摘要：为解决对战场伤员时时感知、精确定位、快速救护等问题，采用射频识别、传感器定位定向及无线通信等现代信息技术与方法，结合部队卫勤力量组织架构，研究设计战场伤员搜救系统和信息化条件下战救作业模式；经检验应用表明，系统具备可满足战救时效性要求的信息快速反应能力，并显著提高战场联合战救作业的质量与效益。

    关键词：战场搜救；信息化装备；卫生勤务

    对于危重伤病员，越早发现并施以救护，就越有可能成功挽救生命。利用现代信息技术手段，通过建立有效的战场搜救机制与方法，使伤员能在最短的时间内得到有效的救治，是一线卫勤救治力量亟待解决的一项难题。基于这一常识。构建许多生命监控与紧急救生信息技术与方法，但大多并未在实战化特定环境下应用。针对战场环境下有效搜救伤员的难题，采用信息技术与方法，开展相关卫生信息化装备与战救勤务作业模式的研究，取得预期成效。

    1 总体架构设计

    1．1 系统架构设计搜救系统以陆军师卫勤组织结构为背景，依据战时实际展开的救护阶梯、搜救对象、信息内涵与通信条件，设计战术区四级搜救信息节点：①原始节点(原始信息)、②一级节点(初始信息)、③二级节点(流转信息)、④三级节点(阶段信息)，和二级信息传输通道：①单兵自组织网络(未端通信)、②军事通信网络(战术通信)。系统架构如图1。

图1 搜救系统架构

    1．2 系统硬件设计根据系统总体架构，按各节点信息生成、表达、流转、利用的不同需求，对系统硬件及功能作用分别予以设计。

    1．2．1 单兵搜救终端装置以无线通信模块、地理定位模块、无线定向模块、伤情信息模块、电源管理模块、功能按键和嵌入式软件系统等构成。具备自组网功能，并与单兵生命体征监控装置、搜救信息手持机等软硬件联合作业，满足战场对单兵基本信息、生命状态信息、空间位置信息的时时感知、定位搜寻、伤情救治信息采集、存储等作业需求。

    1．2．2 单兵生命体征监控装置由微处理器、压电传感器模块、温度传感器模块、无线通讯模块、电源管理模块、时钟模块、嵌入式脉搏计算算法等组成，实现对脉搏、体温实时监控、存储、转发。具备与单兵搜救终端装置联合作业，满足战场对单兵脉率、体温信息的时时感知。

    1．2．3 搜救信息手持机由微处理器、非易失性存储器、无线通信模块、射频识别模块、地理定位模块、定向天线模块、电子伤票模块、电源管理模块、时钟模块、嵌入式软件系统等组成。与单兵搜救终端装置、战救数据无线收发器联合作业，满足战场对单兵信息、生态信息、定位信息的时时感知、定向信息的实时查询，及伤情救护信息的采集、处理、存储、传输等作业。

    1．2．4 战救数据无线收发器由高性能调制解调器、非线性跳频通信系统和加密算法等软硬件组成。与搜救信息手持机联合作业，具备抵抗高速跟踪干扰，实现战救数据无线通信，与战术通信体系互联互通。

    1．3 系统软件设计

    1．3．1 自组织网通信软件基于单兵搜救终端装置和搜救信息手持机内置的射频通信模块，采用适宜的载频和MSK调制方式，以泛洪为传播方式的自组织多跳通信网络协议为基础，构建自分配、自管理和自修复的无线自组织网络，满足战场搜救模式的运用。

    1．3．2 嵌入式搜救应用软件运行于搜救信息手持机，具备对单兵信息、定向定位信息、生态信息、伤情救护信息的主动与被动收集，并存储、利用；以栅格地图快速显示方法引导搜救伤员(图2)。

图2搜救应用软件框

    1．3．3 搜救信息管理系统运行于Pc机，具备与电子伤票系统、师旅团战救信息系统、战术通信设备等联合作业能力，收发多种无线通信装置发送的搜救和伤情救护信息，实现对多类型战场搜救数据的处理与管理，并与一体化平台兼容；基于影像地图实时监控与管理搜救作业(图3)。

