李 針，何維新，張益明

0 引 言

戰(zhàn)時衛(wèi)勤保障中，最重要的原則是時效與快速，在信息化條件下的局部戰(zhàn)爭，其突發(fā)性和高能、高速武器的應(yīng)用，使得戰(zhàn)傷具有高毀傷特點[1]。因此時效快速就應(yīng)成為衛(wèi)勤保障的首要前提與原則。目前我軍的戰(zhàn)時快速衛(wèi)勤保障，主要停留在平面與地面，是二維度保障，遠(yuǎn)達(dá)不到多維度、立體化保障。尤其對于單兵作戰(zhàn)人員來說，還難以做到即時發(fā)現(xiàn)與即時救援，衛(wèi)勤救援易受天氣、地形與戰(zhàn)場態(tài)勢的影響而有所耽擱，延誤對單兵作戰(zhàn)人員的即時救護(hù)。因此，對于單兵作戰(zhàn)人員來說，更加高效便捷的快速衛(wèi)勤保障就更具意義。

1 無人機快遞系統(tǒng)

無人駕駛飛行器簡稱“無人機”，是利用無線電遙控設(shè)備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機，具備有動力、能攜帶多種設(shè)備、執(zhí)行多種任務(wù)、并能重復(fù)實用等多重特點的航空飛行器。集成了無人駕駛飛行器技術(shù)、傳感器技術(shù)、遙測遙控技術(shù)、通訊技術(shù)、北斗/GPS定位技術(shù)、自動航跡規(guī)劃技術(shù)等多種應(yīng)用技術(shù)。地面、艦艇上或母機遙控站人員通過雷達(dá)、無線網(wǎng)絡(luò)等，對其進(jìn)行跟蹤、定位、遙控、遙測和數(shù)據(jù)傳輸[2]。具有垂直起降、起飛著陸場地多樣化、空中懸停、機動靈活、任務(wù)能力廣泛等功能特點?？绍娒駜捎?，用于直接攻擊作戰(zhàn)、戰(zhàn)場偵察、中繼通信、戰(zhàn)場救護(hù)等，也可用于空氣污染測定、科學(xué)考察、物流配送等。隨著無人機載荷高度集成，如多元傳感系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、合成孔徑雷達(dá)系統(tǒng)、紅外熱成像系統(tǒng)、遙感系統(tǒng)、干擾與抗干擾系統(tǒng)、自我定位控制系統(tǒng)等載荷模塊的集成應(yīng)用，將使無人機具有高度智能化，能根據(jù)任務(wù)需要和坐標(biāo)定位，自動導(dǎo)航控制、自動規(guī)劃最佳航路和飛行區(qū)域，規(guī)避區(qū)域障礙與風(fēng)險[3]，安全快速抵達(dá)目標(biāo)區(qū)域和實現(xiàn)目標(biāo)任務(wù)。

1.1便攜式無人機由基地指揮中心直接遙控飛行或預(yù)置飛行程序自身控制飛行，或基于接收任務(wù)信息和周圍環(huán)境信息的變化，自主智能控制飛行，飛抵定位目標(biāo)區(qū)域。先進(jìn)的自動駕駛儀使無人機不再需要陸基電視屏幕領(lǐng)航，而是按程序飛往盤旋點，改變高度和飛往下一個目標(biāo)。 新一代的無人機能從多種平臺上發(fā)射和回收，如可從地面車輛、艦船、航空器等進(jìn)行發(fā)射和回收。尤其是速度和靈敏性上有著較好優(yōu)化處理的四旋翼飛行器以及多旋翼飛行器，其飛行時速可達(dá)50 km以上，可隨時隨地起降，懸停與飛行往來自由，可自動判斷和規(guī)避各種地形障礙和目標(biāo)障礙物，即可保證攜帶必須的急救醫(yī)藥用品定時定位到達(dá)指定目標(biāo)，即刻實施急救。

