基本信息
- 項目名稱：
- 基于TD-SCDMA網(wǎng)絡的便攜式生命探測儀
- 小類：
- 信息技術
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 隨著第三代移動通信技術（3G）的飛速發(fā)展，特別是我國自主研發(fā)的TD-SCDMA標準的廣泛運用，我國TD手機的普及率逐漸增加。本作品（基于TD-SCDMA網(wǎng)絡的便攜式生命探測儀）克服了傳統(tǒng)救援設備只能在很小范圍內進行搜索的缺陷，通過對TD-SCDMA信號探測完成TD手機的身份標識及信號強度等信息的捕獲、儲存和對比，從而完成對目標終端的定位，達到快速救援的目的。
- 詳細介紹：
- 由于傳統(tǒng)的手機探測設備使用的被動式手機探測方法只限于在有網(wǎng)的條件下并且手機的主人有行為能力，能夠操作手機進行通信的情況下才能探測到手機。本作品分析了國內外當前在手機探測領域的一些案例，在其基礎上，提出了新的基于TD-SCDMA網(wǎng)絡的手機信號探測方法，并結合我國是個自然災害多發(fā)國的實際情況，將這種方法運用到了基于TD-SCDMA網(wǎng)絡的便攜式生命探測儀上。本作品有以下幾個特點： 1、本作品屬于手持式探測系統(tǒng)獨立于蜂窩網(wǎng)絡系統(tǒng)和手機本身，不需要對現(xiàn)有基站和手機終端系統(tǒng)進行改動，方便提攜，具有高度的靈活性，能夠實現(xiàn)對移動目標的探測和相對定位。 2、本項目不同于基于蜂窩網(wǎng)絡的或移動臺的定位技術對終端或者對網(wǎng)絡有較大的改動，導致成本增加。同時依賴于蜂窩網(wǎng)絡或手機終端，缺乏靈活性。特別是當手機終端關閉定位功能，或不發(fā)送定位請求時，不能獲取定位參數(shù)，延誤對目標的探測，實時性不夠； 3、不同于獨立于蜂窩網(wǎng)和終端的車載多基站定位系統(tǒng)，當蜂窩網(wǎng)基站和定位基站分離時，定位基站的架設復雜，布置時間過長； 4、不同于車載定位系統(tǒng)定位精度由于受車載基站幾何布局的影響使得定位精度下降很快； 5、不同于車載多定位基站系統(tǒng)在操作上準備時間過多；人員投入過大。 6、對天饋線要求沒有那么嚴格。 綜上所述，本作品采用了一種獨立于蜂窩網(wǎng)和手機本身的探測方法，及不需要對現(xiàn)有基站和手機終端系統(tǒng)進行改動，而且作品本身方便提攜，具有高度的靈活性與實時性，為基于TD-SCDMA網(wǎng)絡的探測設備的產(chǎn)品化做了很多前瞻性探索
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 本作品的設計的的目是借助于手機信號進行人員搜救和定位。 基本思路： 該作品通過檢測并分析服務基站和手機終端間的信息交互，完成對目標終端的識別和探測。作品首先需對用戶的身份進行確認，通過對下行公共信道(導頻信道、同步信道、廣播信道)的捕獲，對下行信號進行基帶處理獲取系統(tǒng)參數(shù)，構造參考信號。然后對目標進行呼叫，目標終端發(fā)送響應信息，手持探測設備捕獲目標的接入信道，根據(jù)已構造好的參考信號對接人信號進行譯碼。通過TMSI碼確定為所需檢測的目標后，再根據(jù)信號強度對目標進行定位跟蹤。 技術關鍵、技術難點： 1、目標信號的檢測 2、硬件實施 創(chuàng)新點： 1、 本作品利用蜂窩網(wǎng)絡對移動臺進行定位，擴大搜救范圍； 2、 本作品通過建立移動通信搜救網(wǎng)絡系統(tǒng)，提高搜救效率。 3、 本作品利用手機信號的穿透性和周期性，借助于手機信號進行人員搜救。 4、 本作品采用二維信號處理聯(lián)合信號積累的方法，對上下行信號進行檢測和估計。 主要技術指標： 1、信號檢測部分 工作電壓：5V 工作電流：300mA TD頻率段2010~2025Mhz 掃頻時間<20s 射頻RDA8206：晶振頻率 26MHZ,穩(wěn)定度0.5ppm 射頻自動控制增益控制（AGC）： 13~102dB 2、信號處理部分 工作電壓：5V 工作電流：300mA~400mA 數(shù)據(jù)儲存耗時：3s 內存數(shù)據(jù)需求總量：30MB DSP處理能力：3200mips
