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Jul 07, 2023

In che modo UAV Lidar migliora la pianificazione dello sminamento

Un progetto in Angola L'organizzazione benefica britannica per lo sminamento The HALO Trust ha collaborato con Routescene per intraprendere un progetto UAV Lidar a Cuito Cuanavale, nella provincia angolana di Cuando Cubango. Questo caso

Un progetto in Angola

L'ente di sminamento britannico The HALO Trust ha collaborato con Routescene per intraprendere un progetto UAV Lidar a Cuito Cuanavale, nella provincia angolana di Cuando Cubango. Questo caso di studio dimostra i vantaggi dell'UAV Lidar nel rilevare e mappare le caratteristiche dei campi minati come base per informare la pianificazione dello sgombero. I risultati possono rendere più sicuri gli sforzi di bonifica e accelerare la bonifica attraverso un approccio mirato.

Le mine terrestri mutilano e uccidono indiscriminatamente innumerevoli animali e fino a 5.000 persone ogni anno, rendendo gli habitat inaccessibili e inutilizzabili e distruggendo vite umane e mezzi di sussistenza. Almeno 60 stati e territori in tutto il mondo sono contaminati da mine antiuomo, sia a causa dell’eredità del passato sia come conseguenza di conflitti recenti o in corso, come in Ucraina e in altre aree. Lo sminamento è un processo faticosamente lento e costoso ed è evidente la necessità di accelerare lo sminamento in tutto il mondo.

In Angola, le mine antiuomo sono un residuo della guerra civile durata dal 1975 al 2002. La provincia di Cuando Cubango (Figura 1) ha visto alcuni dei combattimenti più pesanti e la battaglia di Cuito Cuanavale è stato il più grande conflitto della guerra. Durante il conflitto, entrambe le parti hanno piazzato estese mine, risultando in più siti di campi minati. Molte di esse sono lunghe 20-30 km, comprese le cinture minerarie a minaccia mista costituite da mine anti-veicolo (AV) e antiuomo (AP) che continuano a rappresentare una minaccia mortale per la comunità locale (Figura 2).

Per supportare le operazioni di bonifica iniziate a Cuito Cuanavale nel 2005, The HALO Trust ha sperimentato l'uso del telerilevamento utilizzando veicoli aerei senza equipaggio (UAV o "droni"), comprese telecamere a infrarossi termici (TIR) ​​e RGB per identificare ordigni inesplosi (UXO). Tuttavia, molti indicatori di conflitto che suggerirebbero la presenza di mine AV e AP – come trincee, bunker o crateri – sono ora ricoperti di vegetazione e non sono più visibili da terra o dall’aria utilizzando sensori RGB o TIR montati sugli UAV. Pertanto era necessario un altro metodo di rilevamento. L'UAV Lidar è stato identificato come una possibile soluzione grazie alla sua capacità di penetrare la vegetazione e consentire alla squadra di rilevamento di mappare un'area e prevedere dove potrebbe trovarsi una linea mineraria.

Routescene, un produttore di sistemi e software UAV Lidar, e The HALO Trust, entrambi con sede in Scozia, hanno eseguito per la prima volta un test locale nel 2020 per confermare che l'UAV Lidar potrebbe mappare efficacemente i resti del campo di battaglia che sarebbero identificabili nel software di post-elaborazione. È stato trovato un sito adeguatamente vegetato ed è stato scavato un cratere replica per rappresentare le condizioni trovate in Angola. Il cratere simulato è stato facilmente identificato nel modello digitale del terreno (DTM) risultante (Figura 3). Ciò ha convalidato che l’UAV Lidar sarebbe in grado di localizzare e mappare i resti del campo di battaglia in Angola.

Lo scopo del progetto di indagine era quello di rilevare le caratteristiche del campo di battaglia, tra cui trincee principali, trincee di comunicazione, trincee (posizioni difensive individuali), graffi di proiettili (scavi poco profondi che consentono ai soldati di proteggersi da esplosioni di proiettili e fuoco di armi leggere) e crateri da detonazioni. Per il progetto angolano sono stati scelti tre siti con caratteristiche note o sospette di campo di battaglia:

Il terreno nei tre siti era simile in termini di elevazione, essendo tutti relativamente pianeggianti. Tuttavia, il grado di copertura vegetale varia notevolmente. I siti A e C avevano una fitta copertura arborea, mentre il sito B aveva una leggera copertura arborea e arbustiva.

Per questo progetto è stato costruito un sistema Lidar UAV dimostrativo comprendente un sensore Lidar a 16 canali in grado di raccogliere circa 600.000 punti al secondo, un sensore GNSS/INS e archiviazione dati per acquisire 12 ore di dati. Il sistema è stato progettato per resistere alle vibrazioni in volo e alla manipolazione da parte degli utenti e non richiedeva una connessione mobile o Internet per funzionare, garantendo così autonomia operativa e sicurezza dei dati. I dati GNSS sono stati raccolti per la post-elaborazione della traiettoria per garantire che i dati fossero quanto più accurati possibile. Il sistema UAV Lidar è stato montato su un esacottero in grado di sollevare un carico utile di 5 kg per circa 15 minuti (Figura 4).