03-基于北斗+装甲救护车的地面战场伤员精准搜救应用研究_1_9_translate

纸莎墙开放接入在准确度上的应用研究搜救伤员“北斗+装甲救护车”战场基地. 引用本文：孙鹏等，2021年IOP ConfSer。: EarthEnvironSci820 012020. . 你也可能喜欢-<a href="/article/10.1088/0964-1726/24/1/017001">A 新振动 隔离床阶段磁流变阻尼器</a><a href="/article/10.1088/0964-1726/24/1/017001">救护车</a>张熙和崔承博-<a href="/article/10.1088/1757-899X/854/1/012070">聪明的 电力管理系统救护车</a>切马特先生，沙埃拉瓦蒂先生穆赫塔尔，穆罕默德·巴德罗尔·希斯亚姆等人。-<a href="/article/10.1088/1757-899X/280/1/012038">A 检测 人体标志的装置生活 在事故中</a>李宁，张瑞兰，刘吉安等。查看<a href="https://doi.org/10.1088/1755-1315/820/1/012020">在线文章</a>用于更新和增强。<img src="/media/202408//1724856367.0382452.jpeg" />此内容已从IP地址下载<a href="172.233.136.238">172.233.136.238</a>2024年1月11日09：14IOP Conf.系列：地球与环境科学820（2021）012020 doi：10.1088/1755-1315/820/1/012020“北斗+装甲救护车”在陆地战场基地上准确搜救伤员的应用研究孙鹏1张吉安2王凌辉31中国人民解放军总医院医疗保健中心信息科，中国，北京100853；2国防大学，北京100091；3中国人民解放军总医院第一医疗中心胸外科，北京，100853。*通讯作者： 281746437@qq。com摘要准确的伤员搜救程序设计，提出各种子系统的初步设计思路，提供理论探索和解决方案，直接实现陆地战场伤员搜救，智能准确，降低伤员的死亡率和致残率。. . . 充分结合BDS与装甲救护车的技能特点和功能优势，系统地应用于陆地战场的搜救，通过功能组合、综合集成和实验验证，保证了搜救方案的合理性和可行性，以军事演习的形式对搜救方案进行验证，结果发现“BDS+装甲救护车”搜救模式能够准确获取伤员的实时位置，立即为伤员提供现场急救服务和紧急救援和治疗，并迅速接收和转移伤员，这表明卫生服务的实践和应用前景更好。随着BDS-3于2020年投入使用，装甲救护车的信息化升级改造将逐步完成，“BDS+装甲救护车”搜救计划将对陆地战场伤员的搜救产生更明显的影响，为实现“士兵医疗”的理念提供能力支持。1.介绍<img src="/media/202408//1724856367.090994.png" />为了全面提高针对陌生环境和复杂电磁环境的伤搜救精度，实现完全独立可控的搜索设备系统，结合综合联合作战的医疗服务保障需求，设计了“BDS+装甲救护车”精确的陆地战场伤搜救方案。该方案充分发挥装甲救护车“精确搜索、快速对接、有效治疗、快速交付”的医疗服务保障特点，结合BDS抗干扰强、服务范围广、导航精度高的技术优势。将这两个系统集成起来，应用于信息化条件下的地面战场搜索，希望将战场搜索的理念和模式从“传统搜索”转向“集中决策和智能搜索”。战场搜索范围与整合本作品的内容可根据知识共享署名3.0许可的条款使用。该作品的任何进一步分发必须保持归属于作者(s)和作品的标题，期刊引用和DOI。由IOP出版有限公司授权出版1IOP Conf.系列：地球与环境科学820（2021）012020 doi：10.1088/1755-1315/820/1/012020受伤的信息传输距离从“有限区域”扩展到“无缝覆盖”。救伤系统的可用性从“有限的应用环境”提高到“全全区”，实时救伤能力从“简单处理”提高到“全面诊疗”。2.陆地战场伤员搜救能力提高需求分析在科学技术飞速发展的直接推动下，战争的面貌发生了巨大的变化。