基于GPS與基站的多功能便攜式手提箱

紀德康

以GPS與基站定位系統(tǒng)為基礎(chǔ)，采用超級鋁熱劑及光敏電子引信開發(fā)出一款多功能手提箱，可以讓使用者實時掌握箱體位置，利于材料在大意遺失或被有意盜取情況下的迅速追回；針對一些特定情況，裝置可依靠電子引信和遠程操控啟動自毀功能銷毀涉密材料。

【關(guān)鍵詞】GPS與基站定位技術(shù) 電子設(shè)計 保密安全

保密就是保安全，保發(fā)展。軍隊保密工作更是如此?，F(xiàn)在保密工作面臨新形勢，新挑戰(zhàn)，保密工作的疏漏也會逐漸顯現(xiàn)。在軍隊內(nèi)部人員攜帶一些機密文件或存儲介質(zhì)外出辦公時，存在較大的安全隱患，易發(fā)生無意丟失或被惡意盜取等情況。在文件遺失后，也不能進行自我保護。

1 結(jié)構(gòu)原理

在普通便攜式手提保險箱的基礎(chǔ)上加裝電子密鑰為物理保險，通過“布防”與“撤防”的方式實現(xiàn)用戶對箱體的開關(guān)。箱體內(nèi)置夾層內(nèi)裝有預先調(diào)配好的超級鋁熱劑，以接收電信號擊發(fā)電引火頭的方式引燃超級鋁熱劑，從而實現(xiàn)對箱體內(nèi)部涉密材料的銷毀。箱體內(nèi)設(shè)置有GPS與基站通信模塊使得用戶可在手機終端APP上查找箱體位置以及必要時發(fā)出遠程自毀指令。同時，通過感光控制與箱體自毀電路設(shè)計實現(xiàn)暴力拆解情況下的箱體自毀。

2 核心功能

2.1 自毀引信

箱體內(nèi)橋絲式電引火頭通過電路接入超級鋁熱劑兩端，可以以電起爆方式引燃試劑。箱體內(nèi)部引信控制系統(tǒng)主要分兩塊。一塊是通過光敏電阻感受光強變化，在箱體被暴力拆解時，阻值急劇降低，電流達到引信擊發(fā)所需電流，引燃鋁熱劑，銷毀內(nèi)部材料。另一塊是通過軟件發(fā)出指令控制，通過箱體內(nèi)部基站模塊與引信連接，實現(xiàn)自毀功能。箱體內(nèi)部設(shè)有機械保險，使用時將其打開，使箱體內(nèi)部電路處于工作狀態(tài)。

2.2 GPS與基站定位

本產(chǎn)品采用基于基站定位和 GPS 的雙定位跟蹤系統(tǒng)，其中基站定位主要是利用基站與目標物的距離來確定目標物的位置，它的定位精確程度取決于目標附近的基站架設(shè)的密度。定位精度一般情況下較差，在100m左右，但是不受限于目標物是在室內(nèi)還是室外。而GPS定位是一種基于移動運營網(wǎng)絡(luò)的定位方式?；贕PS的定位方式就是了使用定位模塊把自己的位置信息發(fā)送到后臺終端來實現(xiàn)定位。其定位的精度較高，大約在5m左右，但是大多適用于目標物在室外的情況。采用GPS和基站定位相結(jié)合的定位技術(shù)。無論目標物是處在室內(nèi)，還是位于室外能實現(xiàn)無縫銜接和防盜功能。

2.3 超級鋁熱劑

鋁熱劑指點燃時可以放出大量熱的金屬與氧化物的混合物或復合物。當鋁熱劑的粒度從微米級超細化到納米級，即轉(zhuǎn)化為超級鋁熱劑時，其反應(yīng)速率與各方面性能得到大大提升。針對鋁熱劑的不同性質(zhì)，采用反復抑制研磨法制作出的納米復合物Al/MoO3，并通過多次實驗確定藥劑的適用劑量。因為鋁熱劑反應(yīng)不產(chǎn)生氣體，所以可以有效保證高溫燃燒時不會使箱體快速膨脹產(chǎn)生爆炸。從而保證有效地銷毀涉密材料，但其整體外部構(gòu)造不會受到劇烈損壞，也保證了工作人員的人身安全。

