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浅谈核生化检测机器人在三防医学救援中的运用
摘要:目前,我国面临的核生化安全形势较为严峻,传统的核应急医学救援方式在实际应用过程中会受到较大的限制,亟需对核生化安全与检测方式进行改进和创新。核生化检测机器人在三防医学救援中的应用能够快速、高效的对救援场所的相关信息进行侦测和反馈,同时有效保障我军卫勤应急救援人员的生命安全。有鉴于此,本文对核生化检测机器人在三防医学救援中的应用展开了分析和探讨,以供参考。
关键词:检测机器人;核生化;三防医学救援
核生化检测机器人是一种用于完成由人员承担的军事救援任务的自主式、半自主式或人工遥控的机械电子装置,不但具备较高的智能优势;同时全方位、全天候的作战能力以及较强的危险场所生存能力。目前,世界上很多发达国家都在进行机器人技术的研究。美国从上世纪90年代末率先开始了军事机器人技术装备的研制,制定并正在实施诸如联合机器人计划(JRP)、标准化机器人系统(SRS)、未来作战系统(FCS)等一系列开发计划。本文重点对核生化检测机器人在三防医学救援领域的应用展开分析。
1检测机器人的发展概况
核生化检测机器人主要分为轮式和履带式,在一系列不同的任务中检测机器人得到了广泛应用,展现了其先天的优势。美国是世界上对核生化检测机器人开展研究最早的国家,其技术实力最高,投入实战的核生化检测机器人的数量和种类也最多,其在核生化检测机器人研究领域一直处于主导地位,目前,无论从技术理论,还是实战经验,美军都遥遥领先其他军事强国。由Exponent公司研发的MARCbot轮式机器人早在阿富汗战争和随后的伊拉克战争中就被美军投入战场,其重约15kg,具有体积小、行驶里程大、侦查能力强、续航时间长等诸多优点,能够轻易翻越山坡、跨越障碍,被广泛应用于检测车辆或包裹是否含有引爆装置、侦查可疑房屋、山洞等任务。近些年,我国也越来越重视核生化检测机器人的研发,并取得了一定的成果。
2核生化检测机器人在三防医学救援中的应用
目前,从总体上而言,核生化安全防护基本处于被动防御的地位,最重要也是最优先的就是解读威胁,即侦测核、生、化武器的类别、范围和程度。其中,核侦测包括核爆炸探测和核辐射检测两部分。对于核爆炸探测,通用的检测手段为光学观测,美国建立了全球陆基中远程核爆炸监测网,发展了天基核爆炸探测系统。除此之外,美俄等发达国家均加紧开发诸如地震、次声等高科技探测手段。核辐射检测方面,便携式核辐射探测装备一直是研究的重点,主要的发展方向为便携、高稳定性、高灵敏、多功能等。对于生化侦测,随着分析技术和质谱技术的快速发展,生化侦测装备也得到了长足进步,美俄英法等发达国家已装备了大量先进的生化侦查装备,具备了远程探测、智能监测、广谱侦检等能力,实现了在恶劣气候环境条件下遂行地面、空中、海上的生化侦查任务,其中,比较鲜明的特点是遥测侦查技术越来越受到重视和关注。
核生化检测机器人先天具有便携性高、环境适用性好、通过性强等优点,正好可以为核辐射检测装备、生化侦测装备提供高效、便携的运载平台,可以充分适应在未来复杂多变的高科技战争环境,及越来越可能出现的核生化恐怖威胁中保障有生力量的要求。
比如,美国的核生化侦测机器人Talon拥有多达45kg的运载能力,可同时搭载如美军的AN/VDR-2辐射仪和德国的RAPID遥测装置来实现核、化的自动侦测。其中,AN/VDR-2辐射仪可同时测量γ和β剂量率,具有量程宽(108)、准确度高、重量轻(<1.8kg)、环境适应性强(工作温度-20~50℃)和高可靠(MTBF达4000小时)等优点,其体积小,可安装在检测机器人上,实现对环境放射性的测量和人员辐射剂量的侦测;PARID遥测装置由探头模块(28.7kg)、平衡台(13.1kg)和专用远程控制计算机组成,探头模块集成了多种传感器、高清摄像机和机电控制系统等,能够利用光谱分析技术和通用通信协议对所有已知的化学战剂和重要的工业有毒有害气体实现远程(<7km)、实时、全方位(360°)、准确、快速的侦测。