当前,警犬在搜捕暴恐分子行动中的作用越来越显著。但目前在指挥警犬进行搜捕的训练和实战中,还是依赖传统的手法,即带犬民警通过口令和手势,近距离地指挥警犬作业,一旦远离警犬,就难以达到有效指挥,尤其在高原山区,因高原缺氧和地势起伏不平,或沟壑纵横山路崎岖,带犬民警在实战中,体能会受到极大地损耗,造成人犬分离,使得带犬民警的指挥意图不能及时有效地传达给警犬,或因口令不能隐密传输,致使战机贻误,甚至危及到带犬民警和警犬的生命安全。
骨传导技术能有效地解除近距离指挥可能给带犬民警带来的风险,实现远距离口令隐密、精准指挥警犬。人、犬与其他哺乳动物,具有相似或相近的听觉构造、声音传导和听觉反射系统,通过空气传导和骨传导2种方式实现声音传导。哺乳动物,包括人和犬,虽有相似的构造、传导和听觉反射系统,但仍存在种间差异和个体差异。研究资料表明犬有比人更为敏感的听觉,对声波频率有更宽泛的阈值,可以感受次声波和超声波。利用犬的这种特殊能力,人类已开发出多种超声或次声装置向犬发出隐密性指令,完成特殊任务。人、犬与其他哺乳动物之间骨传导能力研究报道不多。目前尚未有系统的关于不同动物间骨传导能力的比较,但可以确定的是人、犬与其他哺乳动物均可以通过空气传导和骨传导实现听觉反射。研究也证实骨传导能实现声音隐密传导和抗噪传音。
骨传导技术的应用可以追溯到二战时期,美军陆军通信兵团曾委托供应商开发一种通信设备,要求能在战场嘈杂的环境中提供清晰的声音传导,将指挥员的指令顺利畅通地传达下去,从此,骨传导技术步入军用领域。目前,骨传导技术在国内外已有广泛应用。应用骨传导技术原理已开发出多种产品,有超导骨传导装置、常态骨传导装置,骨传导麦克风,骨传导头盔,骨传导助听器,骨传导手机等等,或外部佩戴,或组织内部埋植,但在警犬技术方面的应用尚属空白。?
一
骨传导技术的原理、方式及特点
声音的传播,可以通过2种途径传入耳内:1.通过空气振动传播,这就是我们所说的“用耳朵听”。2.通过我们的骨骼和皮肤传播,即骨传导。
骨传导就是颅骨传声,是通过骨骼和皮肤将声波传导到内耳的一种方式。骨传导作为一种声音传导方式,将声音转化为不同频率的机械振动,即声波直接经颅骨途径,通过人的颅骨、骨迷路、内耳淋巴液传递、激动耳蜗的螺旋器产生听觉,通过听神经、听觉中枢来感知,使自己或他人听到声音。比如,传统耳机以内置喇叭的方式实现声音传输,利用空气的振动传导声波,而骨传导技术将由空气传递的过程转变为由骨头传递。
骨传导有移动式和挤压式2种方式,二者协同可刺激螺旋器引起听觉,其具体传导途径为:“声波——颅骨——骨迷路——内耳淋巴液——螺旋器——听神经——大脑皮层听觉中枢”。通常人们也并不需利用自己的颅骨去感受声音,但是,当外耳和中耳的病变使声波传递受阻时,或者因为环境嘈杂等原因,或不想让周边的人听到传输的内容时,可采用骨传导来弥补听力或传输语音,如骨传导式助听器、骨传导式耳机等,就是利用骨传导来感受声音的。在多数情况下,我们接触到的耳机都是通过“空气传导”,称之为“空气传导耳机”;而利用骨传导原理生产的耳机把它叫做“骨传导耳机”。
骨传导耳机的优点很明显:1.安全。不用像传统耳机那样捂住耳朵或者堵住耳道就可以同时听到相关指令和周围的环境声音,完全解放了双耳。有利于在接收指令的同时,感知和避免周围发生的情况。2.健康。耳朵不需要封闭,对耳朵中鼓膜的损伤几乎为零,避免了长时间封闭耳朵而损伤耳膜,如果在嘈杂的环境,不想被噪音干扰,还可以佩戴耳塞,但丝毫不影响所需要的声音传播。3.隐蔽。骨传导耳机传播的声音,只是从发话者发出到被收听者听到,即使有第三者在附近也听不到任何声音。4.灵敏。骨传导耳机声音的传播,相对于通过振膜产生声波的经典声音传导方式,省去了许多声波传递的步骤,能在嘈杂的环境中实现清晰的声音还原,而且声波也不会因为在空气中扩散而影响到他人。也不会因为嘈杂环境和空气阻力的影响,而降低声音的传播质量,可以在有效的距离内,几乎毫无损耗地传播给收听者,跟传统的声音传播相比,骨传导传播的声音更加清晰。5.环保。骨传导声音,通过骨传导耳机来实现,不产生电磁波,骨传导耳机的输出功率、输出频段均在人体所能承受的范围内,不会对身体产生任何危害。
骨传导声波指的是“直接传导振动”。骨传导作为一种声音传导方式,直接将将声音转化为不同频率的机械振动,通过人的颅骨、骨迷路、内耳淋巴液来传递,螺旋器、听神经、听觉中枢来传递声波直接作用于听觉中枢。这些振动不经过外耳或中耳,直接进入内耳的蜗管。在到达蜗管时,这种振动能刺激在淋巴液中流动的听觉神经。比如,在遮住耳朵说话时,我们仍旧能听到自己的声音。这是因为骨骼和皮肤能传导讲话时产生的振动。并且通过骨骼和皮肤传导振动使得我们听见自己的声音。
通过骨骼和皮肤传导的听力具有诸多优势,因为不需要通过耳朵来接收空气传导声波。其最大的优势在于完全解放了双耳。并且不需要拿开在佩戴骨传导扬声器时,还可以可听到周围的声音,不影响与他人进行自然交流。骨传导扬声器适用于多种场合和需求。甚至可以在深海潜水等特殊环境里正常使用。
从发展态势来看,利用骨传导技术制作的骨传导耳机,多方面性能都强于普通耳机,将来取代普通耳机必将是大势所趋。?
