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近年来,火灾频发,多名消防官兵在灭火战斗中英勇牺牲,多名官兵受伤。如何能在灾害情况下最大程度地保护消防员的生命安全,成为了困扰消防官兵的一大难题。近日,偶然读到一篇关于美军“21世纪地面勇士”计划的文章,感触颇多,建设数字化消防尖兵势在必行,数字化消防尖兵将是未来消防部队的攻坚力量。
1数字化消防尖兵的概念
数字化消防尖兵的装备并非新型装备器材,而是由以计算机为核心的指挥、控制、通信、火场侦察、探测警戒、个人防护等各类先进的数字化电子装备和由其构成的系统,以及用数字化技术和装备改进、增强而信息化了的主战装备两大部分组成。现代消防部队的数字化部队发展计划应该是将建立一体化系统网络的通信和指挥控制作为重点,即把火场上从后方高级指挥机构到前方单兵、从远距离增援部队到现场作战部队等,都用数字信息系统(即计算机)和数字通信系统联为一体,构成一个纵横交错的火场信息网,使各功能领域之间和各作战部队之间建立起近实时的信息链路,达到数字化信息在网上方便地交流和共享,最终实现部队指挥、控制、通信和情报的高度一体化。
数字化消防战士之间能轻松实现信息交换与共享,计算机能将不同战士所记录的火场情况,实时生成火场内部三维图像,并根据火场气像、燃烧物种类、烟气流动情况等因素计算出火势蔓延方向、火点位置等重要信息。消防部队实现数字化可以大大提高部队战斗力和消防战士的火场生存能力,情报传输更及时、准确,向灭火作战指挥系统的转换更顺畅,从火场指挥部到前沿消防战士之间的指令传达时间大大缩短。
2消防尖兵数字化系统的作用与地位
消防尖兵数字化系统是指消防单兵在火场环境中穿戴、使用和消耗的所有装备品,即集于单兵一身的单兵防护、单兵战斗和单兵通信器材的装备,它包括数字化消防头盔、消防防护服、“三防”装备、计算机、电台等从头到脚的整体装备。它是把单兵作为整个灭火作战指挥系统的一个侦察平台、从人――机――环境整体考虑、统筹规划与设计的。
消防尖兵数字化系统是实现火场指挥一体化的客观要求。未来数字化火场要求各功能单元,直至单兵都通过火场综合通信和信息网络构成一体,使各功能领域之间更好地协调和相互支持。消防尖兵数字化系统还有助于指挥员迅速正确实施、调整或制定作战计划,对作战行动作出正确决策。数字化装备可以使消防战士无论在何种复杂情况下,特别是在一些大型火场,内部环境复杂的条件下获得准确、基本、直接的、不断更新的火场信息,还能随时告知消防单兵所处的位置,帮助其判定起火点目标位置。由于数字化单兵信息灵、传递快,对火场形势的判断准确,从而提高其反应速度。数字化装备的每个消防战士能成为火场侦察兵,能快速准确地向指挥官传递图文并茂的信息,而且可以实现全方位的情报侦察和传递手段。装备了全球定位系统的消防战士可以根据作战需求随时向后方申请火场支援或火场勤务支持,方便火场勤务保障和火场救治。
3“数字化消防战士”系统的组成
数字化消防战士装备应由以下几个部分组成:
3.1计算机/电台子系统
计算机/电台子系统是数字化消防战士系统的指挥、控制、通信、计算机与情报子系统。它是这套系统的核心,是将尖兵与未来数字化火场紧密联系的工具,完成火场信息的采集、传输、处理、显示和决策、控制功能,是体现未来数字化消防战士单兵装备信息化的重要系统。
这个子系统包括计算机、尖兵电台等,基于开放式结构设计,与数字化消防战士的所有电子部件相联,由计算机控制,通过电台传输各种信息。计算机与红外热像仪、有毒气体探测仪、呼吸保护装置等相联,可以获得热像视频、火场烟气分析、呼吸器状态、消防战士身体数据等信息,并把它显示在消防战士的头盔显示系统上,同时还可以将其压缩,由电台传送至火场指挥车,指挥员能实时监测火场情况。尖兵电台是以商用个人通讯系统电台技术为基础,为数字化消防战士提供班内无线电通信,使单兵连入战术互联网。
3.2防护服和单兵装备子系统
防护服和单兵装备子系统包括先进的承载体、防火防化战斗服、战斗靴、手套、长效呼吸器和现有的个人防护装备。背装具的背架柔软,适合人体尺寸,框架及承载装置也是放置金属导线的地方。背架不仅是计算机/电台、呼吸器的承载体,而且是放置与保护导线的载体。计算机/电台及呼吸器部件易于迅速、方便地替换。防护服中包含有一个微气候调节/能源子系统,该系统包括有源制冷背心;防火、防化消防手套;对环境中的液体、烟雾剂具有半渗透性的防火战斗服;套在整体式消防战斗靴外面的防化护腿;防化学蒸汽、静电内衣;周围微环境调节装置(过滤器、鼓风机、排气装置等)。
3.3软件子系统
作战软件的核心功能包括了解火场环境(定位/导航、数字地图显示、位置数据、热成像系统显示)、指挥与控制(指挥与控制信息、语音、文字命令信息传递)、处置方法(对现场各种有毒物质的处置方法进行查询,作战预案显示)。此外还包括通信管理、装备管理、数据服务、任务支援及训练管理功能。
通信管理包括通信侦测、信息处理/分析程序、文件传输、地址管理及电子信件。
装备管理包括呼吸保护装置管理、热成像仪管理、微气候调节系统管理、电台管理、系统诊断、卡及插口装置管理以及系统驱动管理。任务支援包括处置预案模块、数字地图模块及定位模块。训练管理包括以计算机为基础的训练,参考数据显示。
3.4综合头盔子系统
综合头盔子系统包括悬置轻型头盔、头盔显示器、像增强视频放大装置、防化学/生物面罩、周围听力装置(人造耳)、头部方向传感器等。
综合头盔子系统可以作为数字化消防战士联接其它系统的接口,可以为消防战士提供头部保护功能和高保真的视觉与听觉的火场信息,并且可以在各种火场环境下使用。头盔采用先进材料,重量轻,抗冲击力强,而且可调,可固定与悬挂。显示器与呼吸保护面罩合二为一,允许肉眼直接观察,并可在浓烟、黑暗时切换视频模式。显示数据来源于计算机、热成像仪和视频传感器。选择视频模式时有热成像仪、摄像机和计算机三种显示模式。其功能是提供消防战士间通讯、增强消防战士在火场环境中的听力、连接热成像仪提高消防战士在火场中的可视能力、输出计算机和热像仪的图象、保护呼吸和听力系统。