Апатты құтқарудағы серпінді қолданбалар
Тынық мұхитының өрт сақинасының бойында орналасқан әлемдегі ең ірі архипелагиялық мемлекет ретінде Индонезия жер сілкінісі, цунами және басқа да табиғи апаттардан үнемі қауіп төндіреді. Дәстүрлі іздеу-құтқару әдістері Доплер эффектісіне негізделген радиолокациялық зондтау технологиясы инновациялық шешімдерді қамтамасыз ететін ғимараттың толық құлауы сияқты күрделі сценарийлерде жиі тиімсіз болып табылады. 2022 жылы Тайвань-Индонезиялық бірлескен зерттеу тобы тірі қалғандардың бетон қабырғалары арқылы тыныс алуын анықтауға қабілетті радар жүйесін жасап шығарды, бұл апаттан кейінгі өмірді анықтау мүмкіндіктеріндегі кванттық секірісті білдіреді.
Технологияның негізгі инновациясы оның сигналды өңдеудің жетілдірілген алгоритмдерімен Жиілік-модуляцияланған үздіксіз толқын (FMCW) радарын біріктіруінде жатыр. Жүйе қиыршық тастардан сигнал кедергісін еңсеру үшін екі дәлдік өлшеу тізбегін пайдаланады: біріншісі үлкен кедергілерден туындаған бұрмалануды бағалайды және өтейді, ал екіншісі тыныс алудан аман қалған жерді дәл анықтауға дейін кеуде қуысының нәзік қозғалыстарын (әдетте 0,5-1,5 см амплитудасы) анықтауға бағытталған. Зертханалық сынақтар жүйенің 40 см қалыңдықтағы бетон қабырғаларына еніп, тыныс алуды 3,28 метрге дейін артта анықтау қабілетін көрсетеді, позициялау дәлдігі ±3,375 см шегінде – өмірді анықтаудың әдеттегі жабдықтарынан әлдеқайда асып түседі.
Операциялық тиімділік имитацияланған құтқару сценарийлері арқылы расталды. Әртүрлі қалыңдықтағы бетон қабырғаларының артында орналасқан төрт ерікті арқылы жүйе барлық сынақ субъектілерінің тыныс алу сигналдарын сәтті анықтады, тіпті ең қиын 40 см қабырға жағдайында да сенімді өнімділікті сақтайды. Бұл байланыссыз тәсіл құтқарушылардың қауіпті аймақтарға кіру қажеттілігін жояды, қайталама жарақат алу қаупін айтарлықтай төмендетеді. Дәстүрлі акустикалық, инфрақызыл немесе оптикалық әдістерден айырмашылығы, доплерлік радар қараңғылықтан, түтіннен немесе шудан тәуелсіз жұмыс істейді, бұл «алтын 72 сағаттық» құтқару терезесі кезінде тәулік бойы жұмыс істеуге мүмкіндік береді.
Кесте: Өмірді анықтау технологияларының өнімділігін салыстыру
| Параметр | Doppler FMCW радары | Жылулық бейнелеу | Акустикалық сенсорлар | Оптикалық камералар |
|---|---|---|---|---|
| ену | 40 см бетон | Жоқ | Шектеулі | Жоқ |
| Анықтау диапазоны | 3,28 м | Көру сызығы | Орташа тәуелді | Көру сызығы |
| Орналастыру дәлдігі | ±3,375см | ±50см | ±1м | ±30см |
| Экологиялық шектеулер | Минималды | Температураға сезімтал | Тыныштықты қажет етеді | Жарықты қажет етеді |
| Жауап беру уақыты | Нақты уақытта | Секундтар | Минут | Нақты уақытта |
Жүйенің инновациялық құндылығы техникалық сипаттамадан тыс оның практикалық қолдану мүмкіндігіне дейін жетеді. Бүкіл құрылғы тек үш құрамдас бөліктен тұрады: FMCW радар модулі, ықшам есептеу блогы және 12 В литий батареясы – бір оператордың тасымалдануы үшін барлығы 10 кг-нан аз. Бұл жеңіл дизайн Индонезияның архипелагиялық географиясына және зақымдалған инфрақұрылым жағдайларына тамаша сәйкес келеді. Технологияны дрондармен және роботтық платформалармен біріктіру жоспарлары оның қол жетпейтін аймақтарға қол жеткізуін одан әрі кеңейтеді.
