Nuevo radar detecta minas antipersona con mayor eficacia

El aparato reconoce objetos metálicos y no metálicos, y además ofrece información muy aproximada que descubre minas en el subsuelo con una profundidad de hasta 15 centímetros.

 

Por Ovidio González
Cortesía de Unimedios

La innovación también puede localizar otros explosivos improvisados, la mayoría de los cuales son elaborados con tubos de PVC o carcazas de recipientes plásticos. El invento fue desarrollado por investigadores de las universidades colombianas Nacional de Colombia (UN) y de los Andes, y alemanas Técnica de Ilmenau y Ruhr de Bochum.

A través de la interpretación los datos de las señales dioeléctricas responsables del retorno de las señales emitidas por el radar se determina si en el terreno explorado hay objetos extraños a los que habitualmente se encuentran allí. De esta manera, se entrena el radar para detectar explosivos reales como anfo, pentolita o dinamita.

El profesor Félix Vega, del Departamento de Ingeniería Electrónica de la UN, explica que cada vez que la antena envía una señal al suelo se mapea una línea. A partir de esta información, y una vez se tiene un mapa de puntos, el algoritmo (conjunto ordenado de operaciones sistemáticas que permiten solucionar un problema) reconstruye un volumen para luego detectar formas y asociarlas con algo conocido, como por ejemplo latas, piedras, botellas o huesos.

Aunque en Colombia existen varias técnicas para detectar minas, como la inspección palmo a palmo del terreno mediante detectores de metales, otros tipos de radares y perros entrenados especialmente, el radar diseñado en la UN permite aumentar el rango de certeza de que el objeto encontrado pueda ser diferenciado con un grado de exactitud de hasta un 80 %.

Según la Dirección para la Acción Integral contra Minas Antipersonal (Daicma), con base en los pilotos de desminado realizados en las veredas Santa Helena (Meta) y Briceño (Antioquia), la detección de minas antipersona en el país exige desarrollar técnicas eficaces y económicas, pues librar los 52 millones de metros cuadrados de territorio colombiano que tienen minas cuesta 827 millones de dólares. Hasta septiembre de 2017 se habían liberado 4.233.687 m2.

El radar diseñado en la UN permite aumentar el rango de certeza de que el objeto encontrado pueda ser diferenciado con un grado de exactitud de hasta un 80 %.
En cuanto a los efectos en la población, hasta el pasado 31 de octubre se habían registrado 11.513 víctimas de minas antipersona y munición sin explosionar, de las cuales 9.237 quedaron heridas y 2.276 murieron, según la Daicma – Descontamina Colombia.

Los siguientes departamentos encabezan la lista de territorios con mayor cantidad de personas afectadas en Colombia:

Antioquia (2.535 casos)
Meta (1.136)
Caquetá (935)
Nariño (866)
Norte de Santander (806)
Se trata de regiones en las que los artefactos se ubicaron en caminos que conducían a antiguos campamentos o cultivos de coca, de difícil acceso y cuya detección se hace de forma manual, centímetro a centímetro, en un proceso que puede tardar hasta una hora por cada metro cuadrado.

La capa vegetal de esos lugares que ahora cubre las minas puede tener hasta 1 m de altura y su grado de pendiente las ha desplazado varios metros de su posición inicial, por lo cual el radar de penetración de tierra utilizado para investigar o detectar objetos por debajo del suelo es una herramienta muy útil para identificar este tipo de artefactos, en un tiempo estimado de cinco minutos por cada metro cