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納米衛(wèi)星在災(zāi)害救援中的方案設(shè)計(jì)

缺乏溝通、疏散行動(dòng)緩慢，以及準(zhǔn)備不充分等是災(zāi)害救援中普遍存在的問題，多項(xiàng)災(zāi)害救援實(shí)踐證明空間技術(shù)的應(yīng)用能有效緩解以上問題。但是，為徹底解決問題，研究更創(chuàng)新、更實(shí)用的空間技術(shù)勢(shì)在必行。國際空間大學(xué)Dinas等提出一個(gè)新的集成性操作系統(tǒng)（圖1），此系統(tǒng)是在納米衛(wèi)星、可移動(dòng)救援單元、便攜式醫(yī)療掃描設(shè)備，以及微型無人機(jī)的基礎(chǔ)上結(jié)合而成，致力于最大化利用空間技術(shù)進(jìn)行災(zāi)害救援。然而，應(yīng)該指出的是，該系統(tǒng)和設(shè)備仍處于研究和發(fā)展階段，需相關(guān)研究人員進(jìn)一步完善設(shè)計(jì)、測(cè)試和實(shí)施。

納米衛(wèi)星采用微型機(jī)電一體化系統(tǒng)中的多重集成技術(shù)，利用大規(guī)模集成電路的設(shè)計(jì)思想和制造工藝，通過把機(jī)械部件像電子電路一樣集成起來，使傳感器、執(zhí)行器、微處理器及其他電學(xué)和光學(xué)系統(tǒng)都集成于一個(gè)極小的幾何空間內(nèi)，形成機(jī)電一體化的、具有特定功能的衛(wèi)星部件或分系統(tǒng)。

圖1　利用空間技術(shù)進(jìn)行救災(zāi)的操作系統(tǒng)

圖解：納米衛(wèi)星為移動(dòng)救援單元、掃描設(shè)備和區(qū)域防災(zāi)減災(zāi)中心提供必要的通信和遙感服務(wù)；遙感技術(shù)和納米衛(wèi)星為自我診斷工具和移動(dòng)救援單元提供可選擇的部署路線；納米衛(wèi)星為醫(yī)療器械和移動(dòng)救援單元的數(shù)據(jù)傳輸提供檢測(cè)平臺(tái)；微型無人機(jī)和移動(dòng)救援單元可以通過連接納米衛(wèi)星傳送有效數(shù)據(jù)；由微型無人機(jī)所收集的信息通過納米衛(wèi)星可以直接傳送至地球上任何地方；微型無人機(jī)之間的通信也可以通過納米衛(wèi)星；診斷工具可能會(huì)受益于納米衛(wèi)星傳輸數(shù)據(jù)，或者是利用移動(dòng)救援單元作為中間人接收和傳遞給納米衛(wèi)星；微型無人機(jī)可作為數(shù)據(jù)中繼器，幫助跟蹤診斷結(jié)果，并提供額外的信息，以進(jìn)一步幫助醫(yī)療協(xié)調(diào)團(tuán)隊(duì)快速?zèng)Q策。

納米衛(wèi)星的廣泛應(yīng)用和創(chuàng)新，可有效提高災(zāi)害救援的效率，然而納米衛(wèi)星的限制是軌道高度按照部署的結(jié)果是不可以超過一個(gè)范圍，如果超過技術(shù)可達(dá)區(qū)域便破壞衛(wèi)星與基地之間的交流。因此，在這方面建議使用氣球通信系統(tǒng)。納米衛(wèi)星的研制將會(huì)給空間技術(shù)、災(zāi)害救援的發(fā)展帶來革命性的變化，并成為未來衛(wèi)星發(fā)展的主要趨勢(shì)。我國應(yīng)在借鑒國外新技術(shù)的同時(shí)，加強(qiáng)空間技術(shù)的研發(fā)。

資料來源：Dinas PC， Mueller C， Clark N， et al. Innovative methods for the benefit of public health using space technologies for disaster response ［J］. Disaster Med Public Health Prep， 2015， 9（3）: 319-328.

（潘奕婷編輯報(bào)道）