Indoneziyada Doppler radar sensorlarining amaliy qo'llanilishi va ta'sir tahlili

Tabiiy ofatlardan qutqarishda yutuqli dasturlar

Tinch okeani olov halqasi bo'ylab joylashgan dunyodagi eng yirik arxipelagik davlat sifatida Indoneziya zilzilalar, sunami va boshqa tabiiy ofatlar kabi doimiy tahdidlarga duch keladi. An'anaviy qidiruv-qutqaruv texnikalari ko'pincha binolarning to'liq qulashi kabi murakkab stsenariylarda samarasiz bo'lib chiqadi, bu yerda Doppler effektiga asoslangan radar sensori texnologiyasi innovatsion yechimlarni taqdim etadi. 2022-yilda Tayvan-Indoneziya qo'shma tadqiqot guruhi omon qolganlarning beton devorlar orqali nafas olishini aniqlashga qodir radar tizimini ishlab chiqdi, bu esa falokatdan keyingi hayotni aniqlash imkoniyatlarida kvant sakrashni anglatadi.

Texnologiyaning asosiy innovatsiyasi Chastotali Modulyatsiyalangan Uzluksiz To'lqin (FMCW) radarini ilg'or signalni qayta ishlash algoritmlari bilan integratsiyalashda yotadi. Tizim vayronalardan signal shovqinini bartaraf etish uchun ikkita aniq o'lchov ketma-ketligidan foydalanadi: birinchisi katta to'siqlar tufayli yuzaga kelgan buzilishlarni baholaydi va qoplaydi, ikkinchisi esa nafas olishdan omon qolganlarning joylashuvini aniq aniqlash uchun nozik ko'krak qafasi harakatlarini (odatda 0,5-1,5 sm amplituda) aniqlashga qaratilgan. Laboratoriya sinovlari tizimning 40 sm qalinlikdagi beton devorlarga kirib borish va orqada 3,28 metrgacha nafas olishni aniqlash qobiliyatini namoyish etadi, joylashish aniqligi ±3,375 sm ichida - bu an'anaviy hayotni aniqlash uskunalaridan ancha yuqori.

Operatsion samaradorligi simulyatsiya qilingan qutqaruv stsenariylari orqali tasdiqlandi. Turli qalinlikdagi beton devorlar ortida joylashgan to'rtta ko'ngilli bilan tizim barcha sinov sub'ektlarining nafas olish signallarini muvaffaqiyatli aniqladi va hatto eng qiyin 40 sm devor sharoitida ham ishonchli ishlashni saqlab qoldi. Ushbu kontaktsiz yondashuv qutqaruvchilarning xavfli zonalarga kirish zaruratini bartaraf etadi va ikkilamchi jarohatlar xavfini sezilarli darajada kamaytiradi. An'anaviy akustik, infraqizil yoki optik usullardan farqli o'laroq, Doppler radar qorong'ulik, tutun yoki shovqindan mustaqil ravishda ishlaydi, bu esa muhim "oltin 72 soatlik" qutqaruv davrida 24/7 ishlash imkonini beradi.

Jadval: Penetrativ hayotni aniqlash texnologiyalarining ishlash taqqoslashi

Tizimning innovatsion qiymati texnik xususiyatlardan tashqari, uning amaliy joylashtirilishiga ham ta'sir qiladi. Qurilmaning barchasi atigi uchta komponentdan iborat: FMCW radar moduli, ixcham hisoblash bloki va 12V lityum batareya – bularning barchasi bitta operatorli ko'chirish uchun 10 kg dan kam. Ushbu yengil dizayn Indoneziyaning arxipelagik geografiyasi va shikastlangan infratuzilma sharoitlariga juda mos keladi. Texnologiyani dronlar va robot platformalar bilan integratsiyalash rejalari uning kirish qiyin bo'lgan hududlarga ta'sirini yanada kengaytiradi.

Jamiyat nuqtai nazaridan, hayotni aniqlovchi radar Indoneziyaning tabiiy ofatlarga javob berish qobiliyatini sezilarli darajada oshirishi mumkin. 2018-yilgi Palu zilzilasi-tsunami paytida an'anaviy usullar beton vayronalarda samarasiz bo'lib chiqdi, bu esa oldini olish mumkin bo'lgan qurbonlarga olib keldi. Ushbu texnologiyani keng qo'llash shunga o'xshash ofatlarda omon qolganlarni aniqlash darajasini 30-50% ga oshirishi va yuzlab yoki minglab odamlarning hayotini saqlab qolishi mumkin. Indoneziyaning Telkom universiteti professori Aloyius Adya Pramudita ta'kidlaganidek, texnologiyaning asosiy maqsadi Milliy tabiiy ofatlarni boshqarish agentligining (BNPB) yumshatish strategiyasiga juda mos keladi: "hayotdan ko'z yumishni kamaytirish va tiklanishni tezlashtirish".

