سامانه نمایشگر موقعیت اضطراری Radio Beacon

برای چند دقیقه تصور کنید، هواپیمای حامل شما در دریا و یا هر جای دیگری سقوط کرده اما شما و چند نفر دیگر جان سالم به در برده اید و نیاز به کمک دارید، یا این که در بیابان یا جنگل سر در گم شده اید و نیازمند کمک فوری هستید، در این شرایط چه خواهید کرد؟ ناامید خواهید شد و شکست را خواهید پذیرفت؟ یا از قبل فکری برای این گونه حوادث نموده اید؟ تجهیزات رادیو بیکن دستگاه‌های فرستنده سیگنالی هستند که تقریبا در هر نقطه از کره زمین در صورتی که دچار شرایط اضطراری شوید، به کار افتاده و تیم‌های امداد و نجات را برای کمک به شما و یافتن محل وقوع حادثه ای که شما دچار آن شده اید آگاه می سازند.
● چگونگی کارکرد
هنگامی که دستگاه بیکن به واسطه ضربه یا سقوط و یا عامل انسانی به کار می افتد، شروع به ارسال سیگنال اضطراری می نماید، در این هنگام ماهواره‌های کنترل کننده بیکن، این سیگنال‌ها را دریافت کرده و آن را برای مراکز کنترل زمینی ارسال می کنند، سیگنالی که از ماهواره برای مراکز زمینی ارسال می گردد، شامل موقعیت مکانی و علائم شناسایی بیکن است.
مرکز زمینی پس از دریافت اطلاعات فوق آن را در اختیار مراکز جستجو و نجات قرار داده و آن‌ها نیز به سرعت کار جستجو را آغاز می نمایند، کلیه مراحل مذکور اغلب در کم تر از چند دقیقه انجام می شوند.
سامانه‌های مختلفی از بیکن‌ها در حال حاضر، برحسب هزینه، روش و نوع ماهواره‌ها در حال استفاده می باشند. اغلب سامانه‌های جدید بیکن ۴۰۶ mhz به همراه یک گیرنده GPS قادرند تا یک فرستنده بیکن را با دقتی در حدود ۱۰۰ متر در هر جای کره زمین مکان یابی نمایند و با دریافت شماره شناسایی که از دستگاه ارسال می گردد در کمتر از ۴ دقیقه خانواده شخص یا اشخاص سانحه دیده را به وسیله تلفن در جریان وقوع حادثه قرار داده و به سرعت عملیات نجات را آغاز نمایند.
قیمت چنین فرستنده ای بین ۱۲۰۰ تا ۳۰۰۰ دلار آمریکا است.در نوع دیگر که یک سامانه متوسط بیکن ۴۰۶ mhz با پوشش جهانی است ، عمل مکان یابی با دقتی در حدود شعاع ۲ کیلومتر انجام خواهد گرفت.
( یعنی تیم نجات می بایست برای یافتن محل حادثه مساحتی به شعاع ۵,۱۲ کیلومتر مربع را جستجو نمایند.) همچنین آگاهی دادن به خویشاوندان و شروع عملیات جستجو در این سامانه حداکثر ۲ ساعت به طول می انجامد ( به طور متوسط ۴۵ دقیقه).
این تفاوت زمانی میان ۴ دقیقه در نوع پیشرفته اول و ۲ ساعت در نوع دوم ناشی از تفاوت میان توان خروجی سیگنال‌های ارسالی توسط دستگاه بیکن است، چنانچه در نوع اول فرستنده قادر است تا سیگنالی با توان ۵w (وات) ارسال كند ولی در نوع دوم توان سیگنال ارسالی بیكن تنها ۲۵ میلی وات (۲۵ هزارم یك وات ) است، زیرا تجهیزات نوع دوم این سیگنال را برای هواپیما‌های جستجو گر بر فراز منطقه ارسال می‌نمایند. قیمت تجهیزات اخیر نیز چیزی در حدود ۵۰۰ تا ۹۰۰ دلار است.
