Томский государственный университет разрабатывает технологию обнаружения взрывоопасных объектов в целях обеспечения гуманитарного разминирования с использованием дистанционных способов разведки и искусственного интеллекта. В новом подходе применяются беспилотные аппараты с несколькими каналами детектирования взрывных устройств, основанными на различных физических принципах. Эти каналы дополняют друг друга, что повышает надежность разведки и делает процесс разминирования более безопасным для саперов. Данные, получаемые с помощью разработанного аппаратно-программного комплекса (АПК) и технологий ИИ, позволяют создавать электронную карту местности с указанием расположения взрывоопасных объектов. Работа была инициирована академиком РАН Юрием Михайловым.
Гуманитарное разминирование — это обнаружение и обезвреживание мин, боеприпасов и других взрывных устройств, оставшихся после вооруженных конфликтов. Оно призвано обеспечить безопасность людей и восстановить нормальные условия жизни. Например, при проведении специальной военной операции разминирование требуется и на линии боевого соприкосновения, и в глубоком тылу на больших площадях. Важнейшей задачей разминирования является разведка местности и определение взрывоопасных предметов.
ТГУ разрабатывает технологию обнаружения мин, которая позволит ускорить этот процесс и сделать его более эффективным. Для этого создается аппаратно-программный комплекс, сочетающий несколько датчиков дистанционного обнаружения, основанных на различных физических принципах: это СВЧ, оптические, инфракрасные и терагерцовые детекторы. В АПК будут использоваться в том числе подповерхностные георадары и тепловидение, которые ранее широко не применялись для задач разминирования. Датчики предполагается размещать на беспилотных аппаратах.
— Концепция разработки заключается в объединении различных методов определения взрывных устройств на основе открытой платформы с использованием методов машинного обучения. Слияние разнородных данных позволит повысить точность обнаружения взрывоопасных предметов, — поясняет Юрий Кистенев, профессор физического факультета, заведующий лабораторией лазерного молекулярного имиджинга и машинного обучения ТГУ. — Чтобы обеспечить безопасность использования, для конструкции выбираются технические решения, позволяющие расположить систему на одном или нескольких беспилотниках, которые будут летать по определенной траектории. В результате сбора и анализа данных выделяется область интереса, определяется точное местоположение объектов, производится их классификация.
Аппаратно-программный комплекс может включать разные компоненты: подповерхностный георадар, нелинейный сканирующий локатор, инфракрасный терагерцовый радар или терагерцовый лидар (разработка ТГУ). Благодаря модульной конструкции АПК, саперные подразделения смогут производить конфигурацию системы под разные типы взрывных устройств, учитывать электромагнитную совместимость детекторов, осуществлять быструю замену вышедших из строя компонентов.
Линейку беспилотных управляемых устройств и приборов разработала команда специалистов под руководством профессора радиофизического факультета ТГУ Сергея Шипилова.
Уже созданы и несколько прототипов модулей для нового аппаратно-программного комплекса. Сейчас ученые ТГУ занимаются совершенствованием их технической части и методов анализа.
Для справки:
Разработки ТГУ в области гуманитарного разминирования проводятся в рамках проекта «Развитие фундаментальных основ новых технологий обеспечения безопасности жизнедеятельности на основе интеграции мультимодальной радиоволновой и оптической дистанционной сенсорики и искусственного интеллекта». Проект поддержан грантом федерального бюджета (соглашение о предоставлении гранта в форме субсидии от 25.04.2024 №075-15-2024-557, внутренний номер №3.1902.24.13), а также администрацией Томской области и правительством Донецкой Народной Республики. Работа была инициирована академиком РАН Юрием Михайловым.
Руководителем направления «Технологии безопасности», осуществляющим разработки для формирования технологического будущего, обеспечения обороноспособности государства, противодействия терроризму, техногенным, биогенным, социокультурным угрозам и идеологическому экстремизму, а также киберугрозам, является и.о. проректора ТГУ по научной и инновационной деятельности Александр Ворожцов.
Индустриальные партнеры проекта: АО «Научно-исследовательский инженерный институт», АО «Научно-производственное предприятие «Радар ммс» и ФАУ «РосКапСтрой». Организации-соисполнители: МГУ и Институт оптики и атмосферы имени В.Е. Зуева РАН.