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工矿自动化2024年第07期:面向矿山救援的UWB雷达生命信息识别研究现状与展望

来源:期刊VIP网 时间:


作者:郑学召;马扬;黄渊;蔡国斌;丁文;

单位:西安科技大学安全科学与工程学院;国家矿山救援西安研究中心;陕西西矿智通科技有限公司;

摘要:超宽带(UWB)雷达可穿透煤岩等非磁性介质,实现坍塌物后人员生命信息探测。因矿井环境复杂,加载生命体征信号的UWB雷达探测回波易被环境噪声、杂波信号干扰,且人体目标信息识别困难。介绍了UWB雷达生命探测系统原理及其在矿山救援中的应用。从UWB雷达生命信息提取、动静态人体目标识别和生命体量化3个方面,对UWB雷达生命信息识别研究现状进行了归纳。指出目前UWB雷达生命探测技术在矿山救援领域应用存在的问题:(1)针对井下坍塌环境中非平稳信号与环境噪声等的滤除方法研究较少。(2)针对运动(或微动)目标姿势、行为、生命状态等信息的提取与表征方法有待改进,人体生命信息识别模型尚未完善且模型间特征关联性较低。(3)针对多目标产生的“混叠”问题缺乏解决方案。对面向矿山救援的UWB雷达生命信息识别研究方向作出展望:(1)不断优化多类矿山灾变环境的噪声与杂波自适应滤除方法。(2)构建适用于矿山救援领域的人体生命信息识别模型。(3)进一步提高对矿井遮蔽物后多目标的量化能力。(4)深入探究UWB雷达最佳探测频段确定方法。

关键词:矿山救援;生命信息识别;UWB雷达;杂波滤除;生命信息提取;目标识别;生命体量化

基金资助:国家自然科学基金资助项目(52174197); 陕西省重点研发计划资助项目(2023-YBSF-101); 陕西省科协青年人才托举计划项目(20240205)