بخشی از مقاله
چکیده :
ما در این مقاله سعی داشتیم که سیستم حسگري را براي کاهش هشدارهاي خطا براي استفاده انسان یا رباتهاي خودکار در حین مین زدائی مینهاي ضد نفر ارتقا دهیم . ما ابتدا در حین اولین تجربه خویش تمرکز خود را روي یک رادار نفوذ کننده به زمین با آنتن 1 GHZ و فلزیابی که براي تصور جسم هدف استفاده میشد قرار دادیم. فلزیاب براي کمک به تشخیص دو جسم با انعکاس امواج مشابه با محتواي فلزي متفاوت بعنوان مثال یک مین و یک سنگ در همان سایز سیم رادار نفوذ کننده به عمق زمین که آنها از این پس GPR میخوانیم باید بین یک مین را از باقیمانده و خرده ریز فلزات که معمولا در بیشتر مواقع همان جواب را در فلزیاب می دهد فرق قائل شود . تنظیمات آزمایش شامل دو جعبه شنی با یک سیستم کامپیوتري که بطور اتوماتیک موقعیت حسگرها را تنظیم می کند، میشود . نتایج ابتدایی در استحصال داده ها و بکارگیري هر دو تکنولوژي حسگرها به همراه یک مقایسه بین فلزیاب و دادهاي GPR ارائه شده است .
کلید واژه ها :رادارهاي نفوذ کننده به زمینGPR ، القاي الکترومغناطیس ، استحصال داد ، آنالیز تصویر ، کشف و ردیابی ، مینهاي زمینی
.1معرفی : مشکل مینهاي زمینی
بیشتر از صد میلیون مین ضد نفر - AP - در سراسر زمین کار گذاشته شده است که هر روزه مردمان غیر نظامی بیگناه را زخمی می کند یا می کشد .کسر بزرگی از آنان شبیه مین حداقل فلز است که شکل شماره 1 نشان داده شده که تقریبا از پلاستیک ساخته شده و مقدار فلز بکار رفته در مقیاس - 1 gr یا حتی بعضی مواقع به کمکی 0.1 gr نیز میرسد - می باشد و آنها همچنین شامل 20 gr مواد منجره فعال نیز می باشند . مینهاي ضد نفر معمولا در نزدیکی سطح کار گذاشته می شوند - مخصوصا کوچکترها - ولی همچنین می توانند در عمق 30- 20 سانتی متري نیز باشند و یا حتی می توانند دلیل پدیده هاي طبیعی مثل سیل یا شنهاي روان از مکان اصلی خویش جا به جا شوند. باید توجه کرد که راه حلهاي نظامی براي مین زدائی انسانی مناسب نیست در ابتدا هدف ایجاد یک شکاف یا راه در میدان است تا در نهایت تا نرخ 80 درصد تخریب قابل قبول خواهد بود . براي مینهاي انسانی واضح است که سیستم باید قابلیت پاکسازي تا 99.6 را داشته باشد - طبق استاندارد سازمان ملل -
-2 مین زدائی دستی : وضعیت جاري
فلزیابهاي که در حال حاضر تیمهاي مین زدائی استفاده می کنند نمی تواند بین خرده ریزهاي فلزي و مینها تفاوتی قائل شود و در نتیجه در یک میدان مین بین 100 تا 1000 هشدار خطا داده می شود بخصوص در میدانهاي واقعی که با مقدار زیادي ترکشها ، خرده فلزها و پوکه فشنگها آلوده شده باشد .در حالیکه فلزیابها می توانند آنقدر حساس تنظیم شوند تا حداقل میزان فلز در مینهاي مدن را نیز حس کنند ولی این عملا ممکن نیست چون این امر منجر به جستجوي خرده فلزهاي ریزتر نیز می شود . جایگزین فعلی وارد کردن قطعه اي فلزي با زاویه براي تشخیص شکل شئی که این کار نیز ذاتا عمل خطرناکی است .در نهایت نیاز به یک تکنولوژي جدید و یک حسگر نوین براي مین زدائی ضروري به نظر می رسد .
