تقنية مبتكرة لتحديد مواقع العالقين تحت الأنقاض

كشف باحثون في جامعة طوكيو اليابانية عن تقنية صوتية مبتكرة، تستخدم ميكروفونات الهواتف الذكية للمساعدة في تحديد مواقع الأشخاص العالقين تحت الأنقاض، خلال الكوارث الطبيعية، مثل الزلازل والانهيارات الأرضية.

وأوضح الباحثون أن التقنية تعتمد على قدرة الموجات الصوتية على النفاذ عبر الركام والمواد الصلبة. وعُرضت النتائج، الجمعة، خلال الاجتماع السادس المشترك للجمعية الصوتية الأميركية، والجمعية الصوتية اليابانية، في مدينة هونولولو الأميركية.

وفي حالات الكوارث الطبيعية، يصبح عامل الوقت حاسماً لإنقاذ الأشخاص العالقين تحت الأنقاض؛ خصوصاً عندما تكون الرؤية محدودة. ورغم استخدام فرق الإنقاذ أساليب تعتمد على الرادار أو على الأصوات التي يصدرها الضحايا، فإن الاعتماد على الهواتف الذكية قد يفتح باباً جديداً للعثور على المحاصرين بسرعة أكبر.

وتعتمد التقنية الجديدة على استخدام الميكروفونات المدمجة في الهواتف الذكية، لتحديد مواقع الأشخاص المحاصرين، مستفيدة من قدرة الموجات الصوتية على اختراق التربة والركام، ما يجعلها فعَّالة حتى في الظروف التي تنعدم فيها الرؤية، ولا يمكن للأجهزة التقليدية التقاط إشارات واضحة.

وترتكز طريقة العمل على دمج نوعين من الإشارات الصوتية: مصدر أحادي القطب (Monopole) يصدر الصوت في جميع الاتجاهات بالتساوي، ومصدر ثنائي القطب (Dipole) يصدر الصوت بشكل موجَّه من الأمام والخلف، ويساعد على تحديد اتجاه المصدر بدقة.

وفي سيناريو واقعي لعمليات الإنقاذ، يقوم المنقذ بإطلاق إشارتين من نوع «ثنائي القطب»، تلتقطهما ميكروفونات هواتف الضحايا العالقين. بعد ذلك يرسل هاتف الضحية إشارة كهرومغناطيسية تساعد في تحديد موقعه. وفي الحالات التي يوجد فيها عوائق تعكس الصوت، يُصدر المنقذ صوتاً من نوع «أحادي القطب» لتقليل التشويش الناتج عن الركام، مما يحسِّن دقة التقدير.

وقد أُجري اختبار للتقنية في موقع تدريبي يحاكي سيناريو حقيقياً للكوارث، وأظهرت النتائج دقة لافتة؛ إذ بلغ هامش الخطأ في تحديد موقع الضحية 5.04 درجة فقط، داخل مساحة بحث قدرها 10 أمتار مربعة.

واعتُبرت القدرة على تقدير زاوية المصدر الصوتي من أبرز ما أظهره الاختبار، رغم وجود مواد تعكس الموجات وتعرقل طرق التحديد التقليدية.

وقال الباحثون إن «هذه الطريقة تعد فعَّالة في تحديد مواقع الأشخاص المدفونين تحت الأنقاض، أو التربة الناتجة عن الزلازل أو الانهيارات الأرضية؛ لأن الموجات الصوتية يمكنها النفاذ عبر هذه المواد». كما أشاروا إلى إمكانية استخدامها لتحديد مواقع أفراد فرق الإنقاذ أنفسهم، إذا تعرضوا لكوارث ثانوية في أثناء العمل.

ومع أن أحد التحديات يتمثل في ضرورة امتلاك الضحية هاتفاً مزوداً بميكروفون -وهو شرط أكثر تقييداً من الطرق التقليدية المعتمدة على أصوات الضحية- فإن الفريق يرى أن الانتشار الواسع للهواتف الذكية يجعل التقنية واعدة للغاية، مؤكداً عزمه تطويرها ورفع دقتها في المستقبل.