Drone trådløst system kan hjælpe redningsarbejdere med at se inde i bygninger

Ingeniører har udviklet en prototype dronemonteret trådløst scanningssystem, som kan flyve op ad ydersiden af ​​et højhus og opdage opholdsstedet for personer, der kan være fanget inde.

Systemet - kendt som WideSee - er blevet udviklet i et fælles samarbejde mellem ingeniører ved University of Leeds, University of Massachusetts og Northwestern University i Xi'an i Kina.

Teknologien er designet til brug af nødhjælpsarbejdere, der er involveret i eftersøgnings- og redningsaktioner under en brand, eller hvis en bygning kollapser.

I et papir præsenteret i dag på ACM SensSys '19-konferencen i New York, forskerne siger, at prototypenheden er i stand til at scanne dybt ind i en bygning. Mange eksisterende trådløse systemer har en rækkevidde begrænset til kun få meter.

Scanningsenheden bruger harmløse, langtrækkende radiobølger, som er i stand til at trænge igennem betonvægge på en halv meter tykke.

Dr. Zheng Wang, Lektor ved School of Computing i Leeds, sagde:"Der er begrænsninger for det eksisterende udstyr, som redningsarbejdere kan bruge, når de udfører eftersøgnings- og redningsaktioner.

"Varmesøgningskameraer kan identificere varmen, der udstråles fra en menneskekrop, men i en brand er der en stor chance for, at kameraerne ikke er i stand til at opfange den varme, der genereres af en person, der er fanget i bygningen på grund af den mere intense varme, der afgives ved bålet."

Forskerne har tilpasset et kommercielt trådløst radiosystem kaldet LoRa. Beslægtet med Wi-Fi og Bluetooth, LoRa blev oprindeligt designet til at forbinde objekter på tingenes internet, tillader enheder på et lukket netværk at dele data - såsom husholdningsapparater som lys i et varmesystem.

LoRa har en meget længere rækkevidde. Men det er modtageligt for interferens. Forskerholdet har designet en antenne, der sender signalerne over en snæver feltvinkel. Det reducerer interferens og leder også signalerne til at rejse ind i bygningens krop.

Systemet fungerer som radar. Signaler, der sendes fra dronen, passerer ind i bygningen og vender tilbage fra objekter. Rebound-signalet - opfanget af en modtager på dronen - ændres af de objekter, de har prellet af. Træde i kræft, de bærer "signaturen" af genstandene inde i bygningen.

Information fra dronen sendes på afstand tilbage til en computer, der overvåges på jorden. Software behandler signalerne og giver operatøren detaljer om beboerne i bygningen.

Systemet er blevet testet på en tom bygning i Kina, hvor det blev brugt til at identificere små grupper af frivillige, der var på niende sal.

Målet er at identificere flere mennesker i forskellige rum på samme tid - men i øjeblikket er teknologien kun i stand til at lokalisere et mål ad gangen. Forskerne sagde, at de ønsker at udvide systemets kapacitet.

Forfatterne af papiret siger, at prototypen ville fungere i scenarier, hvor bevidste overlevende vinker til redningsfolk.

Professor Xiaojiang Chen fra Northwest University i Kina, der var medforfatter til værket, sagde:"Vores resultater viste, at når de frivillige gik eller vinkede, og dronens flyvehastighed blev reduceret til 1 eller 1,5 meter i sekundet, der var mindst 96 procents chance for at blive opdaget.

"Hvis folk lå stille, systemet opfangede dem ikke, og målet er yderligere forskning i detektering af ikke-bevægelige mål."