Исследователи из Университета Миссисипи разработали быстрый и эффективный метод обнаружения наземных мин. Решение, основанное на использовании лазеров и акустической вибрации, может спасти тысячи жизней.
Автором разработки является ученый Университета Миссисипи Вячеслав Аранчук, который уже более десяти лет работает над лазерным многолучевым дифференциальным интерферометрическим сенсором (LAMBDIS). Он получил патент на него еще в 2019 году, работая в Национальном центре физической акустики (NCPA) университета, когда продемонстрировал, как его можно установить на движущееся транспортное средство и быстро обнаруживать заложенные мины на расстоянии до 20 метров.
Обновленная лазерная технология, представленная на конференции Optica в Японии в прошлом месяце, формирует вибрационную карту местности в режиме реального времени для обнаружения мин. Вместо набора из 30 лучей, расположенных в линию, как в предыдущей версии, она создает прямоугольный массив из 34x23 лучей, чтобы охватить гораздо большую площадь. И как прежде, она также может эффективно работать на борту транспортного средства, которое движется со скоростью менее 16 км/ч. Это еще больше ускоряет процесс обнаружения.
Данный метод лазерно-акустического обнаружения преодолевает две проблемы, с которыми сталкиваются саперы при использовании металлодетекторов. Лазерный детектор позволяет находить мины, изготовленные из пластика, а также позволяет избежать ложных срабатываний, вызванных другими металлическими предметами в почве.
Как это работает?
Сначала с помощью звука или сейсмической вибрации создаются вибрации в грунте. Затем 2D-матричный многолучевой лазерный сенсор измеряет вибрационный отклик грунта на акустические или сейсмические стимулы в нескольких точках одновременно на всей площади, покрываемой его лазерной матрицей. Эти одновременные измерения позволяют быстро получать вибрационные изображения и позволяют обнаруживать закопанные объекты независимо от того, изготовлены они из металла или пластика.
Обновленный LAMBDIS получает вибрационные изображения поверхности земли быстрее, чем предыдущее линейное устройство, разработанное Аранчуком. Сенсор также менее чувствителен к собственному движению, что важно при его установке на движущееся транспортное средство. Работая быстро, избегая ложных срабатываний и функционируя на расстоянии, он обеспечивает безопасность операторов.
В целом, технология обещает ускорить процесс разминирования регионов, которые пострадали от войны, и сделать этот процесс более дешевым и безопасным.
Что касается самого сенсора LAMBDIS, Аранчук планирует продолжить исследования его возможностей для выявления различных закопанных объектов и в разных почвенных условиях. Он также может найти применение в других областях, таких как оценка мостов и других инженерных сооружений, а также неразрушающий контроль материалов в автомобильной и аэрокосмической промышленности.
