最新消息|POINTER：可以穿过墙体寻找被困消防员的导航系统_POINTER：可以穿过墙体寻找被困

据外媒报道，一种独特的定位技术正在开发中，当其他定位技术失效时它可以用来定位建筑物内的消防员。我们知道，当消防员在建筑物内进行救援时往往会遇到烟雾和火焰掩盖的快速变化的环境。在建筑物中导航可能会让人感到困惑，并且如果消防员迷路或受伤，那么救援人员可能很快也会沦为需要被救援的人。
为了帮助减轻这些危险，NASA的喷气推进实验室和国土安全科学技术部(S&T)正在开发POINTER（精确室外室内导航与跟踪应急响应）系统。据悉，该系统会在消防员冒着生命危险在建筑物内部拯救他人时用来定位和追踪他们。POINTER于2014年开始成型，目前该技术正逐步成熟，可用于全美消防部门。
“即使在消防技术方面取得了所有的进步，我们每年仍在失去大量的消防员，”S&T应急人员研发项目负责人Greg Price说道，“我们想让他们知道，我们是他们的后盾，我们正在努力提供他们需要的工具以确保他们自己的安全。POINTER就是这些拯救生命的解决方案之一。”

跟GPS或射频识别等定位技术不同的是，POINTER不使用无线电波。虽然无线电波提供了一种可靠的方法来确定某个人在一个相对开放的空间的位置，但如果进入室内或被高楼包围，无线电波就会变得不那么可靠。这对于试图在着火的大楼中找到消防员这件事来说，显然可能会是一个生死攸关的情况。
磁准静态场
POINTER通过控制磁准静态(MQS)场来消除这种不可预测性。作为电磁场的一种，MQS场作为一种可行的定位工具已经在很大程度上被研究人员忽视了。但喷气推进实验室的高级研究技术专家Darmindra Arumugam却帮助设计出了一个数学和技术框架，其通过使用低频来扩展这项技术的应用范围，同时还确保了高度精确的位置数据。
“这些场不会被大多数建筑中发现的材料阻挡或反射，因为大多数建筑材料能让磁准静态场很容易渗透，”POINTER首席调查员之一Arumugam说道。
当低频交变电流通过线圈时，可以产生MQS场。电磁场既有电成分也有磁成分，但在非常低的频率和线圈结构中，MQS场中的磁成分则占据了主导地位。在准静态范围内，从几米到几千米--具体由通过线圈的频率决定，MQS场的作用很像我们地球内部产生的静态磁场。这就是这个场被描述为“准静态的”的原因，这意味着几乎是静止的或非常缓慢地振荡。
Arumugam补充道：“这对基于遥感的波浪位置传感的工作和执行方式有着很大的不同。尽管无线电波会被建筑物中的金属、水泥和砖材料阻挡、反射和衰减，但磁准静态场却不会。它们可以直接穿过墙壁、创造出一种导航和交流的方式。”
此外，他还指出，这种形式的定位技术未来还可在地球之外得到应用。MQS技术可以配置为更远距离，这填补了NASA一些太空机器人项目导航传感器的重大技术空白。许多这些机器人系统将需要在具有挑战性的、非视线的环境中自动导航，并且还可能需要额外的导航能力。MQS场可在传统的导航技术不能很好地运行的情况下被应用于穿冰机器人、洞穴机器人和水下机器人中。

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一个实际的应用
POINTER系统由三部分组成：接收机、发射机和基站。消防员戴着接收器，它目前虽然只有手机大小，但在进一步的开发后它还将会变得更小。一个发射机可以连接到大楼外的应急车辆上以产生MQS场，其将穿过大楼并对当前版本系统230英尺（70米）范围内的任何接收器发出脉冲信号。
这个范围虽然可以扩展，但在大多数消防应用中并不需要。接收器探测场、确定3D位置，然后再将数据传回到建筑物外的一台笔记本电脑（基站）。可视化软件则可显示消防员在三维空间中的位置，其精确度可以达到几英寸的级别。
POINTER不仅可以帮助消防团队通过墙壁定位团队成员，MQS场还可以帮助确定接收器的方向。换言之，它们可以提供关于急救人员是站着还是躺着、移动还是静止以及他们面向哪个方向的关键信息。
“这是一项非常令人兴奋的技术，它为消防员的态势感知增加了另一个维度，”喷气推进实验室POINTER项目经理Ed Chow说道，“它可以实时跟踪消防员，如果他们失去反应，队员们可以看到他们是否被困在废墟下或是否受伤，这样就可以进行救援。”
在最近的一次演示中，POINTER在西洛杉矶退伍军人事务医疗中心校园的一个三层8000平方英尺（750平方米）的结构内进行了测试，整个结构的三维空间精度不到一米。
【最新消息|POINTER：可以穿过墙体寻找被困消防员的导航系统】现在，POINTER团队正计划在加州帕萨迪纳市一栋两层的独栋住宅内进行技术演示的网络直播，该住宅靠近加州理工学院。之后，团队今年将在各种消防场景中展开进一步的实地测试，2022年则将会向消防部门提供POINTER的商业版本。