在礦難救援的過程中,最難的是找到礦工被困的位置。在智利圣何塞礦難救援的過程中,找到被困礦工的位置居然花了17天時間。為什么給礦工定位這么難?這是因為常用的GPS定位系統對地下設備難以起作用。最近,美國科學家發(fā)明了一種雷達鞋,可以快速準確地定位被困礦工的位置。
對于地面、海面和空中的交通工具來說,GPS是很好的導航系統。但是,GPS衛(wèi)星發(fā)射的信號難以抵達地面之下較深的地方,因此礦井中被稱為GPS的信號盲區(qū)。以往,對GPS信號盲區(qū)的定位方法是使用一種復雜的慣性測量單元(IMU)來與GPS衛(wèi)星進行聯系,對目標進行定位。但是這種測量方法誤差會很大,而且會隨著失去聯系的時間增加而誤差會逐步加大。
如何解決這個誤差問題?美國北卡羅來納州立大學和卡耐基?梅隆大學的研究人員發(fā)現,在礦工的鞋子上安裝一個小型雷達可以解決這個難題。這個長條薄片狀的小型雷達安裝在鞋跟和前部鞋底連接的凹槽部位,可以連續(xù)幾十小時不斷地發(fā)射信號到地面,并傳遞給IMU。IMU再把信號傳遞給GPS衛(wèi)星,GPS指揮中心的人根據所傳輸的信號就可以準確確定被困礦工的確切位置,誤差在幾米的范圍內,這樣就可以爭取到寶貴的營救時間。
這種微型雷達除了可用于礦工外,還適用于那些隧道挖掘工、洞穴和深海探險者。如果他們在地下或海中不幸被困,救援人員可以利用雷達發(fā)出的信號進行定位和營救。對于地震多發(fā)地區(qū),人們家里也可以備一雙雷達鞋子,當地震來臨來不及逃離險境的時候,如果能夠有時間換上這雙雷達鞋子,可以便于救援人員確定被困者的位置。
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