“宽车道”精准定位技术为火场救援保驾护航

□ 本报记者 叶 真

南京邮电大学地理与生物信息学科楼前，一群身着制服的消防员正在有序进入。数十米的临时基站内，一台电脑屏幕上正同步显示着大楼的三维立体模型，并对消防员的实时坐标进行跟踪……这里正在进行一场火灾事故演练，南京邮电大学本科生学生团队成功研发出的UWB（超宽带）火场定位导航系统大显身手。

“UWB火场定位导航系统是一种追踪室内应急救援人员实时三维运动轨迹、方位距离、高度、姿态等信息的装置，可用于辅助火场指挥员为迷途队员导航、确定遇险队员位置并快速组织搜救。该系统突破4项关键技术，将定位精度缩小至0.1米。”团队负责人、南京邮电大学2020级软件工程专业本科生黄宇辰高中时期就一直关注火场救援问题，了解到在火场中消防员位置难以确定后，进入本科学习的他便决定以此为方向组建团队开展研究。

“消防员单兵定位时，火场环境复杂，信号易受火焰、墙体、浓烟干扰，是制约火场定位精度的根本原因。”黄宇辰表示，针对该问题，团队采用超宽带通信扩频技术，通过纳秒级窄脉冲直接传递信号，可以在信噪较低的状态下工作，抗干扰能力优秀。“如同开车，若车道狭窄，所有的车都会挤在一个单车道上，而GHz级别的超宽频谱范围如同一条宽阔的车道，可以允许更多信号同时快速‘行驶’。”

针对传统GPS定位和蓝牙定位在室内环境可视化简陋、无法显示每名消防员具体坐标的问题，团队又突破了火场快速建模技术，独创嵌入可视化平台，使得定位系统可以基于火场建筑施工或竣工数据进行建模，并将超宽带定位技术提供的坐标信息嵌入建筑3D模型中可视化显示，解决了传统定位系统中位置显示不直观的问题，“让每一扇窗，每一面墙都能具体显示”。

“我们通过计算机模拟发现，相比于传统定位系统，这套定位装置预计可使消防员伤亡率下降24.57%，极大提高了消防救援效率，促进消防员和受灾群众的生命安全得到保障。”黄宇辰表示，未来，团队将进一步研发消防员单兵定位装置衍生产品，形成完整的消防产品生态，让所有消防员都能配备国产的优质消防定位系统。