базово-корреляционной системы локации. Они перспективны в плане потенциальной возможности локализации местоположения цели по двум координатам одновременно и по возможности подавления помех от местных предметов. Недостатком таких систем является их техническая сложность, невозможность оперативного использования в реальных условиях и неоднозначность, возникающая при одновременной обработке сигналов, принятых несколькими пространственно-разнесенными пунктами.Spatially-separated systems are based, as a rule, on the well-known principle of the base-correlation location system. They are promising in terms of the potential for localizing the location of the target in two coordinates simultaneously and, if possible, suppressing interference from local objects. The disadvantage of such systems is their technical complexity, the impossibility of operational use in real conditions and the ambiguity arising from the simultaneous processing of signals received by several spatially separated points.
РЛС с квазинепрерывным и непрерывным зондирующим сигналом являются одним из наиболее перспективными именно для решения задач поиска и обнаружения людей под завалами зданий и сооружений, в снежных лавинах и песчаных осыпях. При относительно низкой мощности зондирующего сигнала (десятки или сотни милливатт) за время наблюдения в единицы секунд удается добиться значительного потенциала локатора (порядка 100-140 дБ) относительно простыми техническими средствами.Radars with quasi-continuous and continuous sounding signals are one of the most promising for solving problems of searching and detecting people under the rubble of buildings and structures, in avalanches and sand scree. With a relatively low power of the probing signal (tens or hundreds of milliwatts) for an observation time of several seconds, it is possible to achieve a significant potential of the locator (about 100-140 dB) by relatively simple technical means.
Малогабаритность аппаратуры, незначительные размеры антенн (в рабочем диапазоне частот 0,9-1,8 ГГц) и низкое энергопотребление позволяют использовать такие локаторы непосредственно каждым спасателем индивидуально и в составе комплекса аппаратуры с дистанционным управлением. Возможность использования узконаправленных антенн позволяет осуществлять пространственную селекцию целей, повышая помехоустойчивость РЛС. Применение сложных помехоустойчивых видов модуляции обеспечивает стробирование зоны ответственности РЛС по дальности с шагом от единиц до долей метров в режиме автоматического сканирования, что снижает вероятность пропуска цели. Кроме того, системы с непрерывным и квазинепрерывным зондирующим сигналом легко реализуют истинно когерентную обработку сигналов.The small size of the equipment, the small size of the antennas (in the operating frequency range of 0.9-1.8 GHz) and low power consumption allow the use of such locators directly by each rescuer individually and as part of a complex of equipment with remote control. The possibility of using narrow-beam antennas allows for spatial selection of targets, increasing the noise immunity of the radar. The use of sophisticated noise-resistant modulation types provides gating of the radar responsibility area in range with steps from units to fractions of a meter in automatic scanning mode, which reduces the likelihood of missing a target. In addition, systems with continuous and quasi-continuous probing signal easily implement truly coherent signal processing.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020139004U RU205767U1 (en) | 2020-11-27 | 2020-11-27 | DEVICE FOR SEARCHING FOR INJURIES UNDER THE DEPOSITS OF DESTROYED BUILDINGS TSPP "ZAVAL" |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020139004U RU205767U1 (en) | 2020-11-27 | 2020-11-27 | DEVICE FOR SEARCHING FOR INJURIES UNDER THE DEPOSITS OF DESTROYED BUILDINGS TSPP "ZAVAL" |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU205767U1 true RU205767U1 (en) | 2021-08-09 |
Family
