據(jù)外媒報(bào)道，一種獨(dú)特的定位技術(shù)正在開發(fā)中，當(dāng)其他定位技術(shù)失效時(shí)它可以用來定位建筑物內(nèi)的消防員。我們知道，當(dāng)消防員在建筑物內(nèi)進(jìn)行救援時(shí)往往會(huì)遇到煙霧和火焰掩蓋的快速變化的環(huán)境。在建筑物中導(dǎo)航可能會(huì)讓人感到困惑，并且如果消防員迷路或受傷，那么救援人員可能很快也會(huì)淪為需要被救援的人。

為了幫助減輕這些危險(xiǎn)，NASA的噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室和國土安全科學(xué)技術(shù)部(S&T)正在開發(fā)POINTER（精確室外室內(nèi)導(dǎo)航與跟蹤應(yīng)急響應(yīng)）系統(tǒng)。據(jù)悉 ，該系統(tǒng)會(huì)在消防員冒著生命危險(xiǎn)在建筑物內(nèi)部拯救他人時(shí)用來定位和追蹤他們。POINTER于2014年開始成型，目前該技術(shù)正逐步成熟，可用于全美消防部門。

“即使在消防技術(shù)方面取得了所有的進(jìn)步，我們每年仍在失去大量的消防員，”S&T應(yīng)急人員研發(fā)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Greg Price說道，“我們想讓他們知道，我們是他們的后盾，我們正在努力提供他們需要的工具以確保他們自己的安全。POINTER就是這些拯救生命的解決方案之一?！?/p>

跟GPS或射頻識別等定位技術(shù)不同的是，POINTER不使用無線電波。雖然無線電波提供了一種可靠的方法來確定某個(gè)人在一個(gè)相對開放的空間的位置，但如果進(jìn)入室內(nèi)或被高樓包圍，無線電波就會(huì)變得不那么可靠。這對于試圖在著火的大樓中找到消防員這件事來說，顯然可能會(huì)是一個(gè)生死攸關(guān)的情況。

磁準(zhǔn)靜態(tài)場

POINTER通過控制磁準(zhǔn)靜態(tài)(MQS)場來消除這種不可預(yù)測性。作為電磁場的一種，MQS場作為一種可行的定位工具已經(jīng)在很大程度上被研究人員忽視了。但噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的高級研究技術(shù)專家Darmindra Arumugam卻幫助設(shè)計(jì)出了一個(gè)數(shù)學(xué)和技術(shù)框架，其通過使用低頻來擴(kuò)展這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用范圍，同時(shí)還確保了高度精確的位置數(shù)據(jù)。

“這些場不會(huì)被大多數(shù)建筑中發(fā)現(xiàn)的材料阻擋或反射，因?yàn)榇蠖鄶?shù)建筑材料能讓磁準(zhǔn)靜態(tài)場很容易滲透，”POINTER首席調(diào)查員之一Arumugam說道。

當(dāng)?shù)皖l交變電流通過線圈時(shí)，可以產(chǎn)生MQS場。電磁場既有電成分也有磁成分，但在非常低的頻率和線圈結(jié)構(gòu)中，MQS場中的磁成分則占據(jù)了主導(dǎo)地位。在準(zhǔn)靜態(tài)范圍內(nèi)，從幾米到幾千米--具體由通過線圈的頻率決定，MQS場的作用很像我們地球內(nèi)部產(chǎn)生的靜態(tài)磁場。這就是這個(gè)場被描述為“準(zhǔn)靜態(tài)的”的原因，這意味著幾乎是靜止的或非常緩慢地振蕩。

Arumugam補(bǔ)充道：“這對基于遙感的波浪位置傳感的工作和執(zhí)行方式有著很大的不同。盡管無線電波會(huì)被建筑物中的金屬、水泥和磚材料阻擋、反射和衰減，但磁準(zhǔn)靜態(tài)場卻不會(huì)。它們可以直接穿過墻壁、創(chuàng)造出一種導(dǎo)航和交流的方式?！?/p>

此外，他還指出，這種形式的定位技術(shù)未來還可在地球之外得到應(yīng)用。MQS技術(shù)可以配置為更遠(yuǎn)距離，這填補(bǔ)了NASA一些太空機(jī)器人項(xiàng)目導(dǎo)航傳感器的重大技術(shù)空白。許多這些機(jī)器人系統(tǒng)將需要在具有挑戰(zhàn)性的、非視線的環(huán)境中自動(dòng)導(dǎo)航，并且還可能需要額外的導(dǎo)航能力。MQS場可在傳統(tǒng)的導(dǎo)航技術(shù)不能很好地運(yùn)行的情況下被應(yīng)用于穿冰機(jī)器人、洞穴機(jī)器人和水下機(jī)器人中。

一個(gè)實(shí)際的應(yīng)用

POINTER系統(tǒng)由三部分組成：接收機(jī)、發(fā)射機(jī)和基站。消防員戴著接收器，它目前雖然只有手機(jī)大小，但在進(jìn)一步的開發(fā)后它還將會(huì)變得更小。一個(gè)發(fā)射機(jī)可以連接到大樓外的應(yīng)急車輛上以產(chǎn)生MQS場，其將穿過大樓并對當(dāng)前版本系統(tǒng)230英尺（70米）范圍內(nèi)的任何接收器發(fā)出脈沖信號。

這個(gè)范圍雖然可以擴(kuò)展，但在大多數(shù)消防應(yīng)用中并不需要。接收器探測場、確定3D位置，然后再將數(shù)據(jù)傳回到建筑物外的一臺筆記本電腦（基站）?？梢暬浖t可顯示消防員在三維空間中的位置，其精確度可以達(dá)到幾英寸的級別。

POINTER不僅可以幫助消防團(tuán)隊(duì)通過墻壁定位團(tuán)隊(duì)成員，MQS場還可以幫助確定接收器的方向。換言之，它們可以提供關(guān)于急救人員是站著還是躺著、移動(dòng)還是靜止以及他們面向哪個(gè)方向的關(guān)鍵信息。

“這是一項(xiàng)非常令人興奮的技術(shù)，它為消防員的態(tài)勢感知增加了另一個(gè)維度，”噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室POINTER項(xiàng)目經(jīng)理Ed Chow說道，“它可以實(shí)時(shí)跟蹤消防員，如果他們失去反應(yīng)，隊(duì)員們可以看到他們是否被困在廢墟下或是否受傷，這樣就可以進(jìn)行救援?！?/p>

在最近的一次演示中，POINTER在西洛杉磯退伍軍人事務(wù)醫(yī)療中心校園的一個(gè)三層8000平方英尺（750平方米）的結(jié)構(gòu)內(nèi)進(jìn)行了測試，整個(gè)結(jié)構(gòu)的三維空間精度不到一米。

現(xiàn)在，POINTER團(tuán)隊(duì)正計(jì)劃在加州帕薩迪納市一棟兩層的獨(dú)棟住宅內(nèi)進(jìn)行技術(shù)演示的網(wǎng)絡(luò)直播，該住宅靠近加州理工學(xué)院。之后，團(tuán)隊(duì)今年將在各種消防場景中展開進(jìn)一步的實(shí)地測試，2022年則將會(huì)向消防部門提供POINTER的商業(yè)版本。

（舉報(bào)）