اما مدل‌های اولیه قدیمی و ارزان تر كه در حدود ۱۵۰ دلار قیمت دارند، شامل بیكن‌هایی هستند كه سیگنال‌های نا شناس ( بدون امكان ارسال شماره شناسایی ) را بر روی بسامد ۱۲۱.۵ mhz
( مگاهرتز ) ارسال می‌كنند. این تجهیزات قدیمی تنها در ۶۰ درصد مساحت كره زمین قابل استفاده هستند و از زمان اعلان تا شروع به جستجو ۶ ساعت زمان لازم دارند، همچنین دقت آن‌ها در حدود شعاع ۲۰ كیلومتری از محل ارسال است.
( تیم نجات برای یافتن منبع ارسال سیگنال و محل حادثه می‌بایست مساحتی در حدود ۱۲۱۴ كیلومتر مربع را جستجو نماید ) پوشش این سامانه در نواحی قطبی و نیم كره شمالی زمین مناسب نیست و بسامد مورد استفاده آن نیز بسامد استاندارد اضطراری هوانوردی است كه متاسفانه تداخل بر روی آن به وسیله دیگر تجهیزات الكترونیكی، بسیار ایجاد می‌گردد. چنانچه باعث به وجود آمدن در خواست‌های اضطراری كذب و یا خطا در مكان یابی خواهد شد، توان خروجی آن‌ها نیز چیزی در حدود ۷۵ الی ۱۰۰ میلی وات است.
● دسته بندی تجهیزات بر حسب كاربری
سه نوع تجهیزات رادیو بیكن جهت انتشار و ارسال سیگنال‌های اضطراری بر حسب نوع كاربرد به كار می‌روند كه به شرح زیر است:
۱) " EPIRB" (۱) برای كاربران دریایی و شناورها
این سامانه كه اغلب توسط كاربران دریایی و شناور‌ها مورد استفاده قرار دارد، خود شامل دو نوع مختلف است، یكی سیگنال آنالوگ را بر روی بسامد ۱۲۱.۵ mhz ارسال می‌نماید و دیگری یك شماره شناسایی منحصر به فرد دیجیتالی را برای بسامد ۴۰۶ mhz با توان كمتری نیز همزمان بر روی ۱۲۱.۵ mhz ارسال می‌نماید.
فرستنده‌های بیكن دریایی جدید ۴۰۶ mhz خود به دو دسته تقسیم می‌شوند، دسته اول آن‌هایی را شامل می‌شود كه قابلیت به كار افتادن هم به صورت خودكارو هم به شكل دستی ( توسط عامل انسانی ) را دارند. دسته دوم شامل تجهیزاتی می‌شوند
كه تنها به شكل دستی فعال می‌گردند، در این صورت باید آن‌ها را در جایی قرار داد كه در شرایط وقوع حوادث،‌ دسترسی به آن‌ها به راحتی و به سرعت امكان پذیر باشد. در صورتی كه از یك فرستنده جدید بیكن ۴۰۶ mhz استفاده شود، سیگنال‌های آن به سرعت توسط ماهواره شناسایی خواهد شد، بدین معنی كه كوچكترین بی توجهی و بی ملاحظه گی از طرف كاربران ویا به كار انداختن سهوی و یا عمدی دستگاه در شرایط غیر اضطراری قادر است تا یك پیام هشدار كذب را ایجاد و ارسال نماید، بنابراین همواره كاربران می‌بایست به منظور آزمایش دستگاه‌های بیكن خود مطابق با توصیه‌های شركت سازنده آن و یا راهنمای آیین نامه استفاده از خدمات بیكن قسمت" آزمایش صحت عملكرد" عمل نمایند تا از بروز هشدار‌های غیر واقعی و كذب جلوگیری شود.
همچنین كاربران می‌بایست اطلاعات این گونه تجهیزات را بلافاصله پس از خریداری به سازمان‌های مربوطه معرفی و شماره شناسایی آن را به نام خود، نزد آن‌ها ثبت نمایند. در چنین شرایطی در صورتی كه به هر دلیل دستگاه در شرایط غیر اضطراری به كار بیافتد، عوامل امدادی و یا گشت ساحلی برای تایید صحت وقوع حادثه با شماره تلفنی كه كاربر دراختیار آن‌ها ( در هنگام ثبت )
قرار داده است،‌ تماس می‌گیرند تا موضوع را جویا شوند، اما اگر دستگاه قبلا ثبت نشده باشد آن‌ها نمی‌توانند موضوع را تلفنی بررسی كنند، بنابراین همواره فرض را بر وقوع حادثه نهاده و در جستجوی محل ارسال سیگنال بر می‌آیند، كه در این حالت با متخلفان ( در صورت كذب بودن هشدار ) برخورد خوبی نخواهند داشت.