Tadqiqotchilar laboratoriya prototipini mustahkam qutqaruv uskunalariga aylantirish uchun sanoat hamkorlari bilan hamkorlikda tijoratlashtirish ishlari faol olib borilmoqda. Indoneziyaning tez-tez uchraydigan seysmik faolligini (yiliga o'rtacha 5000 dan ortiq zilzilalar) hisobga olgan holda, texnologiya BNPB va mintaqaviy ofatlar agentliklari uchun standart uskunaga aylanishi mumkin. Tadqiqot guruhi ikki yil ichida dala sharoitida joylashtirishni taxmin qilmoqda, birlik narxi hozirgi 15 000 dollarlik prototipdan 5000 dollardan pastga tushishi prognoz qilinmoqda, bu esa uni Indoneziyaning 34 viloyatidagi mahalliy hukumatlar uchun ochiq qiladi.

Aqlli transportni boshqarish ilovalari

Jakartaning surunkali tirbandligi (dunyo bo'yicha eng yomon 7-o'rinda) aqlli transport tizimlarida Doppler radarining innovatsion qo'llanilishiga turtki bo'ldi. Shaharning “Aqlli shahar 4.0” tashabbusi muhim chorrahalarda 800 dan ortiq radar sensorlarini o'z ichiga oladi va quyidagilarga erishiladi:

• Moslashuvchan signalni boshqarish orqali eng yuqori soatlardagi tirbandlikni 30% ga kamaytirish
• Avtomobillarning o'rtacha tezligida 12% ga yaxshilanish (soatiga 18 dan 20,2 km gacha)
• Uchuvchi chorrahalarda o'rtacha kutish vaqti 45 soniyaga qisqardi

Tizim transport vositalarining tezligi, zichligi va navbat uzunligini real vaqt rejimida kuzatib borish uchun tropik yomg'irda 24 gigagertsli Doppler radarining yuqori ishlashidan foydalanadi (kuchli yomg'ir paytida kameralar uchun 99% aniqlik va 85%). Jakartaning Yo'l harakati boshqaruv markazi bilan ma'lumotlarni integratsiyalash belgilangan jadvallar o'rniga haqiqiy trafik oqimiga asoslanib, har 2-5 daqiqada dinamik signal vaqtini sozlash imkonini beradi.

Amaliy tadqiqot: Gatot Subroto yo'l yo'lagini takomillashtirish

• 4,3 km uzunlikdagi 28 ta radar sensori o'rnatildi
• Moslashuvchan signallar sayohat vaqtini 25 daqiqadan 18 daqiqagacha qisqartirdi
• CO₂ chiqindilari kuniga 1,2 tonnaga kamaydi
• Avtomatlashtirilgan ijro choralari orqali aniqlangan yo'l harakati qoidalarini buzish holatlari soni 35% ga kamaydi

Toshqinlarning oldini olish uchun gidrologik monitoring

Indoneziyaning suv toshqini haqida erta ogohlantirish tizimlari 18 ta yirik daryo havzasida Doppler radar texnologiyasini birlashtirgan. Ciliwung daryosi havzasi loyihasi ushbu qo'llanilishning namunasidir:

• 12 ta oqim oqimi radar stansiyalari har 5 daqiqada sirt tezligini o'lchaydi
• Chiqindilarni hisoblash uchun ultratovushli suv sathi sensorlari bilan birlashtirilgan
• GSM/LoRaWAN orqali markaziy suv toshqini bashorat qilish modellariga uzatiladigan ma'lumotlar
• Katta Jakartada ogohlantirish vaqti 2 soatdan 6 soatgacha uzaytirildi

Radarning kontaktsiz o'lchovi, ayniqsa, an'anaviy tok o'lchagichlari ishlamay qoladigan vayronalar bilan to'la suv toshqini sharoitida juda qimmatli ekanligini isbotladi. Ko'priklarga o'rnatish suvdagi xavflarning oldini oladi va shu bilan birga cho'kindi qatlamlariga ta'sir qilmasdan uzluksiz monitoringni ta'minlaydi.