1现代战争具有信息化水平高、发射门槛低、时间跨度宽、力量和破坏性强、无人驾驶、智能、效能导向等特点。士兵的受伤和死亡在时间、空间、规模和强度方面都有不规则的分布。这些特点对陆地战场搜伤能力提出了更高的要求。我军装备的野兵救援系统已经实现了快速准确的伤员定位、实时生命感知、伤员识别三大功能，从纸质记录到数字伤记录、伤发票人工传输到无线、伤亡被动报告到主动传感、粗略搜索到准确定位的四大转换。尽管取得了这些进展，但系统在复杂电磁条件下进行陆地战场救援任务还远远不够满意，其简单的搜索模式无法全面实时地掌握战场趋势，移动无线电通信、无线电寻向等系统使用的信息交互手段免疫力弱，活力低。在面对复杂的电磁、地形和气候条件下，现有的战场士兵救援系统系统将无法定位伤员，保护伤员的信息传输链路不被中断，确保在信息化战场上具有较高的快速搜索能力。整个系统甚至可能会处于完全瘫痪的边缘。利用装甲救护车的战术特点和BDS的功能优势，可以改善上述问题。在复杂、不断变化的战场环境下，装甲救护车不仅能快速发现和遣返伤员，还能作为具有先进的通信、导航、急救和辅助诊断系统的前线移动搜救指挥中心。能够完成综合信息监控、优化搜索规划、搜索指挥等战场任务。BDS在实时战场要素监控、准确的指挥控制、可靠的信息传输方面具有独特的优势，可以为我国及周边地区的用户提供持久可靠的服务，包括导航、信息传递和高精度的时间服务。2其特有的信息功能不受任何距离约束和强烈的电磁干扰，但可以帮助指挥官对关键任务、核心部门甚至单个士兵直接实施“一对一”或“一对一对多”的指挥任务。总体目标是及时了解任何个人伤害，可视化战场上的个人移动轨迹，实现装甲救护车与个人士兵之间的实时互动，使战场搜救任务的分配和实施随时可控。根据对伤员进行“快速搜索、控制、救援、交付”和“高效救援”的战场救援原则，将装甲救护车和北斗系统相结合，构建新一代战场搜救系统，提高个体作战趋势和伤害监测能力、卫星定位和基本地理信息支持能力、实时伤员信息交互能力、复杂战场条件下的搜救系统免疫能力。新系统将成为最大限度地实现“为士兵准备好医疗服务”和降低战场上伤员死亡率的有效手段。3.“BDS+装甲救护车”搜救计划的总体架构“BDS+装甲救护车”搜救计划由单兵信息采集传输子系统、战场趋势监测和决策子系统组成，IOP Conf.系列：地球与环境科学820（2021）012020 doi：10.1088/1755-1315/820/1/012020以及医疗搜救子系统。搜救计划的总体架构如图所示。1.<img src="/media/202408//1724856367.184421.png" />图1搜救计划的总体架构。3.1.系统工作原理单兵信息采集和传输子系统由士兵标志牌和便携式BDS通信终端两部分组成。主要用于独立获取士兵的生命体征和准确的地理位置信息，然后通过BDS RDSS链路报告SOS信号、实时的生命体征和准确的伤员地理位置到战场趋势监测和决策系统。来自伤员的求救信号同时被送到装甲救护车和前线部队。3在军事计算机上提供了战场趋势监测和决策子系统装甲救护车，可以持续监控军队的战斗状态。一方面可以根据感知到的综合信息（包括SOS信号、位置、物理指标）判断单兵伤，利用辅助急救诊断系统对伤员受伤严重程度进行自动初步评估，结合伤员定位坐标形成最优的搜救计划，指挥装甲救护车独立搜救或下达医疗搜救分系统。另一方面，系统可以接收战场（现场）伤员治疗信息，并及时更新伤员数据库。接到伤员的SOS信号后，赶到声音所在位置，用便携式机器阅读电子伤害发票，对伤员进行战场（现场）急救，按伤员情况分类，收集送回的伤员，指示装甲救护车准确到达伤员聚集地点，装车运回。还可根据装甲救护车搜救指令准确定位伤员，到现场通过BDS搜救导航软件进行现场救援，并向装甲救护车提交伤员的严重程度、救援措施等救援信息。4IOP Conf.系列：地球与环境科学820（2021）012020 doi：10.1088/1755-1315/820/1/0120203.2.