Detección de respiración de un objetivo humano herido en el suelo utilizando radar UWB montado en un UAV en vuelo estacionario
Autores: Jing, Yu; Qi, Fugui; Yang, Fang; Cao, Yusen; Zhu, Mingming; Li, Zhao; Lei, Tao; Xia, Juanjuan; Wang, Jianqi; Lu, Guohua
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Detección de respiración de un objetivo humano herido en el suelo utilizando radar UWB montado en un UAV en vuelo estacionario
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Vehículos aéreos no tripulados
Respiración humana
Radar ultrabanda
Retraso calculado
Análisis de componentes independientes
Misiones de búsqueda y rescate
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Como una plataforma importante y básica para la detección remota de vida, los vehículos aéreos no tripulados (VANT) pueden ocultar las señales vitales de un humano herido debido a su propio movimiento. En este trabajo, se propone un método novedoso para eliminar el movimiento de la plataforma y extraer con precisión la respiración humana. Utilizamos un VANT en posición de espera como plataforma de radar de ultra ancho de banda (UWB) para capturar la respiración humana. Para eliminar la interferencia de la plataforma en movimiento del VANT, utilizamos el retraso calculado por la correlación entre cada cuadro de datos del radar UWB con el fin de compensar la migración de rango. Luego, se extrajeron las señales de eco del objetivo humano como las señales observadas de múltiples canales de rango. Debido a que se cumple con el análisis de componentes independientes (ICA), adoptamos ICA para estimar la señal de respiración. Los resultados de los experimentos de detección de respiración realizados en dos escenarios exteriores diferentes muestran que nuestro método propuesto podría separar con precisión la respiración de un objetivo humano en el suelo sin ningún sensor adicional y sin conocimiento previo; esta información fisiológica será esencial para las misiones de búsqueda y rescate (SAR).
Descripción
Como una plataforma importante y básica para la detección remota de vida, los vehículos aéreos no tripulados (VANT) pueden ocultar las señales vitales de un humano herido debido a su propio movimiento. En este trabajo, se propone un método novedoso para eliminar el movimiento de la plataforma y extraer con precisión la respiración humana. Utilizamos un VANT en posición de espera como plataforma de radar de ultra ancho de banda (UWB) para capturar la respiración humana. Para eliminar la interferencia de la plataforma en movimiento del VANT, utilizamos el retraso calculado por la correlación entre cada cuadro de datos del radar UWB con el fin de compensar la migración de rango. Luego, se extrajeron las señales de eco del objetivo humano como las señales observadas de múltiples canales de rango. Debido a que se cumple con el análisis de componentes independientes (ICA), adoptamos ICA para estimar la señal de respiración. Los resultados de los experimentos de detección de respiración realizados en dos escenarios exteriores diferentes muestran que nuestro método propuesto podría separar con precisión la respiración de un objetivo humano en el suelo sin ningún sensor adicional y sin conocimiento previo; esta información fisiológica será esencial para las misiones de búsqueda y rescate (SAR).