1.2中型與大型無人機由基地指揮中心直接遙控飛行或預(yù)置飛行程序自身控制飛行，或基于接收信息和周圍環(huán)境信息的變化，自主智能控制飛行，以達(dá)目標(biāo)。主要以滑行起降為主，滯空時間長，可長時高空巡航飛行，根據(jù)戰(zhàn)時和演習(xí)任務(wù)應(yīng)急需要，巡航至目標(biāo)區(qū)域上空或附近待命，可將隨機攜帶的必須急救醫(yī)藥用品定時定位投放至指定區(qū)域坐標(biāo)，以供給衛(wèi)勤分隊緊急衛(wèi)勤救援，或供給單兵作戰(zhàn)分隊或人員自我緊急救援。

1.3超大型無人飛行浮空器垂直起降，可置于戰(zhàn)區(qū)較安全高空區(qū)域，根據(jù)戰(zhàn)時或演習(xí)任務(wù)需要進(jìn)行飛行移動至相聯(lián)空域，主要起到中繼通信作用，配置有數(shù)據(jù)交流平臺，通過數(shù)據(jù)鏈路，實時接收戰(zhàn)場衛(wèi)勤救援信息，并向各類物流配送中心分布相關(guān)衛(wèi)勤救援信息，以備物流配送中心作出快速反應(yīng)。

1.4載客無人機目前已開發(fā)成功并將投入運營的的億航184，采用多套獨立的飛行控制系統(tǒng)來實現(xiàn)自動導(dǎo)航，只需設(shè)定飛行路線，一鍵操作，即可搭載乘客以倒“U”型航線從A地到達(dá)B地。系統(tǒng)會實時采集分析飛行全程中來自各種傳感器的各項數(shù)據(jù)，重新規(guī)劃路徑，從而保證將乘客以最快速、最安全的路徑送達(dá)目的地。其巡航速度可達(dá)100 km/h，可乘坐單人乘客，持續(xù)約30 min。

2 戰(zhàn)區(qū)衛(wèi)勤物流配送中心

物流配送中心是以組織配送性銷售或供應(yīng)，執(zhí)行實物配送為主要職能的流通型結(jié)點[4]。在配送中心為能更好地做送貨的編組準(zhǔn)備，因此必然需要采取零星集貨、批量進(jìn)貨等種種資源搜集工作和對貨物的分整、配備等工作，因此，也具有集貨中心、分貨中心的職能。為更有效地、更高水平的配送，配送中心往往還有較強的流通加工能力。此外，物流配送中心還必須執(zhí)行貨物配備后的送達(dá)到戶的使命，配送中心實際上是集貨中心、分貨中心、加工中心功能之綜合，并有了配與送的更高水平。配送中心所有貨品均配置有電子傳感器，使配送中心能實時感知貨品的時空定時與定位，做到了如指掌和高效快速配送。

對于戰(zhàn)區(qū)衛(wèi)勤保障來說，物流配送中心應(yīng)賦予新的內(nèi)涵：包括物流數(shù)據(jù)平臺、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、自動化立體倉庫、模塊化倉儲系統(tǒng)、自動出入庫輸送系統(tǒng)、揀貨系統(tǒng)和無人機快遞系統(tǒng)等組成, 實時實現(xiàn)醫(yī)藥用品的數(shù)據(jù)更新、環(huán)境監(jiān)測、分類入庫、庫存保管、暫存、出庫、分揀配貨、快遞配送等一系列過程。

2.1戰(zhàn)區(qū)所屬大型醫(yī)藥衛(wèi)勤物流配送中心滿足作戰(zhàn)與演習(xí)應(yīng)急與長期需求，包含各類常用與稀缺類藥品、醫(yī)療設(shè)備和耗材，與醫(yī)療機構(gòu)所屬配送中心聯(lián)網(wǎng)，根據(jù)有效期不同，實行雙向配送交流，以最大限度確保資源有效利用。

2.2各級軍隊醫(yī)院所屬醫(yī)藥衛(wèi)勤物流配送中心滿足平時、作戰(zhàn)與演習(xí)應(yīng)急與長期需求，包含各類常用與稀缺類藥品、醫(yī)療設(shè)備和耗材，與戰(zhàn)區(qū)所屬配送中心聯(lián)網(wǎng)，實行雙向配送交流，以最大限度確保資源有效利用，組建有常備衛(wèi)勤分隊。

