System til at lokalisere redningsstyrker i nød

I tilfælde af brand, jordskælv, eller i andre nødsituationer, redningsstyrker tilkaldes ofte for at befri personer, der er fanget i bygninger. Disse redningsopgaver er meget risikable:Farer er svære at vurdere på forhånd, og hjælperne selv kan pludselig få brug for hjælp. For at støtte dem så hurtigt som muligt, forskere fra Karlsruhe Institute of Technology (KIT) har udviklet et system til at lokalisere tilskadekomne eller begravede redningsstyrker i bygninger. Til positionering, intet GPS-signal er nødvendigt.

Konventionelle positioneringsmetoder, der fungerer godt udendørs, når deres grænser, når de anvendes indendørs. Satellitpositionering ved hjælp af GPS, for eksempel, er meget upræcis, så snart forhindringer forhindrer direkte visuel kontakt med satellitten. "I krisesituationer, et WLAN-signal til radiopositionering kan mangle, og byggeplaner for bygninger er ikke altid tilgængelige, " siger Nikolai Kronenwett fra KIT's Institut for Styresystemer. "Der mangler stadig en teknologi til pålidelig indendørs positionering." Sammen med Gert Trommer, pensioneret professor i KIT, Kronenwett har nu udviklet et autonomt system til lokalisering af redningsstyrker i bygninger uden radioforbindelse til det fri.

System fastgjort til skoen måler retning og hastighed

Målesystemet på kun få centimeter i størrelse kan nemt fastgøres til brugerens sko. Fra accelerationerne og rotationshastighederne målt af sensorer, en persons bevægelsesretning og -hastighed kan bestemmes - en teknologi, der også bruges i smarture. "Målesystemets unikke salgsargument er smart stance-faseklassificering. En persons gangart analyseres, og der skelnes mellem fire forskellige faser:Stand- og roll-off-faserne, swingfasen, og indlæsningssvar, " forklarer Kronenwett. Dette svarer til et normalt skridt fremad. Sensorerne registrerer også, når bevægelsen stopper. Disse nulhastighedsmålinger hjælper med at estimere og kompensere sensorfejl og forbedre positioneringsnøjagtigheden betydeligt.

Inden man går ind i en bygning, systemet bestemmer den aktuelle position ved hjælp af GPS. Derefter, ingen yderligere signaler er nødvendige. En person positioneres ved hjælp af en algoritme, der beregner sin aktuelle position ud fra bevægelsesinformationen fra sensorerne. Via en ekstern, uafhængig radioforbindelse, aktuelle positioner for alle redningsstyrker sendes til chefens computer. I tilfælde af en nødsituation, de nøjagtige placeringer af personerne er kendt, og befalingsmanden kan reagere hurtigt.

System på håndleddet scanner omgivelserne

Ud over målesystemet fastgjort til foden, Kronenwett arbejder også på et system, der bæres på håndleddet. "Fodsystemet bestemmer præcist brugerens position, men sender ingen information om omgivelserne og bygningens struktur, " siger videnskabsmanden. "Det håndbårne system indeholder et kamera, der scanner omgivelserne med infrarød stråling og genererer en 3-D-model af de rum, som personen bevæger sig igennem." På denne måde, fartøjschefen får et bedre indtryk af situationen inde i bygningen.

Målesystemet kan ikke kun bruges til positionering af redningsstyrker i nød. Det kan også anvendes til at lokalisere politistyrker og sikkerhedspersonale i lufthavne, i indkøbscentre, eller på tog- og metrostationer, at finde minearbejdere i underjordiske huler eller tunneler, eller som orienteringshjælp for blinde.