חישה ספקטראלית מבוססת תוכנה – לזיהוי חומר נפץ מאולתר

spectral sensing

This post is also available in: English (אנגלית)

בשנים האחרונות חלה התפתחות בתחום הזיהוי הצבאי באמצעות חישה ספקטראלית, כאשר גישות מבוססות-תוכנה החלו להופיע.

החישה הספקטראלית (היפרספקטראל) משתמשת באור מוחזר על מנת לקבוע את תכונות החומר של עצמים. במשך עשרות שנים השיטה שימשה ליישומים אוויריים כאמצעי לאיתור כוחות ואמצעי לחימה. אולם ההתפתחויות האחרונות הפכו את החישה הספקטראלית לכלי חיוני גם עבור כוחות הקרקע, לפי c4isrnet.com.

"באמצעות מערך מתקדם של אלגוריתמים ניתן להפיק כמות רבה של מידע מהנתונים הספקטראלים. החומרה אמנם ממשיכה להיות בעלת חשיבות, אך מה שקובע הוא מה עושים עם הנתונים", אמר דייב קודל, מנהל פיתוח עסקי בחברת ChemImage Sensor Systems.

“מה שהביא לשינוי בתעשיה היה שני הסכסוכים בעיראק ובאפגניסטאן, כאשר ארה"ב השקיעה מאמצים רבים בניסיון לפתור את הבעיות הכרוכות במטעני נפץ מאולתרים ובמטענים מאולתרים בכלי רכב", אמר קודל. מתקפות אלה הניעו את הצורך הדחוף ביכולות חישה טובות יותר.

"פתרונות חומרה מסוגלים לזהות חומרי נפץ צבאיים או מאולתרים, אך אנחנו זקוקים לחיישן אדפטיבי כדי שאם האויב יתחיל להשתמש בחומר אחר במקום זה שהשתמש בו קודם, החיישנים יוכלו לזהות את השינוי", הוא הוסיף.

בנקודה זו משתקף היתרון של התוכנה. בחיישנים ספקטראלים רגילים המפעילים צריכים להחליף סננים, חיישנים ועדשות כדי לחפש אלמנטים שונים. לעומת זאת, מכשירים מבוססי-אלגוריתם מסוגלים לסורק מגוון רחב של סכנות פוטרנציאליות מבלי שהמפעיל יצטרך לבצע כל התאמות.

חברת ChemImage אינה היחידה בתחום זה. באוקטובר האחרון, תוכנית PM SW של צבא ארה"ב הדגימה את הטכנולוגיה של חברת Surface Optics.

המענה שפיתחה ChemImage לבעיית חומרי הנפץ המאולתרים כולל מכשירים שמשקלם בין 3.6-4.5 ק"ג וגודלם כממדי קופסת נעלים, המסוגלים לסרוק באופן אוטומטי טווח של סיכונים פוטנציאלים. חיישן כזה הנישא ביד יכול לסייע לשמור על ביטחון החיילים במרחק בטוח מכל איום אפשרי.

בהיעדר ניתוח ספקטראלי, החייל בעמדה צריך לשאול את הנהגים שאלות ולבצע חיפוש ידני ברכב. הודות לאלגוריתמים המתקדמים, טכנולוגיית הדימות ההיפרספקטראלי "הפכה לבשלה מספיק כך שהיא יכולה לאפשר לחייל בעמדה לאתר את האיומים בדרגה גבוהה של ביטחון וממרחק בטוח", הוא ציין.

בנוסף לאיתור חומרי נפץ, המערכת יכולה להתאים גם לאיתור את החומרים מהם מורכב חומר הנפץ עוד בשלב המקדמי. החיישנים מסוגלים גם לאתר זיהום ביולוגי או גרעיני, וכן ישנם גם שימושים בתחום הפלילי.

בעוד שהגישות מבוססות-התוכנה הרחיבו את הטווח והגיוון של הניתוח הספקטראלי, לטכנולוגיה יש עדיין מגבלה עקרונית. החיישנים מנתחים אור מוחזר, על כן יש צורך בנוכחות של מקור אור חזק ואמין. חברת ChemImage מנסה להתמודד עם קושי זה באמצעות שילוב של פנס לתוך המכשירים.

"המקומות בהם פורשים את החיישנים מהווים סביבה בתנאים קשים, עם סופות חול, תנאים משתנים. כך שהשמירה על תאורה קבועה על המטרה צריכה להיות בעדיפות ראשונה", סיכם קודל.