摘要：跳伞员在夜间进行集中跳伞的过程中，会遇到一些安全问题，本文对提高夜间集群跳伞空中安全的措施进行了总结和分析。
关键词：夜间；集中跳伞；安全
为减少空降时的人员伤亡，最佳的自然条件是利用暗夜实施空降，同时可达到攻击的突然性。但是夜间视线受限，存在一定的安全风险。当前训练时为确保安全，跳伞员身上携带各种灯光显示，以便在空中及时观察和判断空中的相对位置和运动方向，使跳伞员能够快速正确处置特殊情况，但是灯光显示系统同样给地面的敌方部队提供瞄准的依据，达不到隐蔽自己的目的。如何既能够让跳伞员及时发现危及安全的临兵，防止特殊情况发生，又不易被敌方发现，达到夜间空降的突然性是急需解决的重大难题。通过对不同探测方式的梳理，在不发出强可见光的前提下，发现周边人员的方式主要有以下6类。
一是微光夜视仪。
微光夜视仪能够较为清晰的观察到友邻的位置，但缺点是价格昂贵、设备精密易损坏、人员观察时视角较小、易受地面强光的干扰。
二是微波雷达探测系统。
微波雷达探测系统的优点是穿透能力强，受天气和环境影响小，抗干扰能力强；不足是不易实现全方位测距，探测距离取决于雷达的发射功率与天线口径的乘积，较难达到微型化。
三是激光雷达探测系统。
激光雷达探测系统的优点是精度高，速度快、体积小、重量轻、探测距离远；缺点是成本高、不易实现全方位探测，且光学系统需要保持干净，易损坏。
四是脉冲无线电（UWB）探测系统。
脉冲无线电（UWB）探测系统的优点是抗干扰能力强、穿透力强、功耗小、体积小、定位速度快、成本较低等特点。缺点是实现空间三维定位需要3个以上的基站，且基站位置必须固定。
五是超声波探测系统。
超声波探测系统的优点是体积小、能耗低、能在小型化的基础上实现分辨物体的方位。缺点是距离较近，不能有效检测到物体的距离。受气温、空气密度影响较大。
六是卫星定位测距系统。
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卫星定位系统的优点是环境适应范围广、技术成熟、体积小、能耗低、空旷地域信号强。缺点是定位误差较大，时效性较低。从上面几点分析，有2种方法可实现空间定位及测距。
第一种是优化微波雷达探测系统，短距离的探测功率小，通过改进和优化定位天线的物理特性，将天线小型化设计，使其整体设备能够便于携带。毫米波雷达通常采用窄波束天线来提高角度分辨率。角度分辨率一般采用半功率点的波束宽度来表示。其半功率点的波束宽度可表示为θh＝Khλ/D，其中Kh取决于天线类型和加权函数的系数；λ为波长；D为天线口径。通过改进天线类型，改变天线的口径，使天线能够便于携带。
第二种是充分利用卫星定位测距系统。首先分析卫星定位误差的产生原因，主要有以下几点：
1、大气层影响：大气层中的电离层和对流层对电磁波的折射效应，使得卫星定位信号的传播速度发生变化，从而让卫星信号产生延迟。
2、卫星星历误差：由于卫星运行中受到复杂的外力作用，而地面控制站和接收终端无法测定和掌握其规律，从而无法消除产生的误差。
3、卫星钟差：卫星钟差是指定位卫星时钟与标准时间的差别，卫星上使用铯原子钟，所以两者的时间会产生不同步，从而差生信号误差。
4、多路径效应：卫星定位信号有可能是在不同的障碍物上反射后才被接收到，从而差生误差。
从以上四点原因分析，在同一时间和一定范围内，N个卫星定位接收端所收到的位置信息具有相同的误差值，这就说明这N个卫星定位接收端的相对位置是可以通过计算进行确定。那么在空降场内固定一个卫星定位接收端，其他卫星定位接收端的相对位置就能通过接收到的定位坐标值计算出来。现实中将这种方式叫做RTK（Real-time kinematic实时动态）载波相位差分技术，是一种新的卫星定位测量方法，它能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法。其工作原理为基准站在已知或未知点上；基准站接收到的卫星信号通过无线通信网实时发给流动站，流动站将接收到的卫星信号和基准站信号实时联合解算，求得基准站和流动站间的坐标增量，从而能够实时地提供流动站在指定坐标系中的三维定位结果，并达到厘米级的定位精度，其历时不足1秒，流动站可处于静止状态也可处于运动状态；可在固定点上先进行初始化后再进入动态作业，也可在动态条件下直接开机，并在动态环境下完成实时定位。我们可利用这一新型卫星定位技术，实现空降场范围内所有跳伞员的空间定位.
这2种方法都可以实现空间人员定位，通过定位实现跳伞员警戒距离提示，并给出临近跳伞员的空间位置。例如：一名跳伞员在空中按要求运动时，另一名跳伞员出现在这名跳伞员50米范围内，预警系统通过语音提示这2名跳伞员注意躲避。其预警范围可按要求进行设置。这将极大提高夜间集群跳伞空中人员的安全性。并且可设置距离地面100米时提醒跳伞员做好着陆准备，而后每20米提示一次，如语音提示为“距地100米、距地80米、距地60米”。使跳伞员在着陆前有充分的思想准备，防止跳伞员判断高度不准确造成着陆受伤。
论文作者:1崔安宁,2冯涛涛
论文发表刊物:《基层建设》2019年第22期
论文发表时间:2019/11/7
标签：卫星定位论文; 天线论文; 系统论文; 误差论文; 夜间论文; 信号论文; 流动站论文; 《基层建设》2019年第22期论文;