二
骨传导技术在高原山区指挥警犬反恐搜捕中的研究和应用
在训练和实战中,为克服传统手法指挥警犬搜捕所带来的不便,进一步保护带犬民警人身安全,准确把握战机,更有效地提高工作效率,亟需开发研制一种远距离警犬调度管控系统,来取代完全靠带犬民警口令和手势指挥警犬搜捕的传统手法。即警犬远程调度管控系统,该系统分为调度指挥中心、警用终端、犬用可穿戴设备三个部分。
(一)主要内容和原理
1.该系统进行远距离指挥警犬管控平台原理设计研究,即警犬可穿戴一体化终端及指挥终端的研发,利用超宽带无线通讯技术实现距离等,远距离(米以上)传输给带犬民警处。并且通过运营商网络,带犬民警及其他搜捕人员均可通过定制的警犬指挥终端远程向警犬发布相关指令,警犬可穿戴一体化终端具有存储功能,将带犬民警的日常口令存储于终端中,并通过骨传导的方式实时传输训导员指令,实现远距离、隐密指挥。
2.在此技术的基础上,设计与制造警犬可穿戴的、超轻、超小骨传导耳机,以便于在实际操作中的运用。
3.建立指挥管控平台,进一步加强骨传导技术在警犬技术实战中的应用研究。
(二)骨传导技术在高原山区指挥警犬反恐搜捕的优势
当前,在指挥警犬进行搜捕的训练和实战中,基本都是依赖传统的手法,即带犬民警通过口令和手势,近距离地指挥警犬作业,一旦带犬民警和警犬拉开一定的距离,指挥口令就不能清晰地传达给警犬,指挥手势更无从谈起。在高原山区地势起伏不平沟壑纵横,或深山密林,视线受阻,在实战中,遇到这样的复杂地形地貌,带犬民警和警犬的体能都受到极大地损耗,一旦人犬分离,除了带犬民警的指挥意图不能及时有效地传达给警犬,有可能造成搜捕区域的遗漏,留下隐患,还可能因为大声呼唤警犬,暴露了带犬民警的位置,有可能贻误战机甚至危及到带犬民警和警犬的生命安全。
该系统研发的警犬可穿戴终端及带犬民警指挥终端,系统基于超宽带无线组网技术,信号稳定,传输距离远。首先实现远距离的无线数据传输,多种手段融合定位(GPS/LBS/WIFI)技术,超宽带精确(亚米级误差)测距技术,并针对采集的信息通过骨传导技术,准确、快速、有效地给警犬下达指令,在警犬可穿戴一体化终端及带犬民警指挥终端的基础上,结合实战,对警犬进行系统性的训练,使警犬可以与终端有效匹配,达到对警犬进行遥控指挥,准确无误地完成作业的效果。
该系统彻底改变了传统的指挥警犬搜捕的手法,在实战中,给警犬佩戴上骨传导耳机以及一体化指挥终端后,利用骨传导技术,让带犬民警在远距离的情况下,即使警犬不在视线范围内,通过骨传导耳机,将一系列指令传输给警犬,对警犬进行遥控指挥,实现民警远距离、隐蔽遥控指挥警犬完成作业任务。使得警犬准确无误地完成作业。
三
骨传导技术系统的意义
目前,骨传导技术,在国内外的研究已经成熟,但在警犬技术使用领域,还没有采用这项技术,该系统的研发及将来的使用,填补了该项技术在警犬技术中的空白。带犬民警既可远距离、隐蔽遥控指挥警犬完成搜捕等作业任务。实现有效指挥警犬应对和制服暴恐分子,实施精准打击,又能规避近距离面对暴恐分子可能带来的风险,切实保障带犬民警的生命安全。在围捕和搜捕实战中具有极高应用价值和的广泛的应用前景,必将在警犬使用领域发挥巨大的作用。
来源/《中国工作犬业》杂志
编辑/侯凡凡责任编辑/熊鹰总编/郭守堂投稿邮箱:CWDMA
OUTLOOK.COM中国工作犬管理协会
《中国工作犬业》杂志社
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