科學性、先進性
- 本作品與現(xiàn)有同類技術相比，具有如下的科學性與先進性： 1、全捕捉： 實時性高，開機即可檢測TD信號。 2、適應性強： 能夠適應城市、鄉(xiāng)村、郊區(qū)等各種地形地貌環(huán)境。 3、靈活機動： 攜帶方便，即可以手持也可以車載。 4、組網(wǎng)方便： 用于手持的設備可以與用于車載的設備結合進行快速組網(wǎng)
獲獎情況及鑒定結果
- 無
作品所處階段
- 實驗室階段
技術轉讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 實物、現(xiàn)場演示
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 技術特點和優(yōu)勢： 1、該設備具有高便攜性，可以車載，也可以手持。 2、實時性非常高，開機即可檢測。 3、適應性強，適用于各種地形地貌。 4、各臺設備之間的組網(wǎng)及其方便。 5、操作簡便，容易上手（一鍵檢測）。 6、針對TD-SCDMA的終端均可使用 適應范圍及推廣前景： 本作品（基于TD-SCDMA的便攜式生命探測儀）的使用領域十分廣泛，遍及智能交通、環(huán)境保護、公共安全、工業(yè)監(jiān)測、老人護理、個人健康等等幾乎所有的領域，具有非常廣闊的發(fā)展前景。 市場分析和經(jīng)濟效益預測： 首先，基于TD-SCDMA網(wǎng)絡的便攜式生命探測儀將推動我國上億元規(guī)模的高科技救援市場，對我國經(jīng)濟發(fā)展與社會進步，以及我國在電子通信技術方面國際地位的提高具有極為重要的作用。 其次，基于TD-SCDMA網(wǎng)絡的便攜式生命探測儀的產(chǎn)業(yè)化、市場化對經(jīng)濟的刺激作用是巨大的。我國目前還沒有生產(chǎn)該種設備的廠商，而運用的市場十分巨大，前景十分廣闊。該技術的發(fā)展將成為未來救援市場發(fā)展的助推器。
同類課題研究水平概述
- 現(xiàn)階段在國內運用移動通信進行應急救援主要集中在近海搜救，比如在2004年印尼海嘯中搜救遇險游客，和近幾年對我國近海漁民搜救。我國將移動通信運用于應急救援，并于2008年奧運會得到了進一步的推廣。但是在陸地上開展地震搜救的運用還很少。開展地震中移動通信應急救援實質就是研究如何搜尋地震后廢墟下被壓埋的手機。經(jīng)國內外大量的文獻和實物調研，目前手機探測的方法可分為被動式和主動式兩種。 被動式手機探測原理是通過被動接收手機的發(fā)射信號來進行探測的， 即僅當手機處于有網(wǎng)絡狀態(tài)，在通信（包括語音和數(shù)據(jù)業(yè)務，如發(fā)短信、下載數(shù)據(jù)等）過程中才能被檢測到。國內外探測此類狀態(tài)的手機探測儀已有很成熟的產(chǎn)品，如國內考場監(jiān)考防作弊常用的“手機探測狗”，檢測距離為2-20米，定位精度可達1米左右；日本村一無線信號探測器，其探測頻率50MHz-6.0GHz，探測距離1米-200米，能夠識別手機信號。 但是在地震后的災區(qū)現(xiàn)場往往基站已經(jīng)遭到破壞，并且被壓埋者通常喪失行為能力，無法操作手機進行通信。而被動式的手機探測方法只限于在有網(wǎng)的條件下并且手機的主人有行為能力，能夠操作手機進行通信的情況下才能探測到手機。顯然，被動式手機探測不能滿足我們前面已提出的需求。因此，地震后廢墟下壓埋的待機狀態(tài)下的手機，必須采取主動式探測方法進行探測，也就是要設法激活手機，使其主動對外發(fā)射信號，然后通過探測這個信號來獲取有用的信息，幫助救援隊進行高效率地搜救。 國內外主動式手機探測的研究甚少，西南交通大學鄧平和國家保密技術研究所朱大立等人已經(jīng)對此進行了研究，提出了一種基于誘發(fā)技術的移動電話主動探測方案，即按照一定的需求采用誘發(fā)技術誘使手機發(fā)射信號，從而利用該信號獲取手機的信息，進一步判斷手機的存在與否，對手機定位。
