乌克兰人道主义排雷行动无人机/传感器系统第二阶段测试
百科
2024-12-10 16:17
江苏
![]()
2024年5月，联合国开发计划署(UNDP)在乌克兰进行了用于人道主义排雷行动(HMA)的无人机(UAV)/传感器系统第二阶段试验。七个组织参与其中，其中四个是乌克兰组织。每个组织都带来了不同组合的无人机系统(UAS)平台、传感器和数据处理系统，并在UNDP在乌克兰中部设立的试验区进行测试。应经济部的要求，由乌克兰和国际组织参与的第二阶段试验取得了令人鼓舞的结果。他们表明，结合技术检测金属和塑料战争遗留爆炸物(ERW)物品（无论是地面还是地下）可以显著提高传统人道主义排雷方法的效率，从而实现更有针对性的排雷。2024年5月，联合国开发计划署在乌克兰对人道主义排雷行动的无人机/传感器系统进行了第二阶段试验。该项目的正式名称为“乌克兰农业有效排雷行动的无人驾驶技术”，由于它建立在2023年7月举行的上一次试验的基础上，因此通常被称为“第二阶段”。第二轮试验的主要目的是分析此类无人机/传感器系统在支持和潜在加速乌克兰未来人道主义排雷行动土地释放工作方面的准确性、效率、可扩展性、优势和局限性。第二阶段得到了克罗地亚、法国、马耳他、荷兰和瑞典政府的慷慨资助。装有MVP-62引信的TM-62P3反车辆地雷，是2024年5月第二阶段测试期间控制和校准区内四枚未爆炸弹药之一。图片来源：EdwardCrowther/联合国开发计划署乌克兰分部乌克兰排雷行动的特点是，所有排雷行动领域都存在大量创新，第二阶段的一个主要目标是客观地测试各种无人机系统/传感器系统，包括乌克兰组织开发的多个系统。在参与第二阶段的七个组织中，有四个是乌克兰组织。第二阶段试验在乌克兰中部的一个多边形上进行，得到了乌克兰国家排雷行动管理局、乌克兰国家警察和乌克兰国家军事装备测试和认证科学研究所的支持；后者是乌克兰国家机构，最终负责认证所有人道主义排雷行动设备（如排雷机）。欧洲安全与合作组织和日内瓦国际人道主义排雷中心都派出了一名人道主义排雷行动技术专家来支持第二阶段的试验。1.控制和校准区域，包含四个战争遗留爆炸物物品（两个地面放置的物品和两个地下物品），参赛团队可以据此校准他们的设备。2.复制乌克兰已确认危险区域(CHA)的区域。第二阶段已确认危险区域面积为1.44公顷，其中有27个地雷、集束弹药和未爆弹药(UXO)，放置在地面和地下，尽可能模拟乌克兰真实的雷区。虽然地理面积较小，但已确认危险区域测试区域各不相同，有各种植被、战壕线和相对平坦的区域。3.模拟疑似危险区域(SHA)的区域，受战争遗留爆炸物污染较低—仅放置六个战争遗留爆炸物物品。疑似危险区域面积为5.75公顷。该区域的目的是通过测量误检率等因素来确定系统在疑似危险区域中进行技术调查的潜在准确性。第二阶段团队放置的物品均为实物（不含爆炸物），未使用替代品或实物模型（例如3D打印模型）。放置后，使用差分全球定位系统(D-GPS)记录每个物品的位置，以及有关其位置的详细信息（埋藏、半埋藏、被植被遮挡、露天等）。就第二阶段放置的物品而言，金属物品的比例高于塑料物品，表面物品的比例高于埋藏物品。![]()
第25项，即TM-62P3反车辆地雷，位于第二阶段测试期间确认的危险区域。一些项目（例如此项目）被半埋或用土壤或植被遮挡，为参赛队伍呈现更真实、更具挑战性的环境。实际测试期间不存在白色数字方块。![]()
PFM-1反步兵地雷，于2024年5月在第二阶段测试期间埋设在疑似危险区域。实际测试期间没有出现白色数字方块。一个参与组织能够使用爆炸物传感器和AI物体识别的组合来定位此物品（埋设在5.75公顷区域内的单个PFM-1）。第二阶段试验旨在测试这些不同的平台/传感器/数据处理组合，以了解哪些组合对不同类别的战争遗留爆炸物目标最为有效：金属/塑料、表面/地下等。在使用的技术方面，所有参与者都使用了光电相机。如果与人工和/或计算机视觉图像分析相结合，这项技术可以提供检测地面战争遗留爆炸物物品的途径。对于三个参与组织来说，磁力计是第二种选择传感器。对于地雷探测，磁力计用于检测由金属物体（如未爆炸弹药和地雷）的存在引起的磁异常。一个组织使用了电磁感应(EMI)传感器。电磁感应传感器通过测量目标对感应电磁场的响应来检测金属物体的存在。当应用于地雷探测时，电磁感应技术可以识别地雷的金属成分和其他地下金属物体。四个参与组织使用了包括红外(IR)在内的多光谱相机。这种方法利用地雷独特的热特征将其与其他物体和材料区分开来。使用红外传感器似乎可以提高使用它们的公司的检测率。虽然任何参与组织在第二阶段部署的传感器技术都不是新颖的，但这些组织各自利用了不同形式的传感器融合以及人工智能(AI)/机器学习的各个方面，以处理来自平台和传感器的数据。简而言之，似乎传感器融合和数据处理的进步，而不是任何特定的硬件突破，可能会提高乌克兰背景下的战争遗留爆炸物检测率。每个团队有两天时间使用无人机/传感器系统扫描两个区域（已确认危险区域和疑似危险区域）。所有参与组织都参加了已确认危险区域的检查，但由于各种技术问题（设备故障）、安全考虑（测试窗口期间禁止无人机系统飞行）和天气条件（风速超过正常运行条件），四个参与组织无法评估疑似危险区域测试区域。无人机系统飞行禁令是乌克兰战时局势的结果，空域随时可能突然关闭。在试验期间，一项特别禁令持续了一整天，因此在测试窗口期间受到此禁令影响的团队被重新安排以完成飞行。在测试期间观察到潜在的电磁噪声和GPS退化因素，很可能是由于测试时乌克兰的战时条件造成的。然而，这似乎并没有对测试的整体完成产生重大影响。分析第二阶段参与者的表现后，可以得出以下一般结论：核心遥感技术：第二阶段确定的最可靠的遥感技术包括高分辨率光学摄像机、热像仪和磁力测量。未来的测试应侧重于进一步改进传感器/数据融合，以及针对乌克兰常见的不同天气条件和战争遗留爆炸物类型进行调整。地球物理遥感方法：经典地球物理方法（如PEMS）需要进一步校准和实验多样化，以检测各种小型金属和塑料物体中的共振。按深度划分的检测效率：所有表面物体都被一个或多个团队检测到，并且发现了60%的埋藏物体。未来的测试轮次应侧重于磁异常和热辐射的数据收集和校准，以改进对地下战争遗留爆炸物物品的检测。这应特别关注定位埋藏的塑料/最小金属战争遗留爆炸物物品，对于现有技术而言，检测这些物品仍然具有挑战性。目视检查和人工智能：使用人工智能进行检测的视觉检查可以通过精确训练的神经网络产生出色的结果。人工智能软件可以显著提高数据处理速度和降噪效果，尽管最终数据审查仍然需要人类专家。使用真实图像在更大的数据集上训练的计算机视觉模型显示出更高的准确度和更低的误报率。
装甲参谋部
主要交流一战、二战和现代的军事历史知识