.3شرح و اهداف : ما سه هدف اصلی داشتیم
آزمایش را انجام دهیم تا بطور قابل ملاحظه اي هشدارهاي خطا را کاهش دهیم شرکت در تحقیق بلند مدت در سطح بین الملل تا تکنولوژي مین زدائی تبادل اطلاعات در تکنولوژي مین زدئی در مقیاس اینترنت و کنفرانسهاي علمی
-4 سیستم تست :
آزمایشهایی گسترده در جعبه شنی مورد نیاز بوده تا دادهاي متنوعی تحت شرایط معلومی تحت شرایط معلومی بدست آید تا در عوض نرم افزارهاي مورد استفاده ارتقا یابد . تعداد زیادي شبیه سازي و مقدار زیادي داده باید بدست آید .جعبه شنی باید به اندازه کافی بزرگ تا اندازه گیري داده از محیط از محیط اطراف تاثیر نپذیرد . ما یک سیستم با دو بلوك مجاور با حجم داخلی 3.2*3.2*1.2 براي هر کدام . ظرف ما با شن تمیز پر شده تا نتایج تست واقعی تر باشد . با در نظر گرفتن نرخ رطوبت که موجب کاهش سیگنالهاي الکترمغناطیسی می شود پس سیگنالها از 0.1 درصد تا 2.3 درصد در عمق 30 سانتی متر سطح متغیر میشود. براي اینکه رادار در موقعیت مناسب و تکرار پذیري قرار گیرد ما از سیستم موقعیتی کارتزین استفاده کردیم که حسگر را روي زمین تحت تست قرار می داد که ما می توانیم آنها در شکل شماره 2 ببنیم .
ما نمی توانستیم و قادر به کنترل حرکت عمودي رادار نیستیم و تنها در ثابت کردن حسگر در ارتفاع مشخصی از سطح زمین می باشیم . یک فنر به حسگر در هنگام کار روي زمین ارتفاع آنرا تنظیم می کند . موتور این سیستم با یک سیم از یک جعبه براي جابجایی می گیرد و داده هاي بدست آمده روي یک دیسک PCذخیره می شود و بعداً به کامپیوتر اصلی منتقل می شود .در آینده تستهاي واقع گرا انجام خواهد پذیرفت در واقع استفاده از سیستم کارتزین براي جدا کردن اجزا حمل کردن بسیار ساده تر است . این سیستم 4 نقطه اتکا براي نصب نیازمند است و با یک PC و یک منبع برق کوچک نیز حتی کار می کند .
با توجه به مینها ، با مشکلات فراوانی در هنگام مواجه با آنها حتی آنهائیکه در جاي خود ثابت اند ، نیز مواجه ایم با شگفتی برخی از این مشکلات در هنگام کار با کپی هاي ساختگی نیز قابل دیدن است . پس در نهایت با یک مین ارتشی واقعی که به جاي مواد منفجره آن از تکه هاي چوب جایگزین شده بود استفاده کردیم . در آینده ما از شبیه سازهاي ساده انفجار مثل پارافین ، نایلون یا موم یا RTV 3110 استفاده می کنیم . که آخرین آن در بازه 100 MHz–1 GHz رنج خواص دي الکتریک آن که بطور معمول در مینهاي ضد نفر استفاده می شود را شامل می شود . که این متناسب است با TNT ، و ترکیب B جدول شماره 1
-5 فعالیتهاي : GPR
ما بطور کامل حتم داریم که این سیستم هنوز براي استفاده در وسعت کنونی که از فلزیابها استفاده می شود در مقایسه با انها بسیار گران است ولی ما امیدوارم که با روشن شدن کارائی این سیستم براي مین یابی و هنگامیکه پتانسیل بازار آن براي تولیدکنندگان آشکار شود ، قیمت آن نیز بسیار کاهش خواهد یافت . یک GPR باید بازه فرکانسی مناسبی را براي وضوح بهتر در یک میدان مین داشته باشد اما از آنجائیکه فرکانسهاي بالا بخوبی پخش نمی شود بازه انتخاب شده همیشه باید توازنی بین وضوح و عمق نفوذ نیز داشته باشد.