O'rmonlarni muhofaza qilish va yovvoyi tabiatni muhofaza qilish

Sumatraning Leuser ekotizimida (Sumatra orangutanlarining oxirgi yashash joyi) Doppler radarlari quyidagilarga yordam beradi:

1. Brakonerlikka qarshi kuzatuv

• 60 gigagertsli radar zich barglar orasidan inson harakatini aniqlaydi
• Brakonerlarni hayvonlardan 92% aniqlik bilan farqlaydi
• Har bir birlik uchun 5 km radiusni qamrab oladi (infraqizil kameralar uchun 500 m ga nisbatan)

2. Soyabon monitoringi

• Millimetr to'lqinli radar daraxtlarning tebranish naqshlarini kuzatadi
• Noqonuniy daraxt kesish faoliyatini real vaqt rejimida aniqlaydi
• Sinov hududlarida ruxsatsiz daraxt kesishni 43 foizga kamaytirdi

Tizimning kam energiya sarfi (15 Vt/sensor) shubhali faoliyat aniqlanganda sun'iy yo'ldosh orqali ogohlantirishlarni uzatish orqali chekka joylarda quyosh energiyasida ishlash imkonini beradi.

Muammolar va kelajakdagi yo'nalishlar

Umidli natijalarga qaramay, keng qo'llanilishi bir qator amalga oshirish to'siqlariga duch keladi:

1. Texnik cheklovlar

• Yuqori namlik (>80% RH) yuqori chastotali signallarni susaytirishi mumkin
• Zich shahar muhiti ko'p yo'nalishli shovqinlarni keltirib chiqaradi
• Texnik xizmat ko'rsatish bo'yicha cheklangan mahalliy texnik tajriba

2. Iqtisodiy omillar

• Hozirgi sensor xarajatlari ($3,000-$8,000/birlik) mahalliy byudjetlarga qiyinchilik tug'diradi
• Pulga qiynalayotgan munitsipalitetlar uchun investitsiyalarning daromadliligi hisob-kitoblari noaniq
• Asosiy komponentlar uchun xorijiy yetkazib beruvchilarga qaramlik

3. Institutsional to'siqlar

• Agentliklararo ma'lumotlar almashinuvi muammoliligicha qolmoqda
• Radar ma'lumotlarini integratsiyalash uchun standartlashtirilgan protokollarning yo'qligi
• Spektrlarni taqsimlashda tartibga solishdagi kechikishlar

Rivojlanayotgan yechimlar quyidagilarni o'z ichiga oladi:

• Namlikka chidamli 77 gigagertsli tizimlarni ishlab chiqish
• Xarajatlarni kamaytirish uchun mahalliy yig'ish inshootlarini yaratish
• Hukumat-akademik-sanoat bilim almashinuvi dasturlarini yaratish
• Yuqori ta'sirga ega hududlardan boshlab bosqichma-bosqich joriy etish strategiyalarini amalga oshirish

Kelajakdagi ilovalar quyidagilarni o'z ichiga oladi:

• Tabiiy ofatlarni baholash uchun dronga asoslangan radar tarmoqlari
• Avtomatlashtirilgan ko'chkilarni aniqlash tizimlari
• Ortiqcha baliq ovlashning oldini olish uchun aqlli baliq ovlash zonasini monitoring qilish
• Millimetr to'lqinlari aniqligi bilan qirg'oq eroziyasini kuzatish

Tegishli investitsiyalar va siyosat ko'magi bilan Doppler radar texnologiyasi Indoneziyaning raqamli transformatsiyasining asosiga aylanishi, 17 000 orolda barqarorlikni oshirishi va shu bilan birga mahalliy miqyosda yangi yuqori texnologiyali ish o'rinlarini yaratishi mumkin. Indoneziya tajribasi ilg'or sensor texnologiyalarini tegishli mahalliylashtirish strategiyalari bilan amalga oshirilganda rivojlanayotgan mamlakatlarning noyob muammolarini hal qilish uchun qanday moslashtirish mumkinligini ko'rsatadi.

Iltimos, Honde Technology Co., LTD kompaniyasiga murojaat qiling.

Email: info@hondetech.com

Kompaniya veb-sayti:www.hondetechco.com

Tel: +86-15210548582