سامانه نمایشگر موقعیت اضطراری

دسته بندي: تحقیق و پروژه رایگان,پروژه و تحقیق رایگان,

شروین هادی نژاد

برای چند دقیقه تصور کنید، هواپیمای حامل شما در دریا و یا هر جای دیگری سقوط کرده اما شما و چند نفر دیگر جان سالم به در برده اید و نیاز به کمک دارید، یا این که در بیابان یا جنگل سر در گم شده اید و نیازمند کمک فوری هستید، در این شرایط چه خواهید کرد؟ ناامید خواهید شد و شکست را خواهید پذیرفت؟ یا از قبل فکری برای این گونه حوادث نموده اید؟ تجهیزات رادیو بیکن دستگاه‌های فرستنده سیگنالی هستند که تقریبا در هر نقطه از کره زمین در صورتی که دچار شرایط اضطراری شوید، به کار افتاده و تیم‌های امداد و نجات را برای کمک به شما و یافتن محل وقوع حادثه ای که شما دچار آن شده اید آگاه می سازند

چگونگی کارکرد

هنگامی که دستگاه بیکن به واسطه ضربه یا سقوط و یا عامل انسانی به کار می افتد، شروع به ارسال سیگنال اضطراری می نماید، در این هنگام ماهواره‌های کنترل کننده بیکن، این سیگنال‌ها را دریافت کرده و آن را برای مراکز کنترل زمینی ارسال می کنند، سیگنالی که از ماهواره برای مراکز زمینی ارسال می گردد، شامل موقعیت مکانی و علائم شناسایی بیکن است. مرکز زمینی پس از دریافت اطلاعات فوق آن را در اختیار مراکز جستجو و نجات قرار داده و آن‌ها نیز به سرعت کار جستجو را آغاز می نمایند، کلیه مراحل مذکور اغلب در کم تر از چند دقیقه انجام می شوند. سامانه‌های مختلفی از بیکن‌ها در حال حاضر، برحسب هزینه، روش و نوع ماهواره‌ها در حال استفاده می باشند. اغلب سامانه‌های جدید بیکن 406 mhz به همراه یک گیرنده GPS قادرند تا یک فرستنده بیکن را با دقتی در حدود 100 متر در هر جای کره زمین مکان یابی نمایند و با دریافت شماره شناسایی که از دستگاه ارسال می گردد در کمتر از 4 دقیقه خانواده شخص یا اشخاص سانحه دیده را به وسیله تلفن در جریان وقوع حادثه قرار داده و به سرعت عملیات نجات را آغاز نمایند. قیمت چنین فرستنده ای بین 1200 تا 3000 دلار آمریکا است.

در نوع دیگر که یک سامانه متوسط بیکن 406 mhz با پوشش جهانی است ، عمل مکان یابی با دقتی در حدود شعاع 2کیلومتر انجام خواهد گرفت. ( یعنی تیم نجات می بایست برای یافتن محل حادثه مساحتی به شعاع 5,12 کیلومتر مربع را جستجو نمایند.) همچنین آگاهی دادن به خویشاوندان و شروع عملیات جستجو در این سامانه حداکثر 2 ساعت به طول می انجامد ( به طور متوسط 45 دقیقه). این تفاوت زمانی میان 4 دقیقه در نوع پیشرفته اول و 2 ساعت در نوع دوم ناشی از تفاوت میان توان خروجی سیگنال‌های ارسالی توسط دستگاه بیکن است، چنانچه در نوع اول فرستنده قادر است تا سيگنالي با توان 5w (وات) ارسال كند ولي در نوع دوم توان سيگنال ارسالي بيكن تنها 25 ميلي وات (25هزارم يك وات ) است، زيرا تجهيزات نوع دوم اين سيگنال را براي هواپيما‌هاي جستجو گر بر فراز منطقه ارسال مي‌نمايند. قيمت تجهيزات اخير نيز چيزي در حدود 500 تا 900 دلار است.