Қоғам тұрғысынан алғанда, өмірді анықтаудың ену радары Индонезияның апатқа қарсы әрекет ету мүмкіндіктерін күрт арттыруы мүмкін. 2018 жылғы Палу жер сілкінісі-цунами кезінде бетон қирандыларында дәстүрлі әдістер тиімсіз болып шықты, нәтижесінде алдын алуға болатын құрбандар болды. Бұл технологияны кеңінен қолдану ұқсас апаттарда тірі қалғандарды анықтау деңгейін 30-50%-ға жақсартып, жүздеген немесе мыңдаған адамдардың өмірін сақтап қалуы мүмкін. Индонезияның Telkom университетінің профессоры Алойиус Адья Прамудита атап өткендей, технологияның түпкі мақсаты Табиғи апаттарды басқару ұлттық агенттігінің (BNPB) салдарларды азайту стратегиясымен тамаша үйлеседі: «адамдардың өлімін азайту және қалпына келтіруді жеделдету».
Коммерцияландыру жұмыстары белсенді түрде жүргізілуде, зерттеушілер зертханалық прототипті берік құтқару жабдығына айналдыру үшін салалық серіктестермен ынтымақтасады. Индонезияның жиі сейсмикалық белсенділігін ескере отырып (жыл сайын орта есеппен 5000+ жер асты дүмпулері), технология BNPB және аймақтық апат агенттіктері үшін стандартты жабдық бола алады. Зерттеу тобы екі жыл ішінде кен орындарын орналастыруды бағалайды, бірліктің құны қазіргі $15,000 прототипінен масштабта $5,000-ға дейін төмендейді, бұл Индонезияның 34 провинциясындағы жергілікті үкіметтерге қолжетімді етеді.
Ақылды көлікті басқару қолданбалары
Джакартадағы созылмалы көлік кептелісі (әлемде ең нашар 7-ші орынға ие) интеллектуалды көлік жүйелерінде Доплер радарын инновациялық қолданбаларға түрткі болды. Қаланың «Smart City 4.0» бастамасы маңызды қиылыстарда 800-ден астам радар сенсорларын біріктіріп, келесі нәтижелерге қол жеткізеді:
- Бейімделетін сигналды басқару арқылы ең жоғары сағаттағы кептелістерді 30% азайту
- Көліктің орташа жылдамдығын 12% жақсарту (18-ден 20,2 км/сағ дейін)
- Пилоттық қиылыстарда орташа күту уақытының 45 секундтық төмендеуі
Жүйе нақты уақытта көлік жылдамдығын, тығыздығын және кезек ұзақтығын бақылау үшін тропикалық жаңбыр кезінде 24 ГГц доплерлік радардың жоғары өнімділігін пайдаланады (қатты жаңбыр кезіндегі камералар үшін 99% анықтау дәлдігі және 85%). Джакартаның қозғалысты басқару орталығымен деректерді біріктіру бекітілген кестелерге емес, нақты трафик ағынына негізделген әр 2-5 минут сайын динамикалық сигнал уақытын реттеуге мүмкіндік береді.
Жағдайды зерттеу: Гатот Суброто жол дәлізін жақсарту
- 4,3 км ұзындықта 28 радар датчигі орнатылған
- Бейімделетін сигналдар жол жүру уақытын 25 минуттан 18 минутқа дейін қысқартты
- CO₂ шығарындылары тәулігіне 1,2 тоннаға азайды
- Автоматтандырылған тәртіпте жол қозғалысы ережелерін бұзу 35%-ға азайды
Су тасқынының алдын алу бойынша гидрологиялық мониторинг
Индонезияның су тасқыны туралы ерте хабарлау жүйелері 18 негізгі өзен бассейнінде Доплерлік радар технологиясын біріктірді. Ciliwung өзені бассейнінің жобасы бұл қолданбаны мысалға алады:
- 12 ағынды радиолокациялық станция жер бетіндегі жылдамдықты әрбір 5 минут сайын өлшейді
- Ағызуды есептеу үшін ультрадыбыстық су деңгейінің сенсорларымен біріктірілген
- Деректер GSM/LoRaWAN арқылы орталық су тасқынын болжау үлгілеріне жіберіледі
- Үлкен Джакартада ескерту уақыты 2 сағаттан 6 сағатқа дейін ұзартылды
Радардың контактісіз өлшеуі дәстүрлі ток өлшегіштері істен шыққан қоқыспен толтырылған су тасқыны жағдайында өте маңызды. Көпірлерге орнату судағы қауіптерді болдырмайды, сонымен қатар шөгінділердің әсерінен үздіксіз бақылауды қамтамасыз етеді.
