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Estudio sobre la evaluación del potencial del GPR aerotransportado para la detección de UXO y minas terrestres en un entorno controlado

Sensores avanzados
Estudio sobre la evaluación del potencial del GPR aerotransportado para la detección de UXO y minas terrestres en un entorno controlado
11/07/2023

Este caso de estudio explora la aplicación de la tecnología de radar de penetración terrestre (GPR) aerotransportado para la detección de municiones sin explotar (UXO) y minas terrestres

El estudio analiza las pruebas realizadas por un equipo de SPH Engineering y SENSYS en el campo de pruebas GeoMIL utilizando el RadSys Zond Aero 1000MHz NG sistema GPR. El objetivo era evaluar la viabilidad del GPR como herramienta para la detección de UXO y minas terrestres, considerando las condiciones específicas de las pruebas.

El GPR es una técnica geofísica no invasiva que utiliza pulsos de radar para obtener imágenes del subsuelo. Emite ondas electromagnéticas hacia el terreno y analiza los reflejos de los objetos enterrados para crear imágenes. Esta tecnología se ha utilizado ampliamente en diversas aplicaciones, como la arqueología, la detección de servicios públicos y la evaluación ambiental. Sin embargo, su aplicación con drones para la detección de UXO y minas terrestres enterradas ha ganado atención debido a su potencial para identificar objetos metálicos y no metálicos en el suelo.

Configuración de las pruebas

Las pruebas se llevaron a cabo en el campo de pruebas GeoMIL de SENSYS , donde se enterraron deliberadamente UXO desactivadas, minas terrestres y objetos de chatarra. La misión de vuelo se planificó y ejecutó utilizando UgCS EXPERT. Los datos se adquirieron mediante un GPR RadSys Zond Aero 1000 MHz NG montado en un dron DJI M300 RTK, empleando el sistema de seguimiento de terreno real (True Terrain Following) con altímetro láser para mantener una altitud de vuelo constante. computadora de a bordo SkyHub desarrollado por SPH Engineering controló el vuelo y recopiló los datos necesarios. El levantamiento se completó en tres vuelos a una velocidad de 1 m/s y manteniendo una altitud de 0,6 metros. La distancia media de separación entre las líneas de vuelo fue de 0,5 metros.

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The drone-based GPR system of SPH Engineering in action at the test site
El sistema de GPR basado en drones en acción en el lugar de pruebas.

Resultado

De los 45 objetivos enterrados válidos, 14 fueron reconocidos con precisión como señales de objetivo reales, y su ubicación y profundidad ya eran conocidas. Algunos de estos objetivos fueron detectados incluso en múltiples perfiles, extendiéndose ocasionalmente hasta un metro más allá del perfil.

Surgió un patrón notable que favorecía la detección de objetivos de forma predominantemente uniforme, como minas antitanque y cascos. Los objetivos oblongos fueron generalmente menos detectables, salvo en ciertos casos. Esta observación coincide con las características inherentes del sistema GPR, que suele funcionar mejor cuando la trayectoria de vuelo es perpendicular al eje largo de los objetivos oblongos.

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Ejemplo de respuesta de GPR para un elemento de UXO

El estudio destacó la importancia de las condiciones de prueba al realizar GPR aerotransportado para la detección de UXO y minas terrestres. Los datos recopilados en condiciones ideales permitieron una identificación y estimación de profundidad fiables de los objetos enterrados. El informe reconoció las limitaciones de las condiciones del estudio y advirtió contra la suposición de resultados similares en terrenos más difíciles o suelos heterogéneos.

El estudio resaltó el potencial del GPR como sensor secundario para la detección de UXO y minas terrestres, principalmente cuando se utiliza junto con magnetómetros o herramientas de inducción electromagnética (EMI). La capacidad del GPR para proporcionar estimaciones fiables de la profundidad y, en algunos casos, del tamaño del objeto, lo posiciona como un complemento valioso para los flujos de trabajo de detección. Sin embargo, el informe subrayó que su utilidad principal podría darse en condiciones similares a las del campo de pruebas: terreno llano, vegetación baja y suelo uniforme.

Conclusiones

El estudio proporcionó información valiosa sobre la aplicación de GPR aerotransportado para la detección de UXO y minas terrestres. No se recomienda el uso de un sistema GPR basado en drones como herramienta independiente para la detección de UXO; sin embargo, utilizarlo como complemento al sistema de magnetómetro o EMI basado en drones podría ser beneficioso para determinar la profundidad del objetivo, aunque esto requiere dos sistemas separados y al menos el doble de tiempo de levantamiento.

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