Os drones podem detectar minas enterradas por baixo do solo?

Se você olhou acima no céu em algum ponto nos últimos anos, você pode ter manchado algo voar através do ar que você nunca veria algumas décadas há. Isso é um pássaro? Um avião? Super homem? Não … o que você provavelmente viu é um zangão!

Parece que os zangões são toda a raiva estes dias. Desde usos governamentais até brinquedos recreativos pessoais, veículos aéreos não tripulados (seu nome formal) estão se tornando muito mais acessíveis, poderosos e úteis para uma série de interesses governamentais, militaristas, ambientais, pessoais e privados. Este rápido crescimento levou a inúmeras questões de potenciais aplicações para drenos, incluindo se os drenos poderiam detectar minas enterradas sob a Terra.

Para aqueles que não sabem, ou pensam que as minas terrestres são simplesmente uma peça bárbara do passado, este artigo pode abrir os olhos para algumas duras realidades.

Minas terrestres são um tipo de dispositivo explosivo enterrado sob o solo que respondem à aplicação de pressão, ou seja, quando alguém ou algo passos / drives sobre ele. As minas terrestres têm sido usadas como um método de defesa passiva há mais de 700 anos, e versões rudimentares de minas terrestres foram usadas como armadilhas, ferramentas de estratégia de defesa e armas de negação de área foram usadas até o início do século XX. No entanto, quando a Alemanha melhorou significativamente o projeto de minas terrestres durante a Primeira Guerra Mundial, milhões desses assassinos ocultos espalhados pelo mundo, e seu uso cresceu exponencialmente.

Nos 80 anos que se seguiram ao seu desenvolvimento, minas terrestres mataram ou feriram milhões de pessoas, incluindo pessoal militar e civil. Desde o Tratado de Ottawa de 1997, que proibiu o uso de minas terrestres, 161 países concordaram em parar de usá-los, mas isso não eliminou completamente seu uso, nem removeu o perigo que já estava enterrado da Normandia para o Camboja.

De minas anti-tanque deixadas nos campos da França e da Alemanha para esquecidos campos de minas no Sudeste Asiático e em todo o mundo, essas minas terrestres ainda representam uma ameaça significativa. Na verdade, mais de 4.000 pessoas são mortas ou feridas por minas terrestres não descobertas a cada ano, e há cerca de 100 milhões de minas terrestres ainda não descobertas espalhadas pelo mundo.

Drones por si só não são suficientes para resolver este problema, porque o nível de sofisticação que a maioria dos drones não tem em conta as coisas enterradas no subsolo. Em outras palavras, os drones não têm as mesmas capacidades dos satélites de radar, e aqueles que poderiam ser extremamente caros e muito provavelmente usados ​​para outras tarefas “mais importantes”.

Agora, quantos de vocês leitores ouviram falar de GPS? Significa Global Positioning System, masestamos interessados ​​em uma tecnologia estreitamente relacionada – GPR (Ground-Penetrating Radar).Este tipo especial de radar usa pulsos de radar de alta freqüência para criar uma imagem do subsolo. As microondas usadas irão refletir, refractar ou espalhar de volta de qualquer subespaço estruturas, e isso pode ser gravado com extrema precisão. GPR é mais comumente usado para fins arqueológicos para descobrir sites enterrados ou materiais, bem como em aplicações militares, tais como a procura de túneis subterrâneos.

Os métodos de GPR mais eficazes requerem uma antena no solo para receber e retransmitir as leituras de microondas, mas as antenas aéreas também foram desenvolvidas; O problema é que há sempre um trade-off entre penetração e resolução; Em outras palavras, quanto mais profundo você olhar com GPR, menos precisa a localização do objeto será. A maioria das minas terrestres estão perto da superfície, de modo que a penetração não precisa ser muito grande. No entanto, a altura do zangão e a velocidade a que se desloca também será um fator na precisão da detecção.

Um robô equipado com um dispositivo GPR seria capaz de enviar um impulso radar para o chão, e usando múltiplos de frequência radar de penetração no solo (MFGPR), ele poderia realmente detectar a depressão no solo causada pela mina terrestre, ao invés do Minha própria. Estudos em GPR descobriram que os objetos envolvidos em plástico (de que a maioria das minas terrestres modernas são) não são detectados com precisão, mas os divots no chão não registrar muito claramente.

Drones equipados com GPR iria enfrentar os mesmos problemas que enfrentam modernos caçadores de minas – recursos, tempo e enormes quantidades de terreno para cobrir. Há uma série de estudos de pesquisa e desenvolvedores drone trabalhando na logística de avaliação aérea móvel rápida usando GPR, mas as complicações de altura, solos rochosos e coordenadas imprecisas de minas terrestres localizadas serão difícil Nozes para Rachadura.

A chave seria projetar um drone com baixo consumo de energia (áreas tão grandes poderiam ser cobertas sem reabastecimento), leve e compacta. Além disso, uma configuração de antena MIMO (multiple input multiple output) teria que ser otimizada. Em outras palavras, seria muito mais fácil e mais preciso se houvesse uma combinação de antenas terrestres e antenas aéreas para identificar com precisão a localização ea profundidade da mina descoberta.

Um objetivo de pesquisa atual é um zangão que pode voar a 40 mph e realizar varreduras contínuas e precisas de uma área pré-programada. Encontrar a mistura perfeita de altura, precisão e velocidade de varredura será importante se os drones forem usados ​​para operações em larga escala para eliminar as minas terrestres. Embora a idéia seja certamente viável, e cada vez mais realista a cada ano, os recursos e tempo necessários para encontrar até mesmo uma fração das minas terrestres na Terra são proibitivos.

Além disso, a capacidade de localizar a localização desses drones é apenas metade da batalha; Detonar com segurança ou remover essas minas também é altamente perigoso e exigiria recursos adicionais, tempo e pés no chão, a menos que você quisesse tomar uma abordagem muito direta, como esses caras ….

Os dias de drones poderosos vasculhando a Terra e detonando com segurança as minas descobertas da estratosfera ainda estão bastante longe, mas a idéia é FAR de impossível!