目前,核生化侦测最有效的手段依然是取样鉴定,可利用Talon的机械爪实现毒剂样品的现场收集,将采集到的样品妥善处理后送到野战化验车或化验室进行分析鉴别。至此,通过作战人员远程遥控指挥核生化检测机器人,可以对疑似或确定的核生化袭击或威胁实现无人参与的机械化、自动化侦测任务,帮助指挥人员更早、更快、更有效、更有针对性的做出核生化应对策略,有效减少作战减员。
另外,核生化检测机器人还可以在三防医学救援作业中作为必要物资的运载装备。核武器的杀伤破坏效应主要是瞬时杀伤破坏和放射性沾染,对于核的防护,最有效的手段是规避,作战人员可通过寻找掩体及穿戴个人防护器具等措施减轻核武器的伤害;对于化生武器,目前,由防护服、防护手套、靴套等构成的皮肤防护体系足以抵御化生战剂的伤害。在面对核生化威胁时,作战人员可利用检测机器人较强的运载能力和高通过性运载个人防护器具以随时应对可能出现的威胁,以备尽早做出有效的防护。在执行某些特殊任务需要进入核生化环境时,检测机器人可协助作战人员运载需要的装备,有效降低着防护服的作战人员的体力消耗,更好的遂行各种任务。
还有,核生化检测机器人还能够在核生化洗消中发挥关键作用。洗消装备是实施核生化防护的重要保障器材,通过布洒不同的洗消药剂,可以有效恢复济源人员的战斗力。根据药剂品种性质的不同,可实现放射性沾染消除、化学毒剂消毒或消除、生物战剂杀灭等作用。从20世纪90年代起,高温、高压、射流洗消逐渐成为洗消装备发展的主流,非水洗消技术和装备也受到较高的关注。目前,国外主要军事强国在洗消装备方面,采取了单兵洗消装备和大规模、多功能洗消装备协同发展的策略,出现了一批模块化、智能化、多功能的洗消装备。检测机器人可搭载如美军M13便携式洗消器等单兵洗消器,可利用较大的拖曳能力牵引如德国KarcherHDS1200EK高压喷射清洗装置,协同机械臂进行局部和针对各种装备的清洗、保养或洗消作业。其中,M13便携式洗消器装填药剂后总重24.5kg,一次可覆盖洗消面112m2,可以对轮式和履带式车辆、自行火炮等武器设备进行局部洗消;KarcherHDS1200EK高压喷射清洗装置总重280kg,配有内部水软化装置,拥有独立的柴油加热系统,可自动调温,能够进行冷热水、蒸汽或干蒸汽等多种洗消,具有针对设备的高效的洗消能力。通过检测机器人与洗消设备的结合,可有效提高洗消装备的智能化和自动化,顺应了目前洗消装备的发展趋势,达到快速、高效的洗消效果。
5结论与展望
综上所述,核生化危机救援作业中,机器人成本是士兵的10%,还可降低60%至80%的救援人员伤亡率。美、英等国对机器人的研究起步较早,积累了大量的科研成果,具有较强的先发优势。目前,一些国家已开始利用机器人替代救援人员执行各种玖元任务。同时,核生化检测机器人由于其强大的功能、较高的可靠性和较强的环境适应性,能够适应各种复杂、特殊的战场环境。尤其是在核生化条件下,作战人员应尽量避免核生化战剂的沾染,此时,核生化检测机器人就能较好的替代作战人员去执行核生化侦测、防护和洗消的相关任务。随着科技的进步,以及对机器人的研究不断发展,高智能、多功能、多用途能够胜任各种军事救援任务的机器人势必不断出现,机器人大规模进入战场已是必然趋势。面对这种形势,我国也必须要加强对机器人技术的研发投入,不断提升国产核生化检测机器人的自动化、智能化水平,在提升三防医学救援效率的同时更好的保障医学救援人员的安全。
参考文献:
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