图3搜救管理软件框

    1．3．4 师旅团战救信息管理系统由多功能模块组成，运行于PC机局域网环境，供战术区建制卫勤保障

    实体使用，具有搜救、伤病员救护、医疗后送、卫生数据统计等功能，并生成态势信息；具备与多种无线通信系统、一体化平台交互战救数据(图4)。

图4师旅团战救信息管理软件模块框

    2 勤务应用设计研究

    2．1 系统勤务配置

    2．1．1 作战与救护人员配置见图5。

图5 人装结合示意

    2．1．2 师旅团救护所配用搜救信息管理系统、师旅团战救信息系统。

    2．2 勤务作业模式

    2．2．1 搜救作业模式伤员主动呼救；救护人员主动查询；伤员定位搜寻；伤员定向搜寻。

    2．2．2 信息填报作业模式发现伤员先行急救，再填写、保存伤票，以无线方式上报数据。

    2．2．3 师旅团救护所作业模式接收数据转入数据库，对数据类型识别、统计、分析形成本级战救态势信息。数据自动分成战救流转数据、卫勤辅助决策数据两类数据集。流转数据快速转发指定战救机构信息节点，用于伤员继续救护，或引导实施平面或立体救护与医疗后送；卫勤决策数据，按需(关联数据)、按时(更新频率)，快速由战术通信系统送至同级一体化平台，提供态势信息，接受指令信息。

    2．3 战救数据流程搜救系统主要以智能化、自动化作业形式，经无线自组网和战术通信系统，分阶梯、按职能任务完成战术区战救信息获取、流转与利用。第1阶，伤员源头数据产生；第2阶，伤情、急救处置初始信息形成与转发；第3阶，伤员救护信息获取、利用与流转；第4阶，战救信息处理与态势信息生成；第5阶，战救态势信息共享与更新(图6)。

    3 系统检验性应用研究

图6 战救数据流程模型

    3．1 应用设计依据设计的基于信息系统的战救作业模型，想定并按地域布局展开师建制的各阶梯救护所和指挥机构，形成从末端单兵到指挥机构信息节点完备、信息装备要素齐全，并适应作战单元动态变化的战救与信息系统体系架构；设计部队按实际作战进攻队形与地幅展开训练，实施想定的火线战伤时效救治与伤员医疗后送信息化演练课目，重点检验系统在自组网、战术通信网支持下的四种搜救运用能力和5阶战救数据的流转，验证战救数据流向、流量、流速设计的科学性和合理性。

    3．2 检验内容一是在战(现)场各信息点快速动态拓扑变化下时时感知伤员的发生、发生地点和生死情况；二是由伤员感知信息引导，搜索并急救伤员、快速采集并流畅转发伤情与救治信息；三是战救数据在各救护与指挥信息节点间无障流转、互联互通、共享利用的质量；四是战救数据的数质量，检验战救组织指挥与协调发挥的实际效果。

    3．3 检验结果第1阶，基于自组网技术，伤员发出呼救信号，救护人员收到并响应确认信号，耗时n秒；第2阶，基于自组网和战术通信网，救护人员实时查询、填写、转发伤员信息，耗时n秒；第3阶，基于战术通信网，二级接收并上报伤票信息，耗时<n分钟)；第4阶，三级阶梯分类场，识读或转发百名伤员信息，耗时<n分钟；战救信息管理系统迅即自动、快速对所接收的信息进行加工、处理；由战术通信网快速传递用于各救护阶梯的伤员救护信息，和用于同级指挥需求的态势信息；第5阶，三级救护阶梯与同级指挥机构问，按需求设定的频次快速交互信息。

    基于上述5阶、二网信息技术基础，完成从伤员源头信息起始，到环节信息直至态势信息形成，数据流转顺畅、全程实时透明。

    4 讨论

    4．1 关于战场搜救系统建设的有关问题欲提高战伤救治效率，挽救负伤战士生命的唯一办法是早发现、早施救、早后送，但核心在于早发现和解决早发现。长期以来，围绕战场伤员搜救的问题进行大量研究，但结果表明，要真正做到这一点并非易事。战场卫生“搜救”包含两个概念，“搜”是找人，需要借助现代的先进技术手段来解决问题；“救”是医疗救护，是由搜索信息引导产生的快速连锁动作，二者间有着紧密的内在联系，前者无力，必后者无从；后者无力，前者必事倍功半。道理浅显，但折射出要解决战场伤员搜救，必须正视信息技术的运用与勤务作业模式、战救组织体系的有机整合。也就是说，在设计搜索伤员信息技术时，不能将救护信息元素、作业模式、保障体系分离，应从成系统或成体系的角度去思考建设，发挥联动效益。再者，搜救信息用流转技术必须融人战场主流通信系统，如战术通信网系。对主流通信系统不可为的特殊应用需求，应不等不靠，坚持自主创新解决问题，如搜救系统末端自组织网的应用，应积极做好与主流通信系统的数据交互。