本系统的主要功能综合利用生物传感、卫星定位通信、地理信息系统、智能决策支持系统等技术，构建新一代战场快速搜救撤撤系统；充分发挥装甲救护车的性能优势和技术特点，利用它作为一个移动救援平台在战场搜索和救援任务，将其建设成搜救指挥中心，这样它就可以变成核心和中心信息化战场搜索和救援任务；以BDS RDSS通信为主导的搜救系统与GPRS/CDMA通信兼容。前者具有保密性强、免疫力强、覆盖范围广、远程通信、抗地理和气候条件干扰，能够适应不断变化的信息战场环境；根据BDS，伤员可以及时准确地报告自己在战场上的地理位置。定位精度和可靠性。在装甲救护车的统一指挥调度下，可以优化配置救援资源，对伤员进行及时有效的治疗。“BDS+装甲救护车”搜救计划涉及的关键技术包括生命体征和参数传感机制、多传感器数据交互、基于BDS的参数传输、基于BDS的数据交互、战场地理信息管理方法、战场救援管理计划、综合伤害监测计划、集中决策搜救计划、伤员信息管理。系统需要开发以下设备和软件：单兵BDS传输设备、炮兵BDS搜救终端、炮兵搜救信息管理软件、综合装甲BDS指挥机、综合伤信息管理软件。要准备的标准和协议是生命体征和参数传输标准和BDS扩展通信协议。搜救计划的内容如图所示。2.<img src="/media/202408//1724856367.301364.png" />.2 基于“BDS+装甲救护车”的搜救计划的图形研究内容。IOP Conf.系列：地球与环境科学820（2021）012020 doi：10.1088/1755-1315/820/1/0120204.各子系统的初步技术方案4.1.单兵信息采集与传输子系统由士兵标志牌和BDS传输设备组成的单兵信息采集和传输子系统，可以保持对伤员生命体征的感知，主动发送SOS信号，并利用BDS RDSS链路实现伤员综合信息的长距离传输。单兵BDS传输设备是由主要机身、电池、BDS模块和蓝牙组成的便携式用户终端。天线负责接收多频时钟卫星信号，发送单频时钟信号，BDS模块处理信号，控制信息的发送和接收，蓝牙与生命体征采集设备连接，并与内置软件结合，接受伤害查询和报告。该设备适合个人在战场上携带和使用，前面有报警和状态确认键。. 当发生紧急情况时，士兵在接到受伤查询信号后，可按下报警键，主动发送SOS信号和状态确认键。5其组成如图3所示。<img src="/media/202408//1724856367.3668532.png" />图3单兵BDS传输设备。4.2.人员救援子系统4.2.1.海盗船的BDS搜救终端基站搜救终端主要由以下模块组成：天线、信号通道、基带信号处理、信息处理与应用、基站搜救系统。该天线模块包括接收天线和发送天线。天线通过低噪声放大、下转换和A/D采样，将接收到的信号处理为数字中频（IF）信号。两条信号路径分别发送到基带信号处理模块。基带信号处理模块由RNSS和RDSSbase频带芯片组成，主要用于进行信号采集、码跟踪、去扩展、载波跟踪、帧同步、解码等过程。在基带信号处理完成后，RNSS基带芯片输出原始观测数据，而RDSS将消息输出到后续的信息处理模块进行进一步处理。RDSS的发送过程与接收过程完全相反：RDSS基带芯片根据指定的填充帧编号等信息形成输入信号格式，经过加密、编码、变频电路和功率放大后，通过天线发送到空闲空间。IOP Conf.系列：地球与环境科学820（2021）012020 doi：10.1088/1755-1315/820/1/012020信息处理模块对来自RNSS的原始数据进行PVT解析，获取位置、速度、时间等信息，对RDSS基带芯片输出的信息进行处理，将关键信息输出到应用处理模块，完成信息的显示、处理或控制，或将数据发送到外围设备。4.2.2.医疗搜救信息管理软件医疗搜救信息管理软件由BDS传输和协议分析模块和人机交互模块组成，人机交互模块可实现GIS软件、消息传递、战场救援管理等功能。医疗搜救信息管理软件的结构如图所示。4.<img src="/media/202408//1724856367.456531.png" />图4医疗搜救信息管理软件的结构BDS传输和协议分析模块作为软件的核心模块之一，为软件与BDS设备之间的通信提供了一个透明的传输通道。通过动态链路库实现独立封装，通过消息机制实现与人机交互模块的通信。