Перспективная концепция создания элементов системы жизнеобеспечения в рамках программы «Ратник»

В рамках программы создания боевой экипировки «Ратник» и интегрированной системы жизнеобеспечения рядом научных коллективов в России предпринимаются попытки разработки системы мониторинга физического состояния бойца и дистанционной коррекции его состояния. Однако все известные и предлагаемые решения технически сложны и излишне дороги, в сочетании с низкой  живучестью и плохой эргономичностью  потенциального применения.

ГК ЭОН, основываясь на своих разработках и исследованиях, предлагает принципиально новый подход к упомянутой выше системе. Предлагаемая концепция предполагает использование последних достижений ГК «ЭОН» в области сенсорики и химии веществ трансдермального переноса. Система мониторинга состояния бойца и дистанционной коррекции его состояния состоит из трех основных блоков, информация о которых приводится в таблице ниже.

Функциональный блок и его задачиПринцип работыФизическая  реализация функционального блока
Блок мониторинга состояния бойцаДавление крови может быть точно измерено за счет алгоритмической обработки данных тензосенсоров, фиксирующих изменение давления пульсовых волн на поверхности кожи вблизи крупных сосудов. Температура тела — наиболее простая задача, решаемая за счет высокочувствительных термодатчиков. Насыщенность крови кислородом, также как и контроль температуры тела — наиболее простая техническая задача, решаемая фотометрическими датчиками. Факторы усталости, стресса, боли, обезвоживания и другие факторы, влияющие на состояние бойца — наиболее сложная задача, где специалистами ЭОН было найдено простое и эффективное решение, за счет обнаружения зависимости указанных определяемых факторов от значения определяемой на разных частотах тока электропроводности участков кожи, контактирующих с различными электродными материалами.На затылочной части шеи много кровеносных сосудов, близко расположенных к коже, что, в сочетании с легкодоступностью, делает этот участок идеальным для размещения на нем единого физического модуля блоков мониторинга и коррекции. Оптимальная реализация данного модуля – это его исполнение в форме наклеиваемого на кожу «пластыря» площадью примерно 90х50мм и толщиной в пределах 3.5-5мм. Модуль может быть очень технологичным и недорогим в процессе массового производства за счет задействования 3D-технологий, в т.ч. и для создания сенсорных датчиков. Срок непрерывного ношения модуля может составлять до 15 дней, а его замена не представляет никакой сложности.   Данные решения уже были экспериментально проверены и отработаны ГК «ЭОН».    
Блок коррекции состояния бойца и оказания помощиКоррекция состояния бойца осуществляется за счет ввода в кровоток, при такой необходимости, различных фармацевтических препаратов, обезболивающих, стимулирующих физическую активность и снимающих усталость, антистрессовых препаратов, системных гемостатических препаратов и других.  Механизм ввода – трансдермальный перенос. Материал наклеиваемого на кожу пластыря содержит микрокапсулы с активными веществами, способными высвобождать свое содержимое под действием слаботочного сигнала управления и обеспечивать контакт фармацевтических препаратов с поверхностью кожи, где, за счет новейшей разработанной химической системы трансдермального переноса веществ, обеспечивается попадание препаратов в кровоток бойца.
Блок управления и передачи данныхДанный блок является связующим между  блоками мониторинга и коррекции, обеспечивает алгоритмическую обработку сигналов от блока мониторинга и формирование сигналов управления на блок коррекции. Практические данные показывают беспроблемную возможность создания алгоритма обработки данных и управления, которая обеспечит адекватную связь между блоками мониторинга и коррекции. Например, алгоритм способен различить состояние усталости в критической ситуации, когда необходимо формирование сигнала управления для коррекции состояния бойца вводом того или иного препарата, и состояние усталости, когда боец имеет возможность для отдыха и не требует дополнительной стимуляции. Данный блок также обеспечивает импульсную передачу пакетов данных, содержащих информацию о координатах бойца и его состоянии, например, в формате: здоров, высокая усталость, ранен, тяжело ранен, безнадежно ранен, испытывает сильный стресс. Современное развитие электроники в РФ вполне позволяет выполнить блок управления с использованием микроконтроллеров компактным (ориентировочные размеры могут быть 110х70х26мм) и малым по массе, с ориентировочной оценкой массы около 146г, включая массу литиевого аккумулятора

Таким образом, предлагаемая система будет состоять всего лишь из двух блоков: расходного блока в виде клеящегося пластыря и блока управления и передачи данных, и будет обладать следующими ключевыми преимуществами:

  • Эффективность в сочетании с невысокой стоимостью
  • Компактность, малый вес и удобство применения
  • Высокая автономность и независимость основных функций от систем связи, в сочетании с возможностью интеграции данных от системы в единую информационную систему поля боя
  • Малое энергопотребление
  • Очень высокая надежность
  • Массовость и технологичность производства