2.3移動式醫(yī)藥衛(wèi)勤物流配送中心可歸屬于各級醫(yī)院或戰(zhàn)區(qū)大型醫(yī)藥衛(wèi)勤物流配送中心，分輪式、履帶式裝甲車載式、直升機載式和高速運輸艦式移動醫(yī)藥物流配送中心，滿足作戰(zhàn)與演習(xí)應(yīng)急需求，配置衛(wèi)勤小分隊，包含各類常用與稀缺類藥品、便攜式醫(yī)療設(shè)備和耗材，與戰(zhàn)區(qū)所屬配送中心聯(lián)網(wǎng)，實行雙向配送交流。

2.4醫(yī)藥衛(wèi)勤物流配送中心的選址對于戰(zhàn)區(qū)來說，衛(wèi)勤物流配送中心起著信息交換、功能銜接的作用，是戰(zhàn)時醫(yī)藥衛(wèi)勤物流配送的關(guān)鍵，合理布局和資源配置可充分發(fā)揮物流配送中心的時效性、安全性和經(jīng)濟(jì)性[5-6]。因此，要多元化考慮敵方對運輸線路的毀損風(fēng)險、倉儲的毀損風(fēng)險和自然災(zāi)害對物流配送中心的毀損風(fēng)險，同時還要考慮庫容約束、配屬何種快速配送系統(tǒng)及盡可能短的配送時間，以發(fā)揮物流配送中心的最大效能。

3 數(shù)據(jù)中心

3.1大數(shù)據(jù)的產(chǎn)生對于戰(zhàn)時衛(wèi)勤分隊、單兵作戰(zhàn)分隊與人員、無人機及各類物流配送中心來說，相互間信息的交流，將會產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù)，即為大數(shù)據(jù)[7]。包括以下幾方面：一是衛(wèi)勤分隊的衛(wèi)勤保障數(shù)據(jù)信息，包含自身裝備、醫(yī)藥用品與人員數(shù)據(jù)，所接受的就近作戰(zhàn)人員的衛(wèi)勤救援?dāng)?shù)據(jù)和指揮中心的衛(wèi)勤指令數(shù)據(jù)等；二是單兵作戰(zhàn)人員的日常健康數(shù)據(jù)與戰(zhàn)損衛(wèi)勤數(shù)據(jù)，包含健康狀態(tài)的變化、傷情的變化和所處時空位置數(shù)據(jù)；三是戰(zhàn)場環(huán)境感知數(shù)據(jù)[7]，包含感知戰(zhàn)場環(huán)境相關(guān)數(shù)據(jù)信息，如所處地域大氣溫度、濕度、風(fēng)力、雨霧霾程度、周圍水源是否污染、有無有毒害氣霧顆粒等，而這些生態(tài)環(huán)境信息都有可能對作戰(zhàn)人員產(chǎn)生影響，主要是影響作戰(zhàn)人員健康狀況和戰(zhàn)斗力和，及對作戰(zhàn)人員救治與救援的實施；四是戰(zhàn)場無人感知數(shù)據(jù)[8]，包含戰(zhàn)場進(jìn)展、所用武器狀況、戰(zhàn)損狀況、高能武器的應(yīng)用狀態(tài)數(shù)據(jù)等，使衛(wèi)勤指揮救援中心能主動獲取戰(zhàn)場相關(guān)情報，以根據(jù)戰(zhàn)場進(jìn)展和戰(zhàn)損狀況主動適時調(diào)整衛(wèi)勤保障，確保衛(wèi)勤保障高效、精確、定位投放；五是各類醫(yī)藥物流配送中心衛(wèi)勤數(shù)據(jù)，包含醫(yī)藥用品倉儲時空分布、分類、數(shù)量、有效期、所處環(huán)境監(jiān)測和物流走向數(shù)據(jù)等。

3.2數(shù)據(jù)中心的建立包括各類醫(yī)藥衛(wèi)勤物流配送中心的數(shù)據(jù)資源共享平臺、戰(zhàn)場環(huán)境感知系統(tǒng)、戰(zhàn)場無人感知系統(tǒng)。大數(shù)據(jù)的產(chǎn)生必然催生數(shù)據(jù)中心的建設(shè)，對于衛(wèi)勤類大數(shù)據(jù)來說，也必然要求有相應(yīng)衛(wèi)勤數(shù)據(jù)中心的建立，以便高效快速協(xié)調(diào)與指揮對戰(zhàn)場的衛(wèi)勤保障。

