[发明专利]一种震动与雷达探测融合的搜索救援装置及方法

说明书

本发明公开一种震动与雷达探测融合的搜索救援装置及方法，该装置包括主机模块、震动检测模块以及雷达探测模块，震动检测模块以及雷达探测模块分别与主机模块连接，震动检测模块检测目的区域中震动信号，并将震动检测结果发送给主机模块，雷达探测模块探测待测区域中待救目标生命体征信号，并将雷达探测结果发送给主机模块；该方法通过融合震动检测结果以及雷达探测结果，得到最终的待救目标探测结果。本发明具有实现简单、搜索效率与精度高且抗干扰性强等优点。

技术领域

本发明涉及搜索救援技术领域，尤其涉及一种震动与雷达探测融合的搜索救援装置及方法。

背景技术

当发生如地震塌方等自然灾害后，关键的难题就在于对废墟内部被困、幸存人体目标识别、定位，以能够快速、高效的搜索废墟下被困人体目标。针对自然灾害场景中搜索救援，目前通常都是采用生命探测雷达（生物雷达）进行探测搜索，生命探测雷达是一种融合雷达技术和生物医学工程技术的生命体征目标搜索设备，可穿透非金属介质(砖墙、废墟等)非接触、远距离地探测人体生命体征(如呼吸、心跳、体动等)。生命探测雷达利用电磁波结合微多普勒原理工作，电磁波具有良好的废墟（非金属）穿透性，因而可以探测到废墟内部的被困人员，结合解析出来的多普勒频率和时差、相位信息，实现生命体征目标有无的判断和距离的计算，解析的多普勒频率与人体心跳、呼吸有相关性。

但是直接采用生命探测雷达进行自然灾害场景中搜索救援时会存在以下问题：

1、生命探测雷达无法区分目标类型，废墟下被困生命体征目标除人体外，还有犬、猫、猪等较大家禽，人体目标在废墟掩埋下，随着时间推移、受伤等状况加剧，其心跳、呼吸的频率、幅度变化范围较大，以至于难以区分是人还是动物，使用生命探测雷达实际检测到的目标可能是家禽等动物，造成救援力量的浪费；

2、生命探测雷达的工作频率一般较低，因此其辐射器（天线）尺寸较大，多为单元天线，其方向图波束宽，易受环境的干扰，而灾害场景中环境复杂，废墟表面四周/附近区域的人员、设备等动作，都可能会导致误报；

3、生命探测雷达通常为单发单收体制，只能实现二维定位功能，难以精确的实现目标三维定位，且二维定位功能的生命探测雷达中通道数量一般较少，电磁波在混合结构废墟内传播的路径复杂，存在明显的多径效应，会进一步影响定位精度。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单、成本低、搜索效率与精度高且抗干扰性强的震动与雷达探测融合的搜索救援装置，及实现简单、搜索效率与精度高且抗干扰性强的搜索救援方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种震动与雷达探测融合的搜索救援装置，其特征在于：包括主机模块、震动检测模块以及雷达探测模块，所述震动检测模块以及雷达探测模块分别与所述主机模块连接，所述震动检测模块检测待测区域中震动信号，并将震动检测结果发送给所述主机模块，所述雷达探测模块探测待测区域中待救目标信号，并将雷达探测结果发送给所述主机模块。

作为本发明装置的进一步改进：所述雷达探测模块布置在待测区域的中心区域，所述震动检测模块包括多个震动检测单元，各个所述震动检测单元分别以所述雷达探测模块为中心按照指定间隔距离、间隔角度布置在待测区域中。

作为本发明装置的进一步改进：所述震动检测单元为四个，各个所述震动检测单元（21）分别以所述雷达探测模块为中心按照间隔90度布置在待测区域的四周。

作为本发明装置的进一步改进：所述雷达探测模块、各所述震动检测单元中均设置有用于组网及定位的自组网模块，各所述震动检测单元中的所述自组网模块为从机，所述雷达探测模块中的自组网模块为主机。