تمامی بیكن‌های دریایی ۱۲۱.۵ mhz آنالوگ به طور دستی به كار می‌افتد، از آن جا كه این تجهیزات با ماهواره‌های مدار پایین كار می‌كنند نمی‌توانند به خوبی بیكن‌های ۴۰۶ mhz عمل نمایند، به علاوه به علت مجهز نبودن تجهیزات آنالوگ به سامانه ارسال شناسه و ثبت آن‌ها، هر سیگنال ارسالی از طرف آن‌ها، چه واقعی و چه كذب باشد، می‌بایست توسط تیم‌های جستجو و نجات مورد پیگیری واقع شود، بدین جهت این تجهیزات همواره زمان و نیروی زیادی را از سازمان‌های جستجو و نجات هدر می‌دهند. اما این روند تنها تا تاریخ اول فوریه ۲۰۰۹ ادامه خواهد داشت.
چرا كه خوشبختانه از آن زمان به بعد عمر ماهواره‌های مدار پایین مربوط به بیكن‌های قدیمی به پایان می‌رسد و همه كاربران ملزم خواهند بود تا از سامانه جدید ۴۰۶ mhz دیجیتالی استفاده نمایند.
۲) " ELT" (۲) برای كاربرد‌های هوانوردی
یك فرستنده بسامد رادیویی است كه سیگنال‌هایی را جهت كمك به عملیات جستجو و نجات تولید می‌كند، برای مثال در هنگام سقوط یك هواپیما ، این سامانه زمانی كه تحت شرایط خاصی همچون ضربه‌ی شدید، فشار شدید و ناشی از انفجار و حتی به طور دستی توسط اشخاص بر جای مانده از حادثه به طور خودكار شروع به كار می‌نماید.
در چنین حالتی هواپیماها و یا ایستگاه‌های زمینی كنترل،‌ بعد از دریافت سیگنال اضطراری از چنین سامانه‌ای كه بر روی بسامد ۱۲۱.۵ mhz منتشر می‌شود، شروع به عملیات جستجو برای یافتن محل حادثه می‌نمایند. تقریبا همه هواپیما‌های عمومی در آمریكا ملزم به حمل و استفاده از یك دستگاه ELT هستند.
به تازگی ماهواره‌ای نیز به منظور بهبود ردیابی و كشف محل سیگنال‌های ELT در حوادث وارد عمل شده است، اگر چه هنوز هم خطاهایی انسانی از قبیل به كار انداختن دستگاه به عنوان آزمایش صحت عملكرد و یا در حالتی كه هیچ گونه اتفاقی رخ نداده است و یا تداخل‌های بسامد ی، كه باعث سردر گمی و یا خطا در كشف دقیق محل می‌شوند،‌ وجود دارند،‌ چنانكه باید بدانید كه تقریبا نسبت انتشار سیگنال‌های اضطراری كذب ( به كار انداختن دستگاه توسط افراد برای تفریح و یا آزمایش در شرایط عادی و غیر اضطراری ) به انتشار سیگنال‌های اضطراری واقعی ۵۰۰ به ۱ است.
نسل جدید و قدرتمندتر سامانه ‌های ELT ماهواره‌ای كه سیگنال‌های دیجیتالی را به همراه یك شماره شناسایی منحصر به فرد بر روی بسامد ۴۰۶ mhz ارسال می‌كند، مشكلات ناشی از تداخل‌های بسامد‌ی را تا حد زیادی بر طرف نموده است همچنین دقت كشف محل ارسال سیگنال را تا حد زیادی بالا برده است، چرا كه برای تیم جستجو مشخص است كه هر سیگنال از كدام دستگاه ELT ارسال می‌گردد و آن‌ها را قادر می‌سازد تا مستقیما به سمت محدوده محل انتشار سیگنال مشخص حركت كنند.