3.2.1各類醫(yī)藥衛(wèi)勤物流配送中心的數(shù)據(jù)資源共享平臺兼具衛(wèi)勤指揮中心的作用，兼具大數(shù)據(jù)倉儲功能和數(shù)據(jù)分析功能。構(gòu)建多元化存儲和處理所有醫(yī)藥用品保障狀態(tài)和作戰(zhàn)人員健康、戰(zhàn)損與傷情數(shù)據(jù)庫，覆蓋戰(zhàn)區(qū)內(nèi)所有軍隊醫(yī)療機構(gòu)、物流配送中心、作戰(zhàn)部隊和衛(wèi)勤指揮中心的衛(wèi)勤數(shù)據(jù)資源共享平臺。以戰(zhàn)區(qū)作戰(zhàn)人員的衛(wèi)勤保障需求為基礎(chǔ)，充分應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)、超高性能計算機和透明計算技術(shù)，建成結(jié)構(gòu)合理、互聯(lián)互通、功能完善、技術(shù)先進(jìn)、高效便捷的數(shù)據(jù)資源共享與指揮平臺，以充分滿足戰(zhàn)區(qū)衛(wèi)勤保障需要。

3.2.2各類無人機系統(tǒng)所配置的數(shù)據(jù)交流平臺具有一定動態(tài)量的數(shù)據(jù)倉儲和數(shù)據(jù)分析功能，一是滿足自身設(shè)備運行和飛行狀態(tài)需要；二是任務(wù)需要，接收物流配送中心的指令信息，也接收戰(zhàn)場作戰(zhàn)人員的戰(zhàn)損與傷情信息，以確保隨機攜帶相應(yīng)的急救醫(yī)藥用品定時定點精確投放至目標(biāo)人員。

3.2.3戰(zhàn)場環(huán)境感知和態(tài)勢感知系統(tǒng)可配置于各相關(guān)平臺，如衛(wèi)星、各類飛行器、各類移動車輛，將感知戰(zhàn)場環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)和戰(zhàn)場態(tài)勢數(shù)據(jù)與醫(yī)藥衛(wèi)勤物流配送中心互聯(lián)互通，根據(jù)戰(zhàn)場環(huán)境變化和戰(zhàn)場態(tài)勢變化，及時作出衛(wèi)勤救援決策，決定何時何地就近衛(wèi)勤救援。

4 戰(zhàn)時快速衛(wèi)勤保障模式

綜合運用無人機系統(tǒng)、物流配送中心和數(shù)據(jù)中心，及戰(zhàn)場環(huán)境與態(tài)勢感知系統(tǒng)，目的是建立高效快速衛(wèi)勤保障機制，突破時空的限制，力爭實現(xiàn)一小時戰(zhàn)場快速衛(wèi)勤救援。

4.1一小時戰(zhàn)場快速衛(wèi)勤救援模式的建立當(dāng)戰(zhàn)場出現(xiàn)戰(zhàn)損，單兵作戰(zhàn)分隊或作戰(zhàn)人員可將傷情信息通過數(shù)據(jù)鏈路傳遞中繼感知平臺，由中繼感知平臺將戰(zhàn)損與傷情信息通過數(shù)據(jù)鏈路傳遞于醫(yī)藥衛(wèi)勤物流配送中心，物流配送中心根據(jù)傷情信息，隨即配置相應(yīng)的急救醫(yī)藥用品，由相應(yīng)不同機載荷的無人機隨機攜帶升空，根據(jù)作戰(zhàn)人員所在戰(zhàn)場環(huán)境和戰(zhàn)場態(tài)勢變化，自動規(guī)劃最佳航路，依據(jù)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、自身遙感與紅外傳感器，自動尋的，定時定點精準(zhǔn)投放至目標(biāo)人員，即刻實施救援與救護(hù)。

