在矿难救援的过程中,最难的是找到被困矿工所在的位置。在智利圣何塞矿难救援的过程中,找到被困矿工的位置竟然花了17天的时间。为什么给矿工定位这么难?这是因为常用的GPS定位系统对地下设备难以起作用。最近,美国科学家发明了一种雷达鞋,可以快速准确地定位被困矿工的位置。
对于地面、海面和空中的交通工具来说,GPS是很好的导航系统。但是,GPS卫星发射的信号难以抵达地面之下较深的地方,因此矿井被称为GPS信号盲区。以往,对GPS信号盲区的定位方法是使用一种复杂的惯性测量单元(IMU)来与GPS卫星进行联系,对目标进行定位。但是这种测量方法误差会很大,而且误差还会随着时间的增加而逐步加大。
如何解决这个误差问题?美国北卡罗来纳州立大学和卡耐基·梅隆大学的研究人员发现,在矿工的鞋子上安装一个小型雷达可以解决这个难题。这个长条薄片状的小型雷达安装在鞋跟和前部鞋底连接的凹槽部位,可以连续几十小时不断地发射信号到地面,并传递给IMU。IMU再把信号传递给GPS卫星,GPS指挥中心的人根据所传输的信号,就可以准确定位被困矿工的确切位置,误差在几米的范围内,这样就可以争取到宝贵的营救时间。
这种微型雷达除了可用于矿工外,还适用于隧道挖掘工、洞穴和深海探险者。如果他们在地下或海中不幸被困,救援人员可以利用雷达发出的信号进行定位和营救。对于地震多发地区,人们家里也可以备一双雷达鞋子,当地震来临来不及逃离险境的时候,如果能够有时间穿上这双雷达鞋子,可以帮助救援人员确定自己被困的位置。
编辑 宁 远