اما مدل‌هاي اوليه قديمي و ارزان تر كه در حدود 150 دلار قيمت دارند، شامل بيكن‌هايي هستند كه سيگنال‌هاي نا شناس ( بدون امكان ارسال شماره شناسايي ) را بر روي بسامد 121.5 mhz

( مگاهرتز ) ارسال مي‌كنند. اين تجهيزات قديمي تنها در 60 درصد مساحت كره زمين قابل استفاده هستند و از زمان اعلان تا شروع به جستجو 6 ساعت زمان لازم دارند، همچنين دقت آن‌ها در حدود شعاع 20 كيلومتري از محل ارسال است. ( تيم نجات براي يافتن منبع ارسال سيگنال و محل حادثه مي‌بايست مساحتي در حدود 1214 كيلومتر مربع را جستجو نمايد ) پوشش اين سامانه در نواحي قطبي و نيم كره شمالي زمين مناسب نيست و بسامد مورد استفاده آن نيز بسامد استاندارد اضطراري هوانوردي است كه متاسفانه تداخل بر روي آن به وسيله ديگر تجهيزات الكترونيكي، بسيار ايجاد مي‌گردد. چنانچه باعث به وجود آمدن در خواست‌هاي اضطراري كذب و يا خطا در مكان يابي خواهد شد، توان خروجي آن‌ها نيز چيزي در حدود 75 الي 100 ميلي وات است.

دسته بندي تجهيزات بر حسب كاربري

سه نوع تجهيزات راديو بيكن جهت انتشار و ارسال سيگنال‌هاي اضطراري بر حسب نوع كاربرد به كار مي‌روند كه به شرح زير است:

1- " EPIRB"⁽¹⁾براي كاربران دريايي و شناورها

2- " ELT" ⁽²⁾براي كاربرد‌هاي هوانوردي

3- " PLB" ⁽³⁾براي كاربرد‌هاي شخصي و زميني

-1 ERIRB:

اين سامانه كه اغلب توسط كاربران دريايي و شناور‌ها مورد استفاده قرار دارد، خود شامل دو نوع مختلف است، يكي سيگنال آنالوگ را بر روي بسامد 121.5 mhz ارسال مي‌نمايد و ديگري يك شماره شناسايي منحصر به فرد ديجيتالي را براي بسامد 406 mhz با توان كمتري نيز همزمان بر روي 121.5 mhz ارسال مي‌نمايد. فرستنده‌هاي بيكن دريايي جديد406 mhz خود به دو دسته تقسيم مي‌شوند، دسته اول آن‌هايي را شامل مي‌شود كه قابليت به كار افتادن هم به صورت خودكارو هم به شكل دستي ( توسط عامل انساني ) را دارند. دسته دوم شامل تجهيزاتي مي‌شوند

كه تنها به شكل دستي فعال مي‌گردند، در اين صورت بايد آن‌ها را در جايي قرار داد كه در شرايط وقوع حوادث،‌ دسترسي به آن‌ها به راحتي و به سرعت امكان پذير باشد. در صورتي كه از يك فرستنده جديد بيكن 406 mhz استفاده شود، سيگنال‌هاي آن به سرعت توسط ماهواره شناسايي خواهد شد، بدين معني كه كوچكترين بي توجهي و بي ملاحظه گي از طرف كاربران ويا به كار انداختن سهوي و يا عمدي دستگاه در شرايط غير اضطراري قادر است تا يك پيام هشدار كذب را ايجاد و ارسال نمايد، بنابراين همواره كاربران مي‌بايست به منظور آزمايش دستگاه‌هاي بيكن خود مطابق با توصيه‌هاي شركت سازنده آن و يا راهنماي آيين نامه استفاده از خدمات بيكن قسمت" آزمايش صحت عملكرد" عمل نمايند تا از بروز هشدار‌هاي غير واقعي و كذب جلوگيري شود.

همچنين كاربران مي‌بايست اطلاعات اين گونه تجهيزات را بلافاصله پس از خريداري به سازمان‌هاي مربوطه معرفي و شماره شناسايي آن را به نام خود، نزد آن‌ها ثبت نمايند. در چنين شرايطي در صورتي كه به هر دليل دستگاه در شرايط غير اضطراري به كار بيافتد، عوامل امدادي و يا گشت ساحلي براي تاييد صحت وقوع حادثه با شماره تلفني كه كاربر دراختيار آن‌ها ( در هنگام ثبت )