2.4 電子密鑰

電子密匙是一種新型的便攜式數(shù)據(jù)保護設(shè)備，可保護用戶資料不被他人竊取。在箱體機械密碼鎖處安裝電子密鑰，分為“布防”和“撤防”兩種情況。在使用前將布防鑰匙插入其中，裝置啟動。使用結(jié)束后插入撤防鑰匙，裝置斷開。在工作時不用外接電源，方便快捷，難以破解。通過對該保密箱加裝電子密鑰，從而實現(xiàn)用戶對箱體的一對一單獨控制，這進一步增加了箱體的保險性能。

3 主要技術(shù)指標

（1）光敏電阻：類型：可見光光敏電阻器；尺寸：4.5mm～20mm，相對靈敏度：Ss=（RD-RP）/RD大小在100左右（其中RD是暗電阻，RP是亮電阻）；使用溫度：-40～+70℃；反應(yīng)時間：ms到s之間；光導電增益M>1；光譜響應(yīng)率<1A/W。

（2）超級鋁熱劑：最小點火能量為0.7mJ；熱點火溫度為796K，靜電點火激發(fā)能量為50uJ；燃燒速度為200mg/s。

（3）銷毀時間：1.5-2.0s

（4）最終效果：紙質(zhì)材料完全燃燼，電子存儲載體芯片燒壞。

（5）銷毀程度：外部整體結(jié)構(gòu)無明顯破裂。

4 創(chuàng)新點

4.1 密閉空間內(nèi)超級鋁熱劑燃燒性能與劑量的研究

超級鋁熱劑熱值高、點火引發(fā)能量低、能量釋放速率快，在火藥、炸藥和推進劑領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用前景。雖然有著較為完備的新型配方與配備方法，但目前超級鋁熱劑大多仍停留在研究制備階段，沒有得到特別廣泛的運用，其良好的功能性能沒有得到充分利用。本箱體通過多次實驗研究，對超級鋁熱劑用以不同的劑量、設(shè)置位置、引燃條件和添加劑，最終得出了以靜電起火的方式引燃、以膠裝試劑夾層平鋪配置以及總藥量150-200g的實驗結(jié)論。最終實現(xiàn)超級鋁熱劑的可靠引燃以及對箱內(nèi)材料的有效銷毀，使得鋁熱劑的應(yīng)用更加貼近于實際，大大拓寬了其應(yīng)用渠道，具有很強的實際意義。

4.2 感光控制引信、超級鋁熱劑與遠程定位操控技術(shù)的有機結(jié)合

本箱體將幾種關(guān)鍵技術(shù)有機的結(jié)合到一起，實現(xiàn)了最大限度對用戶保密材料的安全保障，無論在軍用還是民用方面均具有較大前景。軍用方面，在軍隊中保密工作是常抓不懈的一項工作，本產(chǎn)品作為一款新型保密設(shè)備，安全系數(shù)高，保密效果好，實用性強，適應(yīng)了部隊的保密需求，這也是本設(shè)計一個主要的開發(fā)方向。民用方面，一些商業(yè)機密文件亦或是其他秘密往往價值不菲，更不排除對一些各類機密虎視眈眈的人的存在，而本產(chǎn)品的可靠的保密性、安全性以及實用性恰恰能夠有效地保護這些機密不受侵犯。

5 結(jié)語

本產(chǎn)品將GPS與基站定位技術(shù)與新型火工藥劑以及自毀引信設(shè)計有機的結(jié)合到一起，實現(xiàn)了保險箱定位、自毀、專人專用等諸多功能的集合。其中，箱體定位到手機App電子地圖以及自毀功能利用超級鋁熱劑的可控計量調(diào)配實現(xiàn)箱體自毀但不傷及無辜人員等功能是對市場上同類產(chǎn)品的功能補充。本產(chǎn)品投入使用后可在一定程度上填補我軍保密工作中存在的一些漏洞，為軍隊保密工作的開展提供安全保障。

參考文獻

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作者單位

陸軍工程大學 江蘇省徐州市 221009endprint