Орманды қорғау және жануарлар дүниесін қорғау
Суматраның Leuser экожүйесінде (суматран орангутандарының соңғы мекендейтін жері) доплерлік радар мыналарға көмектеседі:
- Браконьерлікке қарсы қадағалау
- 60 ГГц радар тығыз жапырақтар арқылы адамның қозғалысын анықтайды
- Браконьерлерді жануарлардан 92% дәлдікпен ажыратады
- Бір бірлікке 5 км радиусты қамтиды (инфрақызыл камералар үшін 500 м-ге қарсы)
- Шатырды бақылау
- Миллиметрлік толқынды радар ағаштардың тербеліс үлгілерін бақылайды
- Нақты уақытта заңсыз тіркеу әрекетін анықтайды
- Пилоттық аймақтарда рұқсат етілмеген ағаш кесуді 43%-ға қысқартты
Жүйенің төмен қуат тұтынуы (15 Вт/датчик) күдікті әрекеттерді анықтаған кезде спутник арқылы ескертулерді жібере отырып, алыс жерлерде күн энергиясымен жұмыс істеуге мүмкіндік береді.
Қиындықтар мен болашақ бағдарлар
Перспективалық нәтижелерге қарамастан, кең тараған қабылдау бірнеше іске асыру кедергілеріне тап болады:
- Техникалық шектеулер
- Жоғары ылғалдылық (>80% RH) жоғары жиілікті сигналдарды әлсіретуі мүмкін
- Тығыз қалалық орталар көп жолды кедергі жасайды
- Техникалық қызмет көрсету бойынша шектеулі жергілікті техникалық сараптама
- Экономикалық факторлар
- Ағымдағы сенсордың құны (бірлігі 3 000-8 000 доллар) жергілікті бюджеттерді қиындатады
- Қолма-қол ақша тапшылығы бар муниципалитеттер үшін ROI есептеулері түсініксіз
- Негізгі компоненттер бойынша шетелдік жеткізушілерге тәуелділік
- Институционалдық кедергілер
- Ведомствоаралық деректерді бөлісу проблемалы болып қала береді
- Радар деректерін біріктіру үшін стандартталған хаттамалардың болмауы
- Спектрді бөлудегі нормативтік кешігулер
Жаңа шешімдерге мыналар жатады:
- Ылғалдылыққа төзімді 77 ГГц жүйелерін жасау
- Шығындарды азайту үшін жергілікті жинау орындарын құру
- Мемлекеттік-академиялық-өндірістік білім беру бағдарламаларын құру
- Әсері жоғары аймақтардан бастап кезең-кезеңімен енгізу стратегияларын енгізу
Көкжиектегі болашақ қосымшалар мыналарды қамтиды:
- Апатты бағалауға арналған ұшқышсыз радиолокациялық желілер
- Көшкіндерді анықтаудың автоматтандырылған жүйелері
- Шамадан тыс балық аулауды болдырмау үшін балық аулау аймағын бақылау
- Миллиметрлік толқын дәлдігімен жағалаудағы эрозияны қадағалау
Тиісті инвестиция мен саясатты қолдау арқылы Доплер радар технологиясы Индонезияның цифрлық трансформациясының ірге тасы бола алады, оның 17 000 аралында тұрақтылықты арттырады және жергілікті жерде жаңа жоғары технологиялық жұмысқа орналасу мүмкіндіктерін жасайды. Индонезия тәжірибесі сәйкес локализация стратегияларымен жүзеге асырылған кезде дамыған елдердің бірегей міндеттерін шешу үшін озық зондтау технологияларын қалай бейімдеуге болатындығын көрсетеді.
Honde Technology Co., LTD компаниясына хабарласыңыз.
Email: info@hondetech.com
Компанияның веб-сайты:www.hondetechco.com
Тел: +86-15210548582
Жіберу уақыты: 24 маусым-2025 ж