    4．2 关于战场搜救系统设计与应用的问题研究设计遵循事务发展的客观规律进行，一是依据现代信息技术能力特征，设计并实现从单兵源头数据产生到多阶、多网的顺畅流转；二是参照我军现行卫勤力量的组织编成，设计并实现从营连抢救组到师团救护阶梯、一体化平台间人装结合的信息化作业模式；三是战救数据经由后台信息管理系统自动处理，生成医疗救护和战救态势两大类信息，并按需纵向转发救护与横向转发指挥两个不同的应用平台；四是战救数据流量设计，解决战救流动信息的简约、精准和压缩技术的有效应用，从自组织网，尤其是战术通信网流转和数据利用的角度看，战救数据流量适用于战场主流通信条件；五是设计不同战救信息节点，以毫秒、秒、分计时的数据流速，加速系统数据整体流动节奏，与战救时效原则吻合。时效原则的核心就是求“快”，以“快”为牵引去寻求手段与模式的“变”，以“变”产生质量效益。通过部队检验应用显示，搜救系统与作业模式和卫勤组织架构设计运用具有科学性、合理性和适用性，是我军向成系统研制战救信息化装备和成体系组织运用战救信息化作业模式变革迈出的重要一步。

    4．3 关于注重人装结合提高系统效益的问题搜救系统建设的出发点与立足点是满足战场救护需求，挽救战士生命，保障未来基于信息系统的体系作战的胜利。需要强调，任何先进的信息系统都离不开人的控制与操作，差异只在于人工介入程度的不同。要使一个好的信息系统充分发挥能力，应注重人装结合的操作训练。装备性能是固化的，但大量事实表明，通过人的熟悉和掌握，往往可以提高其综合效率、效益；如救护人员对搜救系统应用软件界面和功能模块的熟练调用，可使搜索、采集、填报信息耗时尽一步缩短，提高作业效率。战场环境下战救效率的高低与人的有素训练和主观能动性密不可分，如由信息感知到伤员位置，怎样迅速接近、找到并施救伤员尤显重要。只有人与信息化装备真正做到有机嵌合，才能最终达到对战场伤员早发现、早施救、早后送的目的。

    参考文献

    [1]韩鲁宁，周娟．建立战场伤员搜救系统的基本构想[J]．沈阳部队医药，2012,25(1):18-19

    [2]王春飞，石将红.美军单兵生命体征监测系统中的无线传感网络[J].医疗卫生装备，2007，28(11)：34-39.

    [3]陈剑，董秀珍，焦腾等.单兵生命状态监测系统研究[J].医疗卫生装备，2005，26(7)：20-21.

    [4]吴宝明，刘沛，庞宇等.基于穿戴式监测和北斗导航技术的战场伤员快速搜索仪[J].传感器和微系统，2015，34(6)：105-108.

    [5]李迪克.战场搜索的研究现状与方向[J].人民军医，2003，46(1)：4-5.

    [6]Hoyt R.W.，Maatthew W.T.，A.J，et al.Warfigther Physiological Status Monitoring (WPSM):Body Core Temperatures During 96 h of Swamp Phase Ranger Training .ARMY RESEARCH INST OF ENIVIRONMENTAL MEDICINE NATICK MA[G]，1997：31.

    [7]吴宝明，闰庆广.全数字化野战伤员搜救与信息管理系统研制[J].中国医学装备，2006，9(3)：3-6.

    [8]郭劲松.单兵生命状态远程监视及定位系统的研究[J].第一军医大学学报，2002，22(4)：320-322.

    [9]Burns P.G.， The Combat-Wireless Health Monitoring System[J].The Journal Of Defense SoftwareEngineering.2009，Now/Dec:4-9.