MEDICI Humanitarian Microwave Detection of Improvised Explosive Devices in Colombia

Encuentro de Tecnologías en pro del desminado humanitario

Bogotá - Octubre 2016

II International Meeting on Technologies and Innovation for Humanitarian Demining

Felix Vega Stavro Universidad Nacional de Colombia

Humanitarian Microwave Detection of Improvised Explosive Devices in Colombia

PARTICIPANTES

II International Meeting on Technologies and Innovation for Humanitarian Demining

SPONSORS

Humanitarian Microwave Detection of Improvised Explosive Devices in Colombia Humanitarian Microwave Detection of Improvised Explosive Devices in Colombia

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Desarrollo de un radar de penetración de tierra (GPR) para la detección de Artefactos Explosivos Improvisados, teniendo en cuenta las condiciones colombianas

OBJETIVO

DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO

1. Caracterización electromagnética de los AEIs encontrados en Colombia 2. Adaptación de técnicas de detección existentes (GPR) 3.Construcción de un GPR funcional en condiciones controladas 4. Entrenamiento del GPR en condiciones controladas usando AEIs reales

Humanitarian Microwave Detection of Improvised Explosive Devices in Colombia Humanitarian Microwave Detection of Improvised Explosive Devices in Colombia

Pruebas de campo en ambientes reales colombianos Diseño y

construcción de antenas

Diseño y construcción de radar

2015 2017

Primeras pruebas de campo en ambientes controlados colombianos

Modelamiento y caracterización de suelos colombianos

Modelamiento y caracterización de minas artesanales

Desarrollo de algoritmos de procesamiento de señal y pruebas

Desarrollo del proyecto

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Roadmap

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Descripción GPR

Antena Transmisora

Antena Receptora

Onda Incidente

Onda Reflejada

Sub-sueloPosible AEI

Radar

Otros objetos en el subsuelo

(Falsas alarmas)

Dirección de movimiento

Aprox 5 cm

máx 15 cm

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Radar de Penetración Terrestre (GPR)

Sistema MIMO

Antenas UWB

8 entradas

4 salidas

Antenas UWB

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Qué hemos hecho en 2015-2016

1. Características electromagnéticas de explosivos improvisados ANFO: Objetivo: • Predecir qué tipo de señales van a ser reflejadas por el AEI cuando sea iluminado

por la onda electromagnética • Sintetizar un material que sea equivalente en términos electromagnéticos para

poder entrenar el radar en condiciones más seguras Ganador del mejor artículo, European Electromagnetics, Londres Julio 2016

2. Pruebas en ambiente controlado: Objetivo: • Construir una base de datos de AEI con explosivo real (establecer la firma

electromagnética de los AEI)

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Qué hemos hecho en 2015-2016

1. Características electromagnéticas de explosivos improvisados ANFO: Resultados: pudimos medir los parámetros de ANFO industrial e improvisado. Primer trabajo de su clase en el mundo

Muestras de ANFO

Preparación y medida de las muestras artesanales e industriales. Colaboración especial Escuela de Ingenieros Militares

Dispositivo de medida

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Qué hemos hecho en 2015-2016

2. Pruebas en ambiente controlado:

AEIs con explosivo real

Escáner mecánico 2D

RCS de AEIS con explosivo real

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Mesa giratoria

MAP

Tx

Rx Rx

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Caracterización de MAP

Sistema de generación y adquisición de

señales

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Estaciones de análisis

Sistema de radar

Suelo 1

Suelo 2

Zona de almacenamiento

Suelo 3

área de limpieza y almacenamiento

Estaciones de trabajo

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Infraestructura proyectada

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Infraestructura

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Suelo 2

Suelo 3

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Infraestructura

Sistema de radar

Estructura

Posicionador (XY)

Estructura para pruebas en ambientes controlados de laboratorio

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Trabajo Futuro

1. Disminución de falsas alarmas en detección usando técnicas de aprendizaje computacional

Ejemplo de una imagen de GPR sin procesar

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Oportunidades de Trabajo Futuro

1. Disminución de falsas alarmas en detección usando técnicas de aprendizaje computacional

Ejemplo de una imagen de GPR sin procesar

Ejemplo de imagen procesada

AEI

Otros objetos enterrados

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Oportunidades de Trabajo Futuro

2. Desarrollo de una unidad portatil para GPR

Prototipo industrial desarrollado a escala de las necesidades operacionales de las tareas de desminado en Colombia

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1. Diseño pensado en Colombia

2. Transferencia tecnologica a 3 años

3. Integración de las experiencias de expertos colombianos

4. Participación del mayor numero de investigadores e ingenieros colombianos

CONCLUSION

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Humanitarian Microwave Detection

Contacto Félix Vega Stavro

jfvegas@unal.edu.co

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