我們大家都不會(huì)忘記2008年5月12日14時(shí)28分在四川汶川發(fā)生的8.0級大地震，這次地震給人民生命財(cái)產(chǎn)造成了極大的損失，數(shù)萬同胞永遠(yuǎn)離我們而去！地震發(fā)生后，各級黨委政府廣大干部群眾迅速投入到救援行動(dòng)中，中央第一時(shí)間成立了國務(wù)院抗震救災(zāi)總指揮部，舉全國之力抗震救災(zāi)。在救援行動(dòng)中，專業(yè)救援人員用到了一種叫做“生命探測儀”的設(shè)備，它幫助救援人員更準(zhǔn)確快速的找到被困人員實(shí)施求助。

　　生命探測儀是基于穿墻生命探測（Though-the-Wall Surveillance,簡稱TWS）技術(shù)的發(fā)展應(yīng)運(yùn)而生的。TWS是研究障礙物后有無生命現(xiàn)象的一種探測技術(shù)，可采用無源探測和有源探測兩種方法。無源探測主要是根據(jù)人體輻射能量與背景能量的差異，或者人體發(fā)出的聲波或震動(dòng)波等進(jìn)行被動(dòng)式探測，如紅外生命探測儀、音頻生命探測儀；有源探測則主動(dòng)發(fā)射電磁波，根據(jù)人的呼吸、心跳等生理特點(diǎn)，從反射回來的電磁波中探測是否存在生命，如雷達(dá)生命探測儀。

紅外生命探測儀

　　任何物體只要溫度在絕對零度以上都會(huì)產(chǎn)生紅外輻射，人體也是天然的紅外輻射源。但人體的紅外輻射特性與周圍環(huán)境的紅外輻射特性不同，紅外生命探測儀就是利用它們之間的差別，以成像的方式把要搜索的目標(biāo)與背景分開。人體的紅外輻射能量較集中的中心波長為9.4μm，人體皮膚的紅外輻射范圍為3～50μm，其中8～14μm占全部人體輻射能量的46%，這個(gè)波長是設(shè)計(jì)人體紅外探測儀的重要的技術(shù)參數(shù)[3]。

　　紅外生命探測儀能經(jīng)受救援現(xiàn)場的惡劣條件，可在震后的濃煙、大火和黑暗的環(huán)境中搜尋生命。紅外生命探測儀探測出遇難者身體的熱量，光學(xué)系統(tǒng)將接收到的人體熱輻射能量聚焦在紅外傳感器上后轉(zhuǎn)變成電信號，處理后經(jīng)監(jiān)視器顯示紅外熱像圖，從而幫助救援人員確定遇難者的位置。

　　紅外探測設(shè)備最早應(yīng)用于軍事，并隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而不斷改進(jìn)。1988年瑞典AGA公司推出的全功能熱像儀能將溫度的測量、修改、分析及圖像采集、儲(chǔ)存合于一體，并利用這一技術(shù)研制出便攜式全功能熱像儀，主要用于軍事偵查。隨著社會(huì)的發(fā)展，各國都開始重視研制用于減少各種災(zāi)害造成的人員傷亡的技術(shù)設(shè)備，紅外探測技術(shù)也由軍用轉(zhuǎn)變?yōu)榫仍畠x器——紅外生命探測儀.

音頻生命探測儀

　　音頻生命探測儀應(yīng)用了聲波及震動(dòng)波的原理，采用先進(jìn)的微電子處理器和聲音/振動(dòng)傳感器，進(jìn)行全方位的振動(dòng)信息收集，可探測以空氣為載體的各種聲波和以其它媒體為載體的振動(dòng)，并將非目標(biāo)的噪音波和其它背景干擾波過濾，進(jìn)而迅速確定被困者的位置。高靈敏度的音頻生命探測儀采用兩級放大技術(shù)，探頭內(nèi)置頻率放大器，接收頻率范圍為1～4000Hz，主機(jī)收到目標(biāo)信號后再次升級放大。這樣，它通過探測地下微弱的諸如被困者呻吟、呼喊、爬動(dòng)、敲打等產(chǎn)生的音頻聲波和振動(dòng)波，就可以判斷生命是否存在。

　　音頻生命探測儀是一套以人機(jī)交互為基礎(chǔ)的探測系統(tǒng)，包括信號的檢測、監(jiān)聽、選取、儲(chǔ)存和處理等幾個(gè)方面。在研制過程中的關(guān)鍵技術(shù)包括：高靈敏度傳感器的研制；通過對聲波和震動(dòng)波數(shù)理模型的研究確定信號有效性的判據(jù)和有效信號源位置的判定。由于音頻生命探測儀是一種被動(dòng)接收音頻信號和振動(dòng)信號的儀器，救援時(shí)需要在廢墟中尋找空隙伸入探頭，容易受到現(xiàn)場噪音的影響，探測速度較慢。

雷達(dá)生命探測儀

　　雷達(dá)生命探測儀是融合雷達(dá)技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)于一體的生命探測設(shè)備。它主要利用電磁波的反射原理制成，通過檢測人體生命活動(dòng)所引起的各種微動(dòng)，從這些微動(dòng)中得到呼吸、心跳的有關(guān)信息，從而辨識有無生命。雷達(dá)生命探測儀是目前世界上最先進(jìn)的生命探測儀，它主動(dòng)探測的方式使其不易受到溫度、濕度、噪音、現(xiàn)場地形等因素的影響，電磁信號連續(xù)發(fā)射機(jī)制更增加了其區(qū)域性偵測的功能。

　　超寬譜雷達(dá)生命探測儀是該類型中最先進(jìn)的一種。它的穿透能力強(qiáng)，能探測到被埋生命體的呼吸、體動(dòng)等生命特征，并能精確測量被埋生命體的距離深度，具有強(qiáng)的抗干擾能力，不受環(huán)境溫度、熱物體和聲音干擾的影響，具有廣泛的應(yīng)用前景。超寬譜雷達(dá)生命探測儀具有很大的相對帶寬（信號的帶寬與中心頻率之比），一般大于25%，檢驗(yàn)人體生命參數(shù)是以脈沖形式的微波束照射人體，由于人體生命活動(dòng)（呼吸、心跳、腸蠕動(dòng)等）的存在，使得被人體反射后的回波脈沖序列的重復(fù)周期發(fā)生變化。如果對經(jīng)人體反射后的回波脈沖序列進(jìn)行解調(diào)、積分、放大、濾波等處理并輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析，就可以得到與被測人體生命特征相關(guān)的參數(shù)。

　　超寬譜雷達(dá)生命探測儀用于震區(qū)生命探測具有穿透力強(qiáng)、作用距離精確、抗干擾能力強(qiáng)、多目標(biāo)探測能力強(qiáng)、探測靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，探測距離可達(dá)30～50m，穿透實(shí)體磚墻厚度可達(dá)2m以上，可隔著幾間房探測到人，并具有人體自動(dòng)識別功能，在生命探測領(lǐng)域擁有廣泛的應(yīng)用前景。與紅外生命探測儀、音頻生命探測儀相比更實(shí)用，因此成為研究的熱點(diǎn)。