纳米卫星在灾害救援中的方案设计



纳米卫星在灾害救援中的方案设计

缺乏沟通、疏散行动缓慢，以及准备不充分等是灾害救援中普遍存在的问题，多项灾害救援实践证明空间技术的应用能有效缓解以上问题。但是，为彻底解决问题，研究更创新、更实用的空间技术势在必行。国际空间大学Dinas等提出一个新的集成性操作系统（图1），此系统是在纳米卫星、可移动救援单元、便携式医疗扫描设备，以及微型无人机的基础上结合而成，致力于最大化利用空间技术进行灾害救援。然而，应该指出的是，该系统和设备仍处于研究和发展阶段，需相关研究人员进一步完善设计、测试和实施。

纳米卫星采用微型机电一体化系统中的多重集成技术，利用大规模集成电路的设计思想和制造工艺，通过把机械部件像电子电路一样集成起来，使传感器、执行器、微处理器及其他电学和光学系统都集成于一个极小的几何空间内，形成机电一体化的、具有特定功能的卫星部件或分系统。

图1　利用空间技术进行救灾的操作系统

图解：纳米卫星为移动救援单元、扫描设备和区域防灾减灾中心提供必要的通信和遥感服务；遥感技术和纳米卫星为自我诊断工具和移动救援单元提供可选择的部署路线；纳米卫星为医疗器械和移动救援单元的数据传输提供检测平台；微型无人机和移动救援单元可以通过连接纳米卫星传送有效数据；由微型无人机所收集的信息通过纳米卫星可以直接传送至地球上任何地方；微型无人机之间的通信也可以通过纳米卫星；诊断工具可能会受益于纳米卫星传输数据，或者是利用移动救援单元作为中间人接收和传递给纳米卫星；微型无人机可作为数据中继器，帮助跟踪诊断结果，并提供额外的信息，以进一步帮助医疗协调团队快速决策。

纳米卫星的广泛应用和创新，可有效提高灾害救援的效率，然而纳米卫星的限制是轨道高度按照部署的结果是不可以超过一个范围，如果超过技术可达区域便破坏卫星与基地之间的交流。因此，在这方面建议使用气球通信系统。纳米卫星的研制将会给空间技术、灾害救援的发展带来革命性的变化，并成为未来卫星发展的主要趋势。我国应在借鉴国外新技术的同时，加强空间技术的研发。

资料来源：Dinas PC， Mueller C， Clark N， et al. Innovative methods for the benefit of public health using space technologies for disaster response ［J］. Disaster Med Public Health Prep， 2015， 9（3）: 319-328.

（潘奕婷编辑报道）