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动物追踪设备是如何充电以及传输信号的？

萌宠菠菠乐园
2024-11-08 04:50

无线电发射器标签，随后是 GPS 和其他基于卫星的标签，通过项圈、背带、胶水或吸力放置在动物身上，使用无线电信号将数据从一个地方的发射器传输到其他地方的接收设备。它们的不同之处在于信号的发送或接收方式、从信号中获取的信息以及产生信号所需的能量。

超高频（UHF）和甚高频（VHF）无线电标签很便宜，但研究人员必须将接收器物理调谐到各种频率并手动确定每个位置的坐标。这些过程需要时间和金钱，从而限制了给定动物可以获得的点位置的数量。

标准的 GPS 追踪项圈（例如巴西这只雄性美洲虎身上的项圈）仅限于较大的陆地物种，这些物种可以轻松承载设备供电所需的电池重量。可编程标签、太阳能电池板和通信领域的最新发展使得更小的标签能够用于更小的动物。

通信系统的进步，特别是与卫星之间的传输，彻底改变了野生动物追踪。GPS 和其他基于卫星的标签比无线电标签更重、成本更高并且需要更多的功率。尽管如此，他们对动物位置坐标的自动收集帮助研究人员更精确地确定了活动范围、迁徙路线以及这些模式与景观特征的关系。

位置跟踪和数据下载、无线传感器网络、机载数据处理和事件触发以及动物传播视频和音频记录仪方面的进步，这些记录仪能够自动跟踪生物鸟类等会飞的动物或体型太小而无法佩戴标准 GPS 标签的动物。

一只小鸟被贴上小标签

2018年8月安装在国际空间站 (ISS) 上的ICARUS系统用于追踪飞行动物迁徙模式，这是全球动物追踪的系统之一。与全球Argos卫星（850 公里/528 英里）相比，国际空间站 (ISS) 距离地球较近（320 公里/199 英里），这意味着这些标签上的无线电发射器可以使用较弱的无线电信号进行通信，因此体积要小得多。

而且太阳能标签仅在卫星位于头顶上方时才进行传输，从而进一步减少了电池的使用。

仅5克重的ICARUS跟踪标签的分解，最上面有太阳能板，下面是电路板、电池等。

还有公司开发了轻型GPS/UHF标签，带有太阳能电池板和远程访问发射器，用于中东的猎鹰跟踪。协助保护区或其他土地所有者创建自己的网络，该网络结合了多个通信平台，具体取决于可用的连接。该网络结合了 GPS、GSM（蜂窝）、UHF（无线电）和蓝牙，可同时检测多达 240 只动物的标签，范围可达 200 公里）。

当被标记的动物处于预设区域内时，标签通过精细网络进行通信；当它们离开时，标签会与基于卫星的全球Argos 系统连接，以跟踪它们的大范围移动。

小型可编程标签由太阳能电池板供电，工作距离超过 20 公里（12 英里），并带有 GPS/UHF/Argos 连接。研究人员可以对标签重新编程或远程下载位置数据。

其中卫星经过的不确定时间以及电池和太阳能电池板的低效率一直是重要限制，不过近些年随着电池和通信技术的发展，已经不是那么严重了。

遥测技术越来越成为一种不仅仅研究动物的方法，一些团体正在卫星标签上安装各种传感器，这些传感器能够告诉我们周围的环境，包括温度、水质或海洋物种的盐度。