2026年7月14日

 

• 德國航空航天中心 (DLR) 已開發並測試了演示裝置，未來將使緊急服務部門能夠從安全距離檢測危險物質。
• 緊湊型感測器、雷射測量技術和人工智慧可以直接在部署現場獲得初步的態勢概覽。
• 基於漫遊車和無人機的系統還可以偵測和調查難以到達區域的有害物質。
• 重點領域：安全與國防、作戰與防護技術、雷射技術、感測器技術、人工智慧、災害救援

 

德國航空航天中心（DLR）已研發並測試了多個演示樣機。這些樣機將使緊急應變人員能夠從安全距離探測危險物質並收集關鍵資訊。各種緊湊型感測器和人工智慧技術被應用於遠端控製或自主運作的機器人系統，例如探測車或無人機。這些技術的協同作用能夠更快、更靈活地獲得更全面的態勢感知資訊。

第一步是確定事故現場是否有危險物質－即檢測。第二步是對所涉危險物質的類型進行初步評估，即所謂的分類。 「根據危險物質的不同，檢測和識別的方法和可能性也各不相同，」德國航空航天中心（DLR）技術物理研究所所長托馬斯·德科爾西教授說。他的研究所與DLR軟體技術研究所和機器人與機電一體化研究所合作，開發了必要的技術。這些技術已在實驗室環境中與德國聯邦民防和災害援助辦公室（BBK）以及德國聯邦國防軍防護技術研究所——核生化防護（WIS）合作進行了測試。在位於蘭波爾茨豪森的DLR基地，團隊也在實際運作環境中重現了典型的操作場景。 DLR在該基地擁有複雜的製程工程基礎設施，與真實的工業工廠——尤其是化學工廠——非常相似。

 

配備多個感測器：獨立偵測和定位危險

目前，大多數緊急應變人員在執行任務時都需要知道危險物質的搜尋地點。此外，他們還必須非常接近潛在的危險源。 「為了降低緊急應變人員的風險，德國航空航天中心（DLR）正致力於未來系統的自動化，並為其配備多種協同工作的感測器。這些系統應該能夠自主進入調查區域，獨立識別物體和區域，檢測異常情況，並確定涉及物質的類別，」托馬斯·德科爾西解釋道。對於液體和粉末狀固體，DLR正在將多光譜相機、基於雷射的測量方法和人工智慧相結合，用於數據分析。

德國航空航天中心（DLR）在訓練演習中對這套多感測器系統進行了測試和訓練。系統結構緊湊，既可安裝在小型漫遊車上，也可用於大型遙控或自動駕駛車輛。例如，該系統已在位於奧伯普法芬霍芬的DLR基地，並利用SHERP機器人平台進行了越野測試。

在初步測試中，該感測器系統首先檢測了諸如容器或桶之類的顯眼物體，以及道路和地形上的粉末或液體污漬。隨後，它利用雷射光譜技術，在幾公尺的距離內對可疑區域進行非接觸式檢測。雷射光譜技術利用雷射發射的光與被分析物質之間的相互作用。這使得該系統能夠直接在現場檢測化學和生物危害，並進行相應的分類。

 

辨識並分類空氣中的有害物質

發生火災、事故、技術故障或人為破壞行為時，可能會釋放氣體和氣溶膠。此前，緊急應變人員必須身穿全套防護裝備進入潛在危險區域，手動採集空氣樣本。德國航空航天中心 (DLR) 受聯邦民防和災害援助辦公室 (BBK) 委託，開發了一種可以遠端採集空氣樣本以供後續實驗室分析的系統。該系統可安裝在無人機或其他行動平台上。

「該系統由無人機遠端操控，即使在難以到達的地點也能使用。這使得我們可以快速、安全地採集空氣樣本，並能更精確地提供採樣地點和時間信息。根據所使用的檢測方法，我們還可以初步判斷可能存在的有害物質種類。所有這些信息幾乎都是實時無線傳輸的。」研究所所長托馬斯·德科爾西總結道。該系統由多個感測器組成，大小與一個小盒子相仿，重量約三公斤。採樣探頭連接在一個可伸縮的測量桿上，最多可容納六個採樣管，用於檢測空氣中不同的有害物質。選擇哪個採樣管進行採樣也可以遠端控制。該系統的其他潛在應用包括環境監測和職業安全。

 

[照片]

(A) 搭載德國航空航天中心（DLR）感測器系統的火星探測車正在偵測容器中的粉末（模擬場景）

在初步測試中，此感測器系統成功檢測了典型的危險物質容器、危險標誌以及可疑區域，例如粉末或液體污漬。

(B) SHERP感測器系統用於偵測機器人平台上的有害物質

在德國航空航天中心（DLR）位於奧伯普法芬霍芬的基地，該系統被部署在SHERP車輛上並進行了實地測試。此探測系統和車輛均可進行遠端控制。

(C) 利用無人機對空中有害物質進行調查

配備感測器系統的無人機甚至可以到達難以到達的區域，並且憑藉其可伸縮的測量探針，可以快速可靠地採集樣本並進行初步評估——所有這些都可以在安全距離內進行，以便應急服務。