قرار داده است،‌ تماس مي‌گيرند تا موضوع را جويا شوند، اما اگر دستگاه قبلا ثبت نشده باشد آن‌ها نمي‌توانند موضوع را تلفني بررسي كنند، بنابراين همواره فرض را بر وقوع حادثه نهاده و در جستجوي محل ارسال سيگنال بر مي‌آيند، كه در اين حالت با متخلفان ( در صورت كذب بودن هشدار ) برخورد خوبي نخواهند داشت. تمامي بيكن‌هاي دريايي 121.5 mhz آنالوگ به طور دستي به كار مي‌افتد، از آن جا كه اين تجهيزات با ماهواره‌هاي مدار پايين كار مي‌كنند نمي‌توانند به خوبي بيكن‌هاي 406 mhz عمل نمايند، به علاوه به علت مجهز نبودن تجهيزات آنالوگ به سامانه ارسال شناسه و ثبت آن‌ها، هر سيگنال ارسالي از طرف آن‌ها، چه واقعي و چه كذب باشد، مي‌بايست توسط تيم‌هاي جستجو و نجات مورد پيگيري واقع شود، بدين جهت اين تجهيزات همواره زمان و نيروي زيادي را از سازمان‌هاي جستجو و نجات هدر مي‌دهند. اما اين روند تنها تا تاريخ اول فوريه 2009 ادامه خواهد داشت. چرا كه خوشبختانه از آن زمان به بعد عمر ماهواره‌هاي مدار پايين مربوط به بيكن‌هاي قديمي به پايان مي‌رسد و همه كاربران ملزم خواهند بود تا از سامانه جديد 406 mhzديجيتالي استفاده نمايند.

2- ELT:

يك فرستنده بسامد راديويي است كه سيگنال‌هايي را جهت كمك به عمليات جستجو و نجات توليد مي‌كند، براي مثال در هنگام سقوط يك هواپيما ، اين سامانه زماني كه تحت شرايط خاصي همچون ضربه‌ي شديد، فشار شديد و ناشي از انفجار و حتي به طور دستي توسط اشخاص بر جاي مانده از حادثه به طور خودكار شروع به كار مي‌نمايد. در چنين حالتي هواپيماها و يا ايستگاه‌هاي زميني كنترل،‌ بعد از دريافت سيگنال اضطراري از چنين سامانه‌اي كه بر روي بسامد 121.5 mhz منتشر مي‌شود، شروع به عمليات جستجو براي يافتن محل حادثه مي‌نمايند. تقريبا همه هواپيما‌هاي عمومي در آمريكا ملزم به حمل و استفاده از يك دستگاه ELT

هستند. به تازگي ماهواره‌اي نيز به منظور بهبود رديابي و كشف محل سيگنال‌هاي ELT در حوادث وارد عمل شده است، اگر چه هنوز هم خطاهايي انساني از قبيل به كار انداختن دستگاه به عنوان آزمايش صحت عملكرد و يا در حالتي كه هيچ گونه اتفاقي رخ نداده است و يا تداخل‌هاي بسامد ي، كه باعث سردر گمي و يا خطا در كشف دقيق محل مي‌شوند،‌ وجود دارند،‌ چنانكه بايد بدانيد كه تقريبا نسبت انتشار سيگنال‌هاي اضطراري كذب ( به كار انداختن دستگاه توسط افراد براي تفريح و يا آزمايش در شرايط عادي و غير اضطراري ) به انتشار سيگنال‌هاي اضطراري واقعي 500 به 1است. نسل جديد و قدرتمندتر سامانه ‌هاي ELT ماهواره‌اي كه سيگنال‌هاي ديجيتالي را به همراه يك شماره شناسايي منحصر به فرد بر روي بسامد 406 mhz ارسال مي‌كند، مشكلات ناشي از تداخل‌هاي بسامد‌ي را تا حد زيادي بر طرف نموده است همچنين دقت كشف محل ارسال سيگنال را تا حد زيادي بالا برده است، چرا كه براي تيم جستجو مشخص است كه هر سيگنال از كدام دستگاه ELT ارسال مي‌گردد و آن‌ها را قادر مي‌سازد تا مستقيما به سمت محدوده محل انتشار سيگنال مشخص حركت كنند. در اين سامانه هر يك از كاربران يا دستگاه‌ها مي‌بايست از قبل شماره شناسايي دستگاه را در مركزي كه مسئوليت اين كار را بر عهده دارد ثبت شوند، بر اين اساس صحت فعاليت‌هاي كذب در چنين شرايطي به وسيله يك تماس تلفني و يا راديويي مشخص خواهد شد. در اين سامانه به وسيله استفاده از يك گيرنده موقعيت ياب جهاني (GPS) دقت در كشف محل حادثه تا شعاع 100 متر كاهش مي‌يابد. ELT اولين سامانه بيكن اضطراري بود كه در آمريكا استفاده از آن براي هواپيما‌ها اجباري شد.

