مراقبة البيانات

وتتأثر نوعية البيانات التي تلتقطها أجهزة الاستشعار بثلاثة عوامل: سرعة الالتقاط؛ ودقة البيانات؛ والقدرة على تخزين وتبادل المعلومات المحصّلة.

وفي السنوات الأخيرة، أحدثت التحسينات في الإلكترونيات الاستهلاكية، والفلطاضوئية، والبطاريات والتكنولوجيا اللاسلكية ثورة في جمع البيانات. وقد أتاحت التكنولوجيا الجديدة إنشاء كواشف منخفضة التكلفة ومخصصة للكشف عن البيانات وأنظمة للحصول على البيانات/المراقبة اللاسلكية قادرة على جمع البيانات في المواقع النائية بدون كهرباء الشبكة وعلى مدى فترات طويلة من الزمن. وهذه الميزات، جنباً إلى جنب مع القدرة على معالجة كميات كبيرة من البيانات، فتحت إمكانية لوضع خرائط لمنطقة واسعة (تقترب من أن تكون) في الوقت الحقيقي.

وقد وفرت أنظمة الطائرات غير المأهولة ونظم الطائرات الموجهة عن بعد - المعروفة عادة باسم الطائرات بدون طيار - مزايا إضافية لاستخدام أجهزة الاستشعار المتنقلة. وبجزء صغير من تكلفة الطائرات المأهولة، يمكنهما نشر أجهزة الاستشعار بسرعة أكبر وإلى مواقع أكثر دقة، فضلاً عن تقديم صور ثلاثية الأبعاد. وهذه القدرة على أخذ القياسات عن بعد يجعلهم المنصة المثالية لكثير من قياسات رصد الإشعاعات.

لدى الوكالة فريق متنقل لقياس الطيف يستخدم كواشف قائمة على أجهزة تتألف من حزمة مصغرة وبطارية ليثيوم بوليمر عالية القدرة ومنبع قدرة عالي الجهد منخفض التيار ومحلل للطيف ونظام عالمي للملاحة بالسواتل وتخزين للبيانات المحلية. ويجري تمكين أو مراقبة جميع ميزات هذه الحزمة من جانب إلكترونيات رقمية تسمح بتعديل نظام الكواشف، فضلاً عن معالجة وتحليل إشارات كواشف الإشعاع. وتسمح الهواتف الذكية التي تعمل بتقنية البلوتوث بتشغيل الكواشف عن بعد.

وتحتفظ الوكالة أيضاً بمختبر في زايبرسدورف بالنمسا يعقد، بالتعاون مع المركز الدولي للفيزياء النظرية، حلقات عمل ودورات تدريبية بانتظام بشأن تطوير واستخدام الإلكترونيات الرقمية للحصول على البيانات ومراقبتها. بيد أن مختبر العلوم والأجهزة النووية التابع للوكالة لا يقتصر على هذا المجال؛ فهو يعمل أيضاً مع مختبر تطوير الاتصالات/تكنولوجيا المعلومات والاتصالات التابع للمركز الدولي للفيزياء النظرية بشأن استخدام وتطوير شبكات الاستشعار اللاسلكية التي تؤدي دوراً مركزياً في التقاط البيانات ونقلها.

في العقد الأخير، طغت إلى حد كبير أنظمة الكشف الإشعاعي الرقمية على أنظمة معالجة الإشارات التناظرية التقليدية. وتتسم أنظمة معالجة الإشارات الرقمية/النبضات بمزايا كبيرة عن سلائفها التناظرية وأدخلت بنجاح إلى عدة مختبرات في جميع أنحاء العالم.

ومعالجة النبضات الرقمية تقنية لمعالجة الإشارات يجري فيها رقمنة إشارات الكاشف (مخرجات المضخم الأولي) مباشرة ومعالجتها لاستخراج "كميات ذات أهمية" مثل ارتفاع النبض وشكل النبض ووقت الوصول. وأصبحت الأنظمة التي تستخدم معالجة الإشارات الرقمية/النبضات سريعة وغير مكلفة بما يكفي للسماح بالمعالجة الرقمية في الوقت الحقيقي لبيانات الكشف عن الإشعاع النووي، وبالتالي فهي تستخدم على نحو متزايد لتطبيقات تنظير الطيف النووي.

وقد أحدثت التطورات التكنولوجية أيضاً أجهزة هجين متقدمة قابلة لإعادة التشكيل، والتي تجمع بين قابلية برمجة البرمجيات لمعالجات الأغراض العامة مع إعادة تكوين أجهزة صفائف البوابات القابلة للبرمجة ميدانياً (وهذه هي الدوائر المتكاملة المصممة ليجري تكوينها بعد التصنيع). ومن خلال تقسيم المهام المعقدة بكفاءة في البرامج المترابطة بشكل وثيق وأنشطة الأجهزة، فمن الممكن تحقيق نتائج لا مثيل لها في أداء النظام مع توفير فوائد النظام الهامة من حيث المرونة، والتدرجية، واستهلاك الطاقة، ووقت التطوير، وخفض التكاليف.