Инфракрасные системы, размещенные на платформах Drone, помогают разминированию в Афганистане
Пять ученых из Университета Бингемтона (Alex Nikulin, Timothy S. de Smet, Jasper Baur, William D. Frazer and Jacob C. Abramowitz из Binghamton University ) продемонстрировали разработку систем тепловидения, развернутых на низковысотных БПЛА, чтобы обнаружить мины более быстро и эффективно, чем прочие методы, основанные на человеческом участии. Идея основана на тепловой инерции объектов или способности объекта реагировать на колебания температуры. Дрон, оснащенный тепловизионной системой, может наблюдать, что земля со временем обнаруживает эти тепловые аномалии.
Например, мины, уничтожающей живую силу, типа «бабочки» PFM-1, вызывают особое беспокойство гуманитарных групп, удаляющих невзорвавшиеся мины из бывших зон боевых действий в Афганистане. PFM-1 сделан в основном полиэтилена и ее трудно обнаружить металлоискателем с помощью традиционных методов. Они также известны как «игрушечные мины» вследствие склонности детей обнаружить невзорвавшиеся PFM-1 и принимать их за игрушки, Для взрыва PFM-1 достаточно приблизительно 5 кг давления. Считается, что более чем миллион этих мин остается в Афганистане.
Команда из Университета Бингемтона с 2017 года проводит исследование в Ченэнго-Вэлли-Стэйт-Парк (Chenango Valley State Park), Нью-Йорк. 18 имитационных мин PFM-1 были помещены на территории бывшей парковки, в четырех различных ориентациях, чтобы создать имитацию минного поля размером 10×20 м.
Исследователи использовали беспилотник 3DR Соло quadcopter с 13-миллиметровым фокусным расстоянием камеры FLIR Vue Pro R 640×512 LWIR. Данные, собранные БПЛА были систематизированы, с использованием приложения pix4Dcapture на планшете на базе Android, связанном с 3DR радио-диспетчером через Wi-Fi. Изображения были предварительно обработаны, используя программное обеспечение ThermoViewer, с тем чтобы создать 14-битные растровые наборы данных. Данные после этого экспортировались в приложение pix4Dmapper для обработки. Тепловые данные были дополнены традиционной аэрофотосъемкой, взятой с БПЛА «Фантомом DJI 4 20» с камерой MPixel.
Фотография в LWIR-диапазоне смогла легко обнаружить мины вскоре после восхода солнца. Рано утром мины были более прохладными, чем их окружающие естественные объекты. После того, под солнечным светом мины нагрелись намного быстрее, чем объекты в окружающей среде. Температурные перепады еще раз становятся явными в и после заката. Мины были обнаружены независимо от их ориентации, и исследователи смогли отождествить все 18 мин с в среднем точностью на 77,88% по нескольким испытательным полетам.
Беспилотнику было трудно обнаружить мины в окружающей среде с растительностью, чем в «более чистой» окружающей среде, такой как песок или глина. В будущем исследователи изучат влияние окружающей среды с переменной влажностью и сезонными температурами. Исследователи также планируют исследовать возможности использования автоматизированных алгоритмов обнаружения. Эта техника может не быть в состоянии полностью заменить человеческие усилия. Однако, используемый в качестве совместного инструмента, этот метод может обнаружить присутствие мин, ориентацию минного поля и определить иные данные минного поля, которые могли сделать разминирование менее дорогим и более безопасным.
Исследование, названное «Detection and Identification of Remnant PFM-1 ‘Butterfly Mines’ with a UAV-based Thermal-Imaging Protocol», было опубликовано в 2018 году.