3- PLB

اين تجهيزات نوعي از بيكن‌ها هستند كه به وسيله اشخاص حمل و استفاده مي‌گردند. هدف از كاربرد اين وسائل يافتن و نجات دادن جان انسان‌هاي حادثه ديده در روز‌هاي حساس است. روز‌هاي حساس نخستين روز‌هاي پس از وقوع حوادث مرگباري هستند كه اغلب امكان زنده ماندن نفرات در آن روز‌ها پيش بيني مي‌گردد. تنها طي سال‌هاي 1982 تا2002 اين تجهيزات جان700 و 14 نفر را نجات داده است. تعداد دستگاه‌هاي ثبت نشده برابر نيم ميليون تخمين زده مي‌شود. اغلب اين دستگاه‌ها داراي رنگ‌هاي روشن، بدنه ضد آب و وزني در حدود 2 تا 5 كيلوگرم هستند و آن‌ها را مي‌توان به راحتي از فروشندگان تجهيزات دريانوردي و يا هوانوردي و حتي فروشندگان تجهيزات شكار خريداري كرد. عمر مفيد اين دستگاه‌ها معمولا 10 سال است و در گستره‌ي دماي ميان [-40,+40] درجه سانتيگراد كار مي‌كنند، اين تجهيزات قادرند بين 24 تا 48 ساعت سيگنال ارسال كنند. بر خلاف مدل‌هاي هوايي و دريايي كه به صورت خودكار و يا دستي فعال مي‌شوند، اين مدل‌ها تنها به طريقه دستي فعال مي‌گردند و بر روي بسامد 406 mhz عمل ارسال را انجام مي‌دهند. به علاوه، مدل‌هايي از آن‌ها كه مجهز به گيرنده GPS نيز باشند با ارسال دقيق تر موقعيت كمك بزرگي به اشخاص حادثه ديده نموده و وسعت محل مورد جستجو توسط تيم نجات را تا حدود يك زمين فوتبال (شعاع 100 متر ) كاهش مي‌دهند.

استفاده از اين تجهيزات در آمريكا براي هيچ كس منعي نداشته و نياز به هيچ گونه مجوزي نيز ندارد، اما مي‌بايست شماره سريال دستگاه به همراه اطلاعات ديگر نزد مراجع مربوطه به نام شخص كاربر ثبت مي‌گردد. اين عمل علاوه بر ايجاد توانايي بيشتر در برخورد و شناسايي سيگنال‌هاي كذب، كمك شاياني به شخص استفاده كننده جهت امداد رساني سريع تر به وي مي‌نمايد. زيرا سيگنالي كه راديو بيكن در هنگام فعاليت ارسال مي‌نمايد، شامل ارسال شماره شناسايي است كه، كاربر قبلا آن را به ثبت رسانيد،‌ است.

اجازه حمل و استفاده از PLB‌هاي شخصي براي همه مردم در سرتاسر آمريكا در تاريخ اول جولاي 2003 از سوي (FCC)كميته ملي ارتباطات صادر شد. تا پيش از اين تاريخ، تنها مردم آلاسكا قادر بودند تا از اين وسيله استفاده كنند، در اين حال برنامه استفاده از بيكن‌هاي شخصي در آلاسكا همراه با آزمايشي براي سنجش ميزان موفقيت و صحت عملكرد و كارآيي اين سامانه نيز دنبال شد،‌ كه نتايج قابل ملاحظه‌اي را در بر داشت،‌ زيرا توانسته بود جان 400 نفر را نجات بخشد و راه را براي استفاده سراسري از اين سامانه در جهان باز كند.