در این سامانه هر یك از كاربران یا دستگاه‌ها می‌بایست از قبل شماره شناسایی دستگاه را در مركزی كه مسئولیت این كار را بر عهده دارد ثبت شوند، بر این اساس صحت فعالیت‌های كذب در چنین شرایطی به وسیله یك تماس تلفنی و یا رادیویی مشخص خواهد شد. در این سامانه به وسیله استفاده از یك گیرنده موقعیت یاب جهانی (GPS) دقت در كشف محل حادثه تا شعاع ۱۰۰ متر كاهش می‌یابد. ELT اولین سامانه بیكن اضطراری بود كه در آمریكا استفاده از آن برای هواپیما‌ها اجباری شد.
۳) " PLB" (۳) برای كاربرد‌های شخصی و زمینی
این تجهیزات نوعی از بیكن‌ها هستند كه به وسیله اشخاص حمل و استفاده می‌گردند. هدف از كاربرد این وسائل یافتن و نجات دادن جان انسان‌های حادثه دیده در روز‌های حساس است. روز‌های حساس نخستین روز‌های پس از وقوع حوادث مرگباری هستند كه اغلب امكان زنده ماندن نفرات در آن روز‌ها پیش بینی می‌گردد.
تنها طی سال‌های ۱۹۸۲ تا ۲۰۰۲ این تجهیزات جان۷۰۰ و ۱۴ نفر را نجات داده است. تعداد دستگاه‌های ثبت نشده برابر نیم میلیون تخمین زده می‌شود. اغلب این دستگاه‌ها دارای رنگ‌های روشن، بدنه ضد آب و وزنی در حدود ۲ تا ۵ كیلوگرم هستند و آن‌ها را می‌توان به راحتی از فروشندگان تجهیزات دریانوردی و یا هوانوردی و حتی فروشندگان تجهیزات شكار خریداری كرد. عمر مفید این دستگاه‌ها معمولا ۱۰ سال است و در گستره‌ی دمای میان [-۴۰,+۴۰] درجه سانتیگراد كار می‌كنند، این تجهیزات قادرند بین ۲۴ تا ۴۸ ساعت سیگنال ارسال كنند. بر خلاف مدل‌های هوایی و دریایی كه به صورت خودكار و یا دستی فعال می‌شوند، این مدل‌ها تنها به طریقه دستی فعال می‌گردند و بر روی بسامد ۴۰۶ mhz عمل ارسال را انجام می‌دهند. به علاوه، مدل‌هایی از آن‌ها كه مجهز به گیرنده GPS نیز باشند با ارسال دقیق تر موقعیت كمك بزرگی به اشخاص حادثه دیده نموده و وسعت محل مورد جستجو توسط تیم نجات را تا حدود یك زمین فوتبال (شعاع ۱۰۰ متر ) كاهش می‌دهند.
استفاده از این تجهیزات در آمریكا برای هیچ كس منعی نداشته و نیاز به هیچ گونه مجوزی نیز ندارد، اما می‌بایست شماره سریال دستگاه به همراه اطلاعات دیگر نزد مراجع مربوطه به نام شخص كاربر ثبت می‌گردد. این عمل علاوه بر ایجاد توانایی بیشتر در برخورد و شناسایی سیگنال‌های كذب، كمك شایانی به شخص استفاده كننده جهت امداد رسانی سریع تر به وی می‌نماید. زیرا سیگنالی كه رادیو بیكن در هنگام فعالیت ارسال می‌نماید، شامل ارسال شماره شناسایی است كه، كاربر قبلا آن را به ثبت رسانید،‌ است.
اجازه حمل و استفاده از PLB‌های شخصی برای همه مردم در سرتاسر آمریكا در تاریخ اول جولای ۲۰۰۳ از سوی (FCC)كمیته ملی ارتباطات صادر شد. تا پیش از این تاریخ، تنها مردم آلاسكا قادر بودند تا از این وسیله استفاده كنند، در این حال برنامه استفاده از بیكن‌های شخصی در آلاسكا همراه با آزمایشی برای سنجش میزان موفقیت و صحت عملكرد و كارآیی این سامانه نیز دنبال شد،‌ كه نتایج قابل ملاحظه‌ای را در بر داشت،‌ زیرا توانسته بود جان ۴۰۰ نفر را نجات بخشد و راه را برای استفاده سراسری از این سامانه در جهان باز كند.

شروین هادی نژاد

منبع : بانک اطلاعات مهندسی برق