ID=77197132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020139004U RU205767U1 (en) | 2020-11-27 | 2020-11-27 | DEVICE FOR SEARCHING FOR INJURIES UNDER THE DEPOSITS OF DESTROYED BUILDINGS TSPP "ZAVAL" |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU205767U1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2149509C1 (en) * | 1994-09-30 | 2000-05-20 | Квэлкомм Инкорпорейтед | Data-retrieval processor unit for extended- spectrum multiple-station communication system |
| RU2283519C1 (en) * | 2005-05-18 | 2006-09-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Межрегиональный центр по обеспечению пожаро- и взрывоопасности жилых и общественных зданий от горючих газов" | Geophysical complex gfk-1 for searching subsurface objects |
| CN207851272U (en) * | 2017-12-20 | 2018-09-11 | 北京华航无线电测量研究所 | Ground Penetrating Radar and its antenna |
| RU188485U1 (en) * | 2018-06-07 | 2019-04-16 | Павел Аркадьевич Владимиров | SMALL-SIZE SHORT-WAVE ANTEN FIDER DEVICE "MRV" |
-
2020
- 2020-11-27 RU RU2020139004U patent/RU205767U1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2149509C1 (en) * | 1994-09-30 | 2000-05-20 | Квэлкомм Инкорпорейтед | Data-retrieval processor unit for extended- spectrum multiple-station communication system |
| RU2283519C1 (en) * | 2005-05-18 | 2006-09-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Межрегиональный центр по обеспечению пожаро- и взрывоопасности жилых и общественных зданий от горючих газов" | Geophysical complex gfk-1 for searching subsurface objects |
| CN207851272U (en) * | 2017-12-20 | 2018-09-11 | 北京华航无线电测量研究所 | Ground Penetrating Radar and its antenna |
| RU188485U1 (en) * | 2018-06-07 | 2019-04-16 | Павел Аркадьевич Владимиров | SMALL-SIZE SHORT-WAVE ANTEN FIDER DEVICE "MRV" |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Azevedo et al. | Micropower impulse radar | |
| US9383426B2 (en) | Real-time, two dimensional (2-D) tracking of first responders with identification inside premises | |
| US20180292523A1 (en) | Remote monitoring system of human activity | |
| CA2650234C (en) | Methods for detecting humans | |
| US6909397B1 (en) | Stabilizing motion in a radar detection system using ultrasonic radar range information | |
| US7057516B2 (en) | Device and method for detecting localization, monitoring, and identification of living organisms in structures | |
| Crocco et al. | A review on ground penetrating radar technology for the detection of buried or trapped victims | |
| CN109044298A (en) | It is a kind of can long-range monitoring human vital sign unmanned plane device | |
| Li et al. | Spatiotemporal processing for remote sensing of trapped victims using 4-D imaging radar | |
| CN109738885A (en) | A life detection radar system and method based on random code modulated sine wave signal | |
| Joret et al. | Human detection techniques for search and rescue of trapped victims under debris: A review | |
| NO952071L (en) | System for detecting and measuring atmospheric movements | |
| RU2248235C1 (en) | Method and device for determining location of buried biological objects or their remnants | |
| RU2681271C1 (en) | Device for searching for mines and mines on the basis of the radar parametric method | |
| RU205767U1 (en) | DEVICE FOR SEARCHING FOR INJURIES UNDER THE DEPOSITS OF DESTROYED BUILDINGS TSPP "ZAVAL" | |
| CN109375209A (en) | A search and rescue device and method integrating vibration and radar detection | |
| RU2624607C1 (en) | Method of acoustic tomography system fields in the atmosphere, the oceans and crust of different physical nature in the marine environment | |
| CN209231504U (en) | It is a kind of to shake the searching rescue device merged with radar detection | |
| Diamanti et al. | Predicting GPR performance for buried victim search & rescue | |
| Immoreev et al. | Ultrawideband radar for remote detection and measurement of parameters of the moving objects on small range | |
| CN202221813U (en) | Single-target three-dimensional positioning 'L' -shaped antenna array and multi-channel UWB life detection radar | |
| RU2234112C1 (en) | Geophysical radar | |
| Liu et al. | Electromagnetic environment comprehension for radar detection of vital signs at China National Training Center for earthquake search & rescue | |
| Cruz et al. | Rubble-penetrating S-band life detector using a software-defined radio | |
| RU209842U1 (en) | MOBILE DEVICE FOR SEARCHING VICTIMS IN SNOW BLOCKS AND AVALANCHES |