人机交互模块是用户可以直接操作设备，完成定位、导航、地图、通信、系统设置等多种功能的模块。在用户卡服务频率的控制下，通过与BDS传输和协议分析模块的通信完成。人机互动的方式多种多样。在人机交互和设备特点的基础上，设计和开发了菜单、状态栏等不同的交互方式，使用户操作更加方便和容易理解。4.3.战场趋势监测与决策子系统4.3.1.集成BDS装甲指挥机在集成的BDS装甲指挥机中，一个天线单元承担射频信号传输功能。天线接收来自RNSS和RDSS的两个频率点的导航信号，然后通过30 dB的低噪声放大器将这些信号发送到导航处理面板，完成采集和求解过程. IOP Conf.系列：地球与环境科学820（2021）012020 doi：10.1088/1755-1315/820/1/012020通过RDSS通信，导航处理面板在频率点L发送信号，以30W功率放大，经腔滤波器处理后通过天线传输，完成与卫星的通信。6集成的导航处理面板具有信号处理功能。信号处理后，可以通过外部接口（串行或CAN）发送到外部PC或其他显示/控制终端，供用户参考或操作。集成的BDS装甲指挥机一般通过外部布线提供9-32V直流电源。然后，电源通过内部电源面板转换为两种电源：5V（用于导航处理面板）和28V（功率放大器）。4.3.2.综合伤信息管理软件集成的伤信息管理软件由BDS传输和协议分析模块、人机交互模块和数据库组成。在这些模块中，人机交互模块可以实现GIS地图、系统配置、消息传递、综合伤害信息管理等诸多功能。BDS传输和协议分析模块作为软件的核心模块之一，为软件与BDS设备之间的通信提供了一个透明的传输通道。通过动态链路库实现独立封装，通过Windows消息和API功能实现与人机交互模块的通信。数据库模块用于存储和管理地图数据、BDS信息传递和受伤的救援信息。人机交互模块是用户可以直接操作设备，完成定位、导航、地图、通信、系统设置等多种功能的模块。在用户卡服务频率的控制下，通过与BDS传输和协议分析模块的通信完成。人机互动的方式多种多样。在标准的Windows人机交互和设备特点的基础上，设计和开发了菜单、状态栏等各种交互方式，使用户操作更加方便和易于理解。5.结论现代战争的特点是节奏快、技术含量高、与伤亡事故有关的不确定性急剧增加，以及空前困难和强烈的医疗和后勤保障需求。医疗和后勤保障始终需要是准确和有效的。本文提出的“BDS+装甲救护”搜救计划能够克服地理、气候等环境影响因素，解决传统医疗后勤保障信息和数据链中覆盖范围小、活力低、免疫力差的问题，减少一线医务人员伤亡，大大提高战场搜救系统的可靠性和准确性。随着装甲救护车的日益信息化，以及BDS应用领域的持续扩展和探索，“BDS+装甲救护车”搜救计划必将有更广阔的应用前景。它将成为降低陆地战场上的死亡率和残疾率，提高全军士气的重要手段。参考文献[1] LIF，WANG L，FAN Y B，等。利用超声造影剂微气泡模拟无创血压估计。IEEE《超声波、铁电学和频率控制学报》，2012年，59(4)： 715-726。[2] AGRO D，犬类R，托马西诺A，等。PPG嵌入式血压监测系统[C]//AEIT年会-从研究到工业：更有效的技术转让的需要，里雅斯特： IEEE出版社，2014： 1-6。IOP Conf.系列：地球与环境科学820（2021）012020 doi：10.1088/1755-1315/820/1/012020[3] DUECKR, GOEDJEO, CLOPTONP.通过TL-200平面张压仪测量的无创连续跳动跳动的桡动脉压力。J ClinMonitComput, 2012, 26(2): 75-83.马雄[4]，扎卡里亚，沙里法慕丁，等。关于收缩脉冲波通过时间及其与收缩压的关系的通知[C]//2010年第二届国际机械和电子工程会议（ICMEE），京都： IEEE出版社，2010： 1-3。[5] Li qi-wu，曾连孙。基于北斗系统[J]//信息技术的装甲车信息监控系统研究，2011（11），时间：107-108。. 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