Гуманитарное разминирование
Гуманитарное разминирование представляет собой сложную и опасную задачу, требующую значительных ресурсов и времени. Традиционные методы разминирования, основанные на визуальном осмотре и ручном обнаружении мин, несут высокий риск для жизни специалистов. В связи с этим возрастает актуальность использования передовых технологий, таких как методы дистанционного зондирования Земли (далее – ДЗЗ), для повышения эффективности и безопасности гуманитарного разминирования.
В настоящее время остроактуальным вопросом на повестке дня станет обеспечение безопасности населения и территорий от взрывоопасных предметов (далее – ВОП). При этом в целом в мире по приблизительным оценкам после завершения военных конфликтов осталась около 300 миллионов ВОП различного типа, представляющих опасность и препятствующих восстановлению экономики после военных конфликтов и оказывающих влияние на развитие стран.
Оценка возможности применения методов ДЗЗ в целях гуманитарного разминирования, и экспериментальная оценка возможности получения цифровых портретов ВОП в оптическом диапазоне и их применения для работы глубоких нейронных вычислительных сетей (далее – ГНВС) является актуальной научно-практической задачей.
Методы ДЗЗ, включающие в себя спутниковую съёмку, аэрофотосъемку, использование беспилотных летательных аппаратов (далее – БпЛА) и технологий машинного зрения, позволяют получать детальную информацию о потенциально опасных объектах на поверхности земли без непосредственного контакта с ними.
Преимуществами применения ДЗЗ в гуманитарном разминировании являются:
-
безопасность: ДЗЗ позволяет идентифицировать подозрительные объекты на расстоянии, минимизируя риск для специалистов по разминированию.
-
эффективность и скорость: обработка данных ДЗЗ с помощью современных алгоритмов машинного обучения позволяет быстро и достоверно выявлять области с высоким риском содержания ВОП.
-
низкие затраты: ДЗЗ может заменить часть ручных работ, что снижает общие расходы на гуманитарное разминирование.
В целях гуманитарного разминирования целесообразно использовать следующие типы данных ДЗЗ:
-
оптические изображения, которые за счет высокой детальности и контрастности позволяют выявить следы от взрывов, указывающие на возможные места нахождения мин;
-
радиолокационные изображения, на которых обнаруживаются металлические объекты, такие как мины, в том числе скрытые растительностью и грунтом;
-
лидарные данные, представляющие собой высокоточные цифровые модели рельефа, полученные путем лазерного сканирования земли, позволяющие идентифицировать неровности и аномалии, которые могут быть связаны с местами нахождения мин.

Оптические изображения

Тепловизионные изображения

Лидарные данные



Цифровые портреты ВОП на различных видах подстилающих поверхностей
Предложения по использованию технологии поиска и обнаружения ВОП для потребителей:
-
формирование конечного облика аэросъемочного комплекса для решения задач гуманитарного разминирования;
-
методики выполнения аэросъемочных работ по обнаружению ВОП;
-
обучение операторов БПЛА проведению аэросъемочных работ в соответствии с разработанными методиками;
-
оснащение необходимыми программными и техническими средствами для предварительной обработки полученных материалов (просмотр, разметка);
-
подготовка обучающей выборки портретов ВОП для обучения ИИ;
-
обучение ИИ распознаванию и классификации ВОП;
-
организация и сопровождение сервера обучения модели ИИ – формирование и наполнение «библиотеки угроз».

Применение технологии искусственного интеллекта для поиска и обнаружения ВОП

-
разметка
-
создание обучающего набора данных
-
обучение и распознавание ВОП
Программно-аппаратный комплекс предварительной инженерной разведки (ПАК ПИР)
Назначение:
Оперативный сбор информации методом дистанционного зондирования Земли об объектах интереса и местности с использованием беспилотных авиационных систем в различных спектральных диапазонах и последующая обработка с целью создания геопространственной информации
Технология проведения работ:
-
Разработка методик проведения аэросъемочных работ в интересах Заказчика
-
Наземное геодезическое обеспечение процесса аэросъемки
-
Выполнение аэросъемочных работ с использованием беспилотных летательных аппаратов и целевой нагрузки, в том числе и в условиях отсутствия сигнала ГНСС.
-
Предварительная обработка результатов аэросъемки с применением специального программного обеспечения и подготовка обучающего набора данных при использовании нейронных вычислительных сетей
-
Формирование и предоставление Заказчику выходной продукции в требуемых форматах.
Состав ПАК ПИР:
-
Беспилотные летательные аппараты
-
Аэросъемочное оборудование (оптическое, тепловизионное, ИК и др.)
-
Наземный геодезический комплекс
-
Программно-аппаратный комплекс обработки данных ДЗЗ
Решаемые задачи:
-
Картографирование местности
-
Построение пространственных моделей местности, объектов
-
Определение геометрических параметров объектов
-
Поиск, обнаружение и распознавание
-
Мониторинг природных и техногенных объектов, коммуникаций