基于GPS與基站的多功能便攜式手提箱

紀德康

以GPS與基站定位系統為基礎，采用超級鋁熱劑及光敏電子引信開發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。

【關鍵詞】GPS與基站定位技術 電子設計 保密安全

保密就是保安全，保發展。軍隊保密工作更是如此。現在保密工作面臨新形勢，新挑戰，保密工作的疏漏也會逐漸顯現。在軍隊內部人員攜帶一些機密文件或存儲介質外出辦公時，存在較大的安全隱患，易發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 結構原理

在普通便攜式手提保險箱的基礎上加裝電子密鑰為物理保險，通過“布防”與“撤防”的方式實現用戶對箱體的開關。箱體內置夾層內裝有預先調配好的超級鋁熱劑，以接收電信號擊發電引火頭的方式引燃超級鋁熱劑，從而實現對箱體內部涉密材料的銷毀。箱體內設置有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出遠程自毀指令。同時，通過感光控制與箱體自毀電路設計實現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。箱體內部引信控制系統主要分兩塊。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，電流達到引信擊發所需電流，引燃鋁熱劑，銷毀內部材料。另一塊是通過軟件發出指令控制，通過箱體內部基站模塊與引信連接，實現自毀功能。箱體內部設有機械保險，使用時將其打開，使箱體內部電路處于工作狀態。

2.2 GPS與基站定位

本產品采用基于基站定位和 GPS 的雙定位跟蹤系統，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還是室外。而GPS定位是一種基于移動運營網絡的定位方式。基于GPS的定位方式就是了使用定位模塊把自己的位置信息發送到后臺終端來實現定位。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和基站定位相結合的定位技術。無論目標物是處在室內，還是位于室外能實現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，即轉化為超級鋁熱劑時，其反應速率與各方面性能得到大大提升。針對鋁熱劑的不同性質，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。因為鋁熱劑反應不產生氣體，所以可以有效保證高溫燃燒時不會使箱體快速膨脹產生爆炸。從而保證有效地銷毀涉密材料，但其整體外部構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據保護設備，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℃；反應時間：ms到s之間；光導電增益M>1；光譜響應率<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：外部整體結構無明顯破裂。

4 創新點

4.1 密閉空間內超級鋁熱劑燃燒性能與劑量的研究

超級鋁熱劑熱值高、點火引發能量低、能量釋放速率快，在火藥、炸藥和推進劑領域都有著廣泛的應用前景。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的實驗結論。最終實現超級鋁熱劑的可靠引燃以及對箱內材料的有效銷毀，使得鋁熱劑的應用更加貼近于實際，大大拓寬了其應用渠道，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的有機結合

本箱體將幾種關鍵技術有機的結合到一起，實現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，本產品作為一款新型保密設備，安全系數高，保密效果好，實用性強，適應了部隊的保密需求，這也是本設計一個主要的開發方向。民用方面，一些商業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 結語

本產品將GPS與基站定位技術與新型火工藥劑以及自毀引信設計有機的結合到一起，實現了保險箱定位、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配實現箱體自毀但不傷及無辜人員等功能是對市場上同類產品的功能補充。本產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