雷达式生命探测系统

雷达式生命探测系统

一、选题依据

1、发展现状和趋势

“生命探测技术”是用来探测人类生命体并确定其状态的技术，在应急救援、军事和反恐等领域有着广泛的应用前景。目前国际上“生命探测技术”按探测原理主要分为：音频探测、视频探测和雷达式探测等。与基于红外、光学及超声的探测技术相比，雷达式生命探测技术具有非接触、穿透力强、能精确定位的特点，成为目前最具潜力的生命探测技术。

信息和网络技术的应用是应急救援预案设置工作的一项重要内容，而建立一个快速高效的应急移动通信系统，则是保证突发事件应急指挥和处理所必须的硬件。汶川大地震发生后，在地震重灾区北川，一台在废墟、瓦砾中搜寻生命的仪器，以它有效的战绩，引起了救援队伍的关注，它就是我国自主研制的搜救利器——“生命探测雷达”。“生命探测雷达”是基于雷达技术、生物医学工程技术研制的高科技应急救援装备，可通过探测呼吸、心跳等生命体征，快速搜寻被埋于倒塌建筑物、废墟等复杂环境中的幸存者。“生命探测雷达”在汶川地震搜寻中主要发挥了以下两个重要作用：

（1）在进入灾害现场的初期，首先利用该雷达可探测生命体的大概位置和距离这一功能，对有呼救能力的受困者进行位置确定，为营救人员提供指导信息，争取救援时间和降低救援危险；

（2）在救援中后期，对无呼救能力的被掩埋者进行搜寻。搜寻探测方式主要有两种：一是根据存活者提供的压埋信息，对废墟进行有针对性的探测搜寻，以确定被压埋者是否存活及大致位置。二是对无任何线索的废墟进行拉网式搜寻探测，确定大片废墟中是否还有存活者。在受灾严重的北川县城，雷达搜救小组在60 多个小时的黄金救援搜寻过程中，大约探测搜寻了25 处大型倒塌的建筑废墟，在50 多个点、区内发现生命信息。搜救小组将探测结果及时反馈给营救人员，为及时营救生命提供了重要的指导信息，使后续的救援人员成功地营救了20 位幸存者。

雷达式生命探测技术是近年来迅速发展起来的一项前沿技术，英国《新科学家》杂志近期将该技术评价为未来30 年内最酷的10 项发明之一。非接触生命探测雷达是伴随着雷达技术、生物医学工程技术、微电子技术、计算机技术等的发展，以及军事、医学等领域的需要而产生的，是指借助于外来能量(探测媒介)，不接触生命体，可在一定距离范围内、隔一定介质(如衣服、纱布、砖墙、废墟等)、在对人体无约束的情况下，探测生命信号，这是一种新型的探测技术。该探测技术克服了激光、红外生命探测技术受温度影响严重、遇物体阻挡失效的问题，也克服了超声探测空间传播衰减大、受环境杂物反射干扰、水、冰、泥土阻挡失效的问题。采用该探测技术探测生命信息，不仅弥补了接触式探测技术的局限性 (需要电极、传感器接触生命体)；而且还弥补采用激光、红外、声波等探测生命信息的局限性 (穿透力弱) , 因此近年来备受国内外学者的关注。目前国外该技术的研究主要集中在美国、日本、德国、希腊等国家。我国也不甘落后，从1998 年起，第四军医大学生物医学工程系王健琪教授带领的研究小组，在我国率先对这一课题开展系统研究。经过长达十年的不懈努力，研制出具有自主知

识产权和国际先进水平的“生命探测雷达”。打破了我国“生命探测”装备长期依赖进口，完全受制于人的局面。

2、存在的问题和难点

由于雷达式生命探测仪采用单天线连续波收发体制，因此较厚建筑物对发射信号的强直接反射（直接反射信号又被称为强杂波信号）会造成接收机的饱和，使生命探测仪的接收机无法正常工作。在非接触雷达式生命探测仪中，对强杂波信号的处理非常重要，而对强杂波信号处理的好坏，则直接影响生命探测仪的探测灵敏度。

3、参考文献

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二、研究方案

1、雷达探测法工作原理

雷达发射机产生足够的电磁能量,经过收发转换开关传送给天线。天线将这些电磁能量辐射出去。电磁波遇到波束内的目标后,将沿着各个方向产生反射,其中的一部分电磁能量反射回雷达的方向,被雷达天线获取。天线获取的能量经过收发转换开关送到接收机,形成雷达的回波信号。由于在传播过程中电磁波会随着传播距离而衰减,雷达回波信号非常微弱,几乎被噪声所淹没。接收机放大微弱的回波信号,经过信号处理机处理,提取出包含在回波中的信息,计算出目标的