nell MineSweeper 极大地受益于康奈尔大学两位机器人和传感器领域教授的帮助:Ephrahim Garcia 博士和 William Philpot 博士。Garcia 目前是康奈尔大学智能机器系统实验室的负责人,在小型机器人群和自主机器人的分布式智能开发方面贡献了多年的经验。他作为国防高级研究计划局项目经理的经验也是该团队的重要资产。Philpot 目前是土木与环境工程学院的副主任和康奈尔资源信息系统研究所遥感项目负责人。他在光学遥感物理、空间和光谱模式识别以及图像处理方面的研究经验已被证明非常有帮助。
上图:寒冷地区测试中心 (CRTC) 于 2024 年 3 月 28 日齐聚一堂,庆祝本财年冬季测试季结束。从最近部署的下一代班组武器步枪、北极机动维持系统和原型重型设备冬季轮胎,开发测试中心今年冬天进行或支持了 12 次测试。CRTC 的内部厨师准备了牛排和虾午餐,并配上所有配菜。现在阿拉斯加的冬天正在逐渐消退,CRTC 将把重点转移到非冬季测试上,同时进行全组织的维护和重置操作。右图:CRTC 指挥官乔纳森·布朗中校欢迎罗西娜·布雷的父母,她目前正在 CRTC 担任开发任务。(塞巴斯蒂安·萨尔洛斯摄)
摘要:我们提出了一种安装在无人机 (UAV 或无人机) 上的磁力计系统和一种数据处理方法,用于检测韩国非军事区 (DMZ) 中未开发的自然环境中的金属杀伤人员地雷 (M16)。激光高度计的性能得到了改进,以便无人机即使在有灰尘和灌木丛的自然环境中也能在低空稳定飞行,并且在钟摆上安装了磁力计,以最大限度地减少无人机的磁噪声和振动的影响。在 1 m 的飞行高度,M16 的标准为 5 nT。简单的低通滤波可消除钟摆运动引起的磁摆动噪声,移动平均法可消除与磁力计航向相关的变化。在韩国非军事区附近的实际排雷区进行了磁探,检测到 9 个超过 5 nT 的磁异常,并且在每个检测点 1 米半径范围内发现各种金属物质。拟议的基于无人机的地雷探测系统有望通过在军事地雷探测工作之前提供有关探测区域的准确科学信息来降低探测人员的风险并缩短地雷探测时间。
磁场在附近具有导电性的物体(如地雷中的金属)周围形成。物体的可检测性取决于感应磁场的强度以及物体的导电性、大小、形状和位置。例如,铜、铝和普通钢都是良好的导体,相对容易检测。不锈钢比一块相同的普通钢更难检测,因为它对感应磁场的抵抗力更强,因此产生的二次磁场更弱或更小。便携式金属探测器采用连续波或脉冲方式进行发射和接收。连续波探测器连续感应和监测磁场,以感知导电物体二次场造成的任何干扰;脉冲探测器以交替周期发送和接收以寻找二次磁场。
磁场在具有导电性的附近物体(如地雷中的金属)周围形成。物体的可检测性取决于感应磁场的强度以及物体的导电性、大小、形状和位置。例如,铜、铝和普通钢都是良好的导体,相对容易检测。不锈钢比一块相同的普通钢更难检测,因为它对感应磁场的抵抗力更强,因此产生的二次磁场更弱或更小。便携式金属探测器采用连续波或脉冲方式进行发射和接收。连续波探测器连续感应和监测磁场,以感知导电物体的二次场造成的任何干扰;脉冲探测器以交替周期发送和接收以寻找二次磁场。
在制定该研讨会协议的过程中,很明显至少有两个与金属探测器相关的领域需要进一步研究。第一个是土壤和地形的电磁特性,以便预测金属探测器在不同雷区的性能。第二个是在可靠的统计测试的基础上评估地雷探测的性能。这两个要求很高的研究领域的工作目前正在进行中。
高光谱长波红外遥感与区域三维重建相结合,可提高探测可靠性,减少在山区和丘陵地区搜寻地下物体(杀伤人员地雷、简易爆炸装置和未爆炸弹药)时的误报频率,因为这些地区难以使用扫雷器。多角度遥感使我们能够排除被遮蔽并以一定角度放置的物体的跳跃,并将含有异常物体的土壤与普通土壤和表面不规则物分开。给出了用于雷区测绘的光学数字综合体的概念,其主要基础是高光谱设备,该设备从两个光学通道接收数据,并将它们分成长波红外范围内的数十个光谱通道。一个光学通道扫描天底,第二个通道以一定角度扫描土壤表面。该综合体还包括一个可见光范围的相机,用于接收不同空间平面中的一系列图像以进行进一步的三维重建。描述了一种获取分段高光谱数据并将其与重建的数字地形模型相结合的方法,用于解决隐藏地面和地下物体的探测、侦察以及在不同坡度地形上规划人道主义排雷任务的问题。
在制定本研讨会协议的过程中,很明显,至少有两个与金属探测器相关的领域需要进一步研究。第一个是一般意义上的土壤和地形的电磁特性,以便预测金属探测器在不同雷区的性能。第二个是在可靠的统计测试的基础上评估地雷探测的性能。这两个要求严格的研究领域的工作目前正在进行中。
日内瓦国际人道主义排雷中心的《人道主义排雷探测技术和系统指南》(http://www.gichd.ch/1248.0.html)简要、非详尽地概述了几种用于人道主义排雷的地雷探测和面积减少传感技术和系统。首先介绍每种技术的工作原理,然后概述可能的应用类型、优势和局限性、人道主义排雷的潜力以及估计的技术准备情况。具体系统根据研发计划、当前规格和可用结果进行描述。本指南尽可能侧重于最有前景的发展。本指南最后对以下内容进行了首次分析:(i) 从研发到现场使用普遍缺乏进展以及失败的原因,(ii) 过去 10 年中一些最值得注意的发展,以及 (iii) 对所介绍的个别技术和系统的简要分析。本指南可从前面提到的日内瓦排雷中心网站免费订购。