Эта статья описание небольшой идеи возникшей после прочтения недавней статьи «Обыскать 314 км² за 10 часов — финальное сражение инженеров-поисковиков против леса»
Сразу предупрежу, что у меня маловато опыта в радиотехнике, и совсем нет оного в поиске пропавших людей, так что вполне возможно, что мои выводы основаны на ложных предпосылках. Я размышлял стоит ли в таком случае вообще писать эту статью? Но все же «промолчать» было бы неправильно. Возможно, и не в таком виде, но, если предложенные мысли наведут на идею, которая сможет помочь кому-то вернуться домой – это того стоит.
Итак, кратко для тех, кто не читал статью по ссылке выше. Есть задача – найти человека в лесу используя современные технологии. В той статье рассматривается работа нескольких команд и я буду опираться на некоторые примеры их работы в своих рассуждениях.
По сути, есть два пути поисков – с учетом активной помощи пострадавшего (рассыпав по лесу маячки, один из которых пострадавший должен активировать), или без такой помощи (например, прочесывая лес квадрокоптерами). Я буду рассматривать только первый подход. Хотя потенциально, я думаю, вариант поисков роботами более предпочтителен (как минимум тем, что он позволяет найти неподвижных людей), но в этом варианте нужно работать над повышением чувствительности сенсоров, разработкой сложных роботов, обучением нейросетей и др. А в этих вопросах мне предложить нечего.
Итак, вернемся к маякам.
Рассматриваемые в статье маячки состоят из
LoRa, плата собственного проектирования с навесным оборудованием, мосфеты, стабилизаторы, GPS модуль, аккумуляторная батарейка и 12 В-сирена
Идея такая
— с помощью нескольких беспилотников самолетного типа разбросать над лесом сотню-другую маленьких звуковых маяков. Они связываются в одну сеть, где каждая единица — ретранслятор радиосигнала, и начинают издавать громкий звук. Потерявшийся человек должен его услышать, найти, нажать кнопку и таким образом передать сигнал о своем местонахождении.
Сразу можно обозначить минусы такого маяка:
- Устройство достаточно дорогое, есть не дешевые компоненты (себестоимость порядка 3000р).
- Устройство довольно большое, в посте немаленький радиоуправляемый самолет мог унести не более 2 штук за раз.
- Аккумулятора устройства хватит на несколько часов, после этого маяк превращается в кирпич и его нужно найти (благо есть массив координат).
Общая сеть и GPS в каждом маяке это круто, но ведь это все работает только если рядом есть спасатели готовые ловить сигналы этой сети. Тогда так ли она нужна?
Если у спасателей поставить что-то типа радарной антенны, которая будет сканировать лес, активированному маяку – нужно только излучать сигнал, и его можно будет засечь за десятки километров. По времени «отклика» (или просто поставив два «радара») – можно определить координаты каждого маяка (опрашивая их по очереди).
Таким образом конструкция упрощается до антенны, приёмопередатчика и сирены. Стоимость уменьшается в разы, вероятно до нескольких сотен рублей (в тираже), размер сокращается, «время жизни» продлевается. Таких маяков можно выпустить гораздо больше, найти их будет намного проще.
Пойдем дальше.
Мое мнение, с которым многие не согласятся (думаю не из тех чьи родственники пропадали в лесу) – что маяк должен быть многоразовым. Собирать все маяки после каждого поиска – крайне сложно и дорого.
Конечно, засорять лес тоже не дело, необходимо иметь возможность найти устройства чей ресурс заканчивается. Но все же иметь в тех местах, где люди теряются часто, уже раскиданные несколько тысяч маяков – гораздо лучше, чем терять людей.
Итак, предложение:
Маяк, вероятно шар яркой расцветки, содержит:
- Приёмопередатчик для связи с базовой станцией, может работать в импульсном режиме и, желательно, в режиме разговора.
- Аккумулятор
- Гироскоп
- Подсветка
- Сирена
- Приемная катушка
Приемная катушка нужна так как маяк полностью обесточен до начала работы. Радар на базовой станции имеет достаточную мощность чтобы создать в приемной катушке (на резонансной частоте) ток достаточной силы, чтобы включить устройство.
После включения, маяк (по умолчанию) переходит в режим поиска людей: раз в минуту издавая громкий звук и мигая диодами. Опционально, между сигналами маяк может слушать окружение и при нестандартном шуме начать сигналить чаще или отправить запись на базу. Если гироскоп сигнализирует о перемещении устройства, оно устанавливает связь с базовой станцией (в том числе в режиме разговора), базовая станция передает координаты спасателям.
На устройстве написана инструкция, что в случае, если вы потерялись – нужно взять шар с собой (даже если он молчит). И ждать его активации, после чего встряхнуть для связи с центром помощи. Вполне вероятно, что люди будут часто подбирать такой шар еще до начала поисков и просто носить с собой. Что еще многократно ускорит поиск, в том числе поможет найти некоторых малоподвижных пострадавших (а также сэкономит заряд на других маяках).
А как же мусор? Эти шарики все заполонят…
Для этого есть второй режим. Он активируется если базовая станция передает сигнал «тех.обслуживание» во время активации устройства. В этом случае оно передает информацию о своем заряде, состоянии датчиков и, если приходит сигнал на поиск, начинает раз в несколько секунд «пищать» в эфир для упрощения поисков.
Для поиска устройства можно использовать миниатюрную ручную базовую станцию (схожую с металлодетектором только меньше). Оно позволяет легко найти устройство в пределах нескольких сотен метров. Или нескольких десятков, если устройство полностью разряжено и «отвечает» только сама приемная катушка.
Такой подход позволяет организовать сбор устройств или замену аккумуляторов силами волонтеров. А так как после первичного размещения маяков составляется карта их размещения – то никакой маяк не пропадет, даже если будет полностью неисправен, его относительно легко найти и утилизовать.
Очевидным вопросом к этой схеме остается продолжительность сохранения заряда у аккумулятора в условиях улицы (особенно на морозе). Тут я не могу дать полный ответ так как не знаю какие есть варианты и насколько такое использование реально на практике.
Конечно устройства желательно снабдить солнечными панелями для постепенной подзарядки. Даже непрямое освещение позволит за несколько недель зарядить аккумулятор, тем более что «в простое» устройство его вообще не использует. Более экзотический вариант – использование энергии суточных перепадов температур, но кпд их ниже, а стоимость выше.
Зимой устройство окажется под снегом, что вероятно предотвратит серьезные переохлаждения, которые могли бы необратимо повредить его аккумулятор.
Конечно, под снегом и эффективность устройства будет крайне мала (особенно учитывая ослабления сигнала), но зимой «потеряшек» все же гораздо меньше, да и другие виды поисковых работ (например, наблюдение с коптеров) – становятся гораздо более эффективными, ввиду отсутствия густой листы.
Есть и другие мелочи, которые могут кому-то помочь. Например, в каждый маяк логично встроить компас, но не классический, которым мало кто из ЦА сумеет воспользоваться, а просто стрелка и надпись «иди туда!». Так как размещение маяков известно, положение стрелки на намагниченном диске естественно выбирается спасателями на основе карты местности.
Можно придумать еще много чего (например, свисток чтобы звать спасателей, и зажигалка встроенные в корпус), но думаю идея понятна. Буду рад если кому-то она окажется полезной.
И спасателям – огромное Спасибо за вашу работу! Вы — потрясающие!)
Автор: Quiensabe
