Izvor: NASA Jet Propulsion Laboratory i DHS Science and Technology Directorate
NASA i DHS su razvili jedinstvenu tehnologija pozicioniranja kako bi se locirali vatrogasci unutar zgrada u kojima druge tehnologije pozicioniranja ne uspijevaju. Kada vatrogasci krenu u spasilačku misiju unutar zgrade, oni se često susreću sa okruženjem koje se brzo mijenja zaklonjeno dimom i plamenom. Kretanje konstrukcijom može postati zbunjujuće, a ako se vatrogasac izgubi ili ozlijedi, spasitelj može brzo postati onaj kome je potrebno spašavanje.
Kako bi umanjili te opasnosti NASA-in laboratorij za mlazni pogon i Odjel za znanost i tehnologiju domovinske sigurnosti S&T razvijaju POINTER, sustav za lociranje i praćenje vatrogasaca unutar građevina kada riskiraju svoje živote da bi spasili druge. Ovaj sustav se razvija od 2014. godine, a sada tehnologija napreduje za upotrebu u vatrogasnim odjelima u cijeloj zemlji. Za razliku od tehnologija pozicioniranja kao što su GPS ili radio-frekvencijska identifikacija, POINTER ne koristi radio valove. Iako radio valovi nude pouzdano sredstvo za određivanje vašeg položaja na relativno otvorenom prostoru, oni mogu postati nepredvidljivi ako uđete u zatvoreni prostor ili se nađete okruženi visokim zgradama. To može biti manja smetnja prilikom pokušaja pronalaska mjesta sastanka, ali to može biti situacija života ili smrti kada pokušavate locirati vatrogasce u zapaljenoj zgradi.
Sustav radi na magnetokvazistatičkim (MQS) poljima
POINTER uklanja tu nepredvidivost korištenjem magnetokvazistatičnih (MQS) polja. Magnetokvazistatičko polje je klasa elektromagnetskog polja u kojem dominira polako oscilirajuće magnetsko polje. Tip elektromagnetskog polja, MQS polja istraživači su uglavnom zanemarili kao održiv alat za pozicioniranje zbog brzog pada u funkciji udaljenosti. No, JPL-ova viša tehnologinja za istraživanje Darmindra Arumugam pomogla je u izradi matematičkog i tehnološkog okvira koji će omogućiti njihovu praktičnu primjenu korištenjem nižih frekvencija za proširenje dometa ove tehnologije uz istovremeno osiguravanje vrlo točnih podataka o lokaciji.
MQS polja mogu se generirati kada niskofrekventne izmjenične električne struje prolaze kroz zavojnicu. Elektromagnetska polja imaju i električne i magnetske komponente, ali na vrlo niskim frekvencijama i za strukture zavojnica, magnetska komponenta u MQS poljima postaje dominantna. U kvazistatičkom opsegu, koji se može proširiti od nekoliko metara do tisuća metara (određenih frekvencijom koja prolazi kroz zavojnicu), MQS polja djeluju poput statičkog magnetskog polja koje stvara unutrašnjost našeg planeta.
Zbog toga se ovo polje opisuje kao „kvazistatično“, što znači gotovo stacionarno ili vrlo sporo oscilirajuće. Tehnika MQS može se konfigurirati za veće domete, popunjavajući značajnu tehnološku prazninu za navigacijske senzore za neke NASA-ine projekte svemirskih robota. Mnogi od ovih robotskih sustava će se morati autonomno kretati kroz izazovna okruženja koja nisu vidljiva i mogu zahtijevati dodatne navigacijske sposobnosti. MQS polja mogli bi koristiti roboti koji prodiru u led te špiljski i podvodni roboti, gdje tradicionalne navigacijske tehnike ne rade dobro.
Praktična upotreba sustava POINTER
POINTER sustav sastoji se od tri dijela: prijamnika, odašiljača i bazne stanice. Vatrogasac nosi prijamnik, koji je trenutno veličine mobitela, ali očekuje se da će nakon daljnjeg razvoja postati puno manji. Odašiljač koji se može pričvrstiti na interventna vozila izvan zgrade generira MQS polja koja putuju kroz zgradu, pingirajući sve prijamnike smještene unutar dometa od oko 70 metara u trenutnoj verziji sustava. Taj se raspon može proširiti, ali nije potreban u većini vatrogasnih aplikacija.
Prijemnici otkrivaju polja, određuju njihovo 3D mjesto i zatim te podatke šalju natrag izvan zgrade na prijenosno računalo (baznu stanicu). Softver za vizualizaciju pokazuje gdje su vatrogasci u 3D prostoru s točnošću od nekoliko centimetara. POINTER ne samo da može pomoći vatrogasnim timovima da lociraju članove tima kroz zidove, MQS polja mogu odrediti i orijentaciju prijemnika.
Drugim riječima, mogu pružiti kritične informacije o tome stoji li osoba koja prva reagira uspravno ili ležeće, kreće li se ili je nepomična te u kojem smjeru je okrenuta. U nedavnoj demonstraciji POINTER je testiran u trorazinskoj strukturi od 750 četvornih metara od 8000 četvornih metara u kampusu Medicinskog centra Los Angelesa s točnošću manjom od jednog metra u trodimenzionalnom prostoru u cijeloj strukturi.
Višestruke POINTER uređaje procijenili su članovi Resursne grupe Uprave za znanost i tehnologiju Odjela za nacionalnu sigurnost i industrijski partner Balboa Geolocation Inc. kako bi se osiguralo da ispunjavaju zahtjeve za prvu reakciju. Sada se planira izvesti demonstracija u dvorazinskoj obiteljskoj kući u Pasadeni u Kaliforniji, u blizini kampusa Caltech, koji upravlja JPL-om za NASA-u. Daljnja terenska ispitivanja u raznim vatrogasnim scenarijima planiraju se do 2021. godine, a komercijalna verzija POINTER-a bit će dostupna vatrogascima 2022. godine. (Eugen Antić)