4.2無人機載除顫器和呼吸器輸送系統(tǒng)即心肺急救飛行器，名為醫(yī)療救護(hù)無人機[9-10]，能夠在幾分鐘至一小時內(nèi)快速的到達(dá)航程內(nèi)任何目的地。無人機系統(tǒng)通過配置實時遙測的視頻圖像、多傳感器的支持?jǐn)?shù)據(jù)和北斗/GPS/INS導(dǎo)航追蹤，持續(xù)和非侵入式實時態(tài)勢感知應(yīng)急災(zāi)難場景的發(fā)生和發(fā)展，并自動監(jiān)測指定周長區(qū)域和視頻追蹤感興趣的活動目標(biāo)。在突發(fā)性疾病或者戰(zhàn)場戰(zhàn)傷救援中，時間是最寶貴的資源，尤其是最初的幾分鐘決定了是否能夠控制情況不再惡化。所以說提高衛(wèi)勤急救的應(yīng)激反應(yīng)速度，對于緊急的心臟病突發(fā)、溺水、戰(zhàn)傷和呼吸系統(tǒng)問題來說是至關(guān)重要的。救護(hù)無人機的功能能夠和救生技術(shù)，如自動體外除顫器、心肺復(fù)蘇術(shù)很好的貼合?？捎尚l(wèi)勤技術(shù)人員通過網(wǎng)絡(luò)和手機操控救護(hù)無人機的行動，將急救藥品與器材送到傷病員所在的位置，指導(dǎo)實施急救。

4.3集群式無人機系統(tǒng)這是目前在探索和實踐的一類大規(guī)模集群式無人機應(yīng)用，在集群中，每個無人機都定位成一個單元，可根據(jù)任務(wù)需要和貨物重量和尺寸來決定組合形式，不同單元無人機可承當(dāng)不同的任務(wù)需求，配置不同功能模塊，如偵搜、中繼通訊、指揮控制、載重等功能模塊，模塊既可單獨配置，也可組合配置。每個分離單元無人機可根據(jù)態(tài)勢感知和指令動態(tài)無中心自組網(wǎng)絡(luò)，通過數(shù)據(jù)鏈互聯(lián)互通信息，自主任務(wù)決策與分配，綜合運用自動監(jiān)測、遙測圖像追蹤、北斗/GPS導(dǎo)航技術(shù)，可實時自組合不同任務(wù)集群和分離成不同任務(wù)功能單元體[11-12]。在集群網(wǎng)絡(luò)中，每個單元無人機均是一個飛行節(jié)點，既聯(lián)通又有獨立，均能做到自主化和自治化，即飛行期間無人為操控，所有個體只控制個體飛行，并觀察臨近個體位置，但并不對任何其他個體產(chǎn)生主觀影響作用；同時所有個體自然形成一個穩(wěn)定的集群結(jié)構(gòu)，一旦有任何一個個體因喪失功能脫離群體或因任何原因改變?nèi)后w結(jié)構(gòu)位置，新的集群結(jié)構(gòu)排列會快速自動形成并保持穩(wěn)定。這就意味著在集群網(wǎng)絡(luò)中，具備了集群智能[13]，即密集彈射或旋翼起飛、空中集結(jié)、多目標(biāo)分組、編隊合圍、集群行動，大規(guī)模、低成本、多功能的無人機集群通過空中組網(wǎng)、自主控制、群智決策，可應(yīng)用于多種探測感知、應(yīng)急通信、衛(wèi)勤救援等任務(wù)。這樣集群無人機執(zhí)行任務(wù)時，可起到空中綜合立體倉庫的作用，可儲備一定量的物品，多層空間待命，定位在指揮中心和物流配送中心預(yù)測很快將有需求爆發(fā)的位置附近。當(dāng)有任務(wù)需求時，無人機即可飛行發(fā)送包裹。單獨的無人機可通過指令脫離無人機集群單獨執(zhí)行一些任務(wù)，甚至可獨立進(jìn)行送貨，將輕巧的小型貨物送到指定地點。因為集群無人機的功能特點，無論是通信網(wǎng)絡(luò)還是應(yīng)急救援，均可做到分布式廣域監(jiān)測和協(xié)同探測。衛(wèi)勤保障既可集群送達(dá)，更可個體送達(dá)，滿足大規(guī)模救援需求，也可保障單個偏遠(yuǎn)作戰(zhàn)人員的自我救助，從而真正做到多維度衛(wèi)勤快遞和救援必達(dá)。

5 戰(zhàn)區(qū)戰(zhàn)損人員的無人搜救、快遞配送和集群救援

在戰(zhàn)區(qū)作戰(zhàn)行動中，無論是大規(guī)模戰(zhàn)傷，還是偏遠(yuǎn)小分隊單兵戰(zhàn)傷，都存在能否及時發(fā)現(xiàn)、及時救援的問題，而無人集群智能和快遞配送系統(tǒng)就是要解決這最后一公里和最初一小時的緊急精準(zhǔn)衛(wèi)勤救援。

5.1戰(zhàn)傷人員的無人搜救當(dāng)因作戰(zhàn)行動出現(xiàn)戰(zhàn)損，戰(zhàn)傷分隊或個體依據(jù)配置的單兵多元傳感感知終端，將自身定位與識別信息、戰(zhàn)場環(huán)境信息、戰(zhàn)損與傷情信息通過數(shù)據(jù)鏈路自動實時傳輸于戰(zhàn)區(qū)或戰(zhàn)場空域的數(shù)據(jù)中繼平臺，數(shù)據(jù)中繼平臺實時傳輸信息于戰(zhàn)區(qū)所屬衛(wèi)勤物流配送中心與衛(wèi)勤指控中心，中心基于衛(wèi)勤態(tài)勢的演變，先行派出無人機進(jìn)行偵搜，以進(jìn)一步確定戰(zhàn)損人員識別定位和傷情信息，在態(tài)勢感知、評估、預(yù)測的基礎(chǔ)上，評估衛(wèi)勤救援的先后順序和輕重緩急，即先行獲取自動檢傷分類信息，并同時進(jìn)行最佳飛行航跡規(guī)劃，根據(jù)實時高效測量定位的危險信息與目標(biāo)傷情信息，實時修正航路航跡，直至達(dá)到目標(biāo)節(jié)點，以確保飛行救援全程的安全快捷與精準(zhǔn)高效[8,14-16]。

5.2快遞配送和集群救援在戰(zhàn)損中，急性失血失液、氣道損傷、暴露皮膚的爆炸傷、各類骨折和腦胸腹聯(lián)合創(chuàng)傷時最常見的戰(zhàn)傷，確保及時維持戰(zhàn)損人員的有效基本生命體征是衛(wèi)勤救援中的當(dāng)務(wù)之急。因此，衛(wèi)勤物流配送中心依據(jù)所確認(rèn)的單兵戰(zhàn)損與傷情，優(yōu)先配置有效血液制品，晶體膠體液，及必備的急救藥品器材。在優(yōu)先應(yīng)配置的藥品中，血制品運輸要求最高，涉及保存溫度和時效性，尤其是長距離和多目標(biāo)供血，無人機供血的高效快捷是地面運輸車輛所不能比擬的[17]。在確認(rèn)戰(zhàn)損目標(biāo)定位和傷情信息后，衛(wèi)勤物流配送中心即刻起飛集群無人機，集群配送相關(guān)急救藥品和器材，以最佳航跡快速機動到目標(biāo)區(qū)域，共同完成對一個目標(biāo)區(qū)域的覆蓋。飛行全程中，戰(zhàn)損目標(biāo)信息與無人機集群實時雙向信息互通，再次識別定位后，即刻降至戰(zhàn)損人員近旁，相關(guān)聯(lián)急救人員即刻取用急救醫(yī)藥用品，以就地就近實施衛(wèi)勤救援。根據(jù)戰(zhàn)場環(huán)境和傷情信息，急救可為戰(zhàn)損人員自身實施急救，也可為戰(zhàn)友和隨隊衛(wèi)勤人員實施急救。如有必要，對于危重戰(zhàn)損創(chuàng)傷，可通過大型無人機精準(zhǔn)投放野戰(zhàn)無菌手術(shù)帳篷和整套應(yīng)急野戰(zhàn)無菌手術(shù)器材，同時空降相關(guān)急救醫(yī)護(hù)人員，就地即刻實施創(chuàng)傷急救手術(shù)，為后送救援節(jié)省時間和贏得更多的生命維持與康復(fù)機會。在現(xiàn)場救援中，戰(zhàn)損救援信息實時傳輸于衛(wèi)勤物流配送中心，以實時協(xié)同繼續(xù)配送急救藥品器材和把握時機后續(xù)后送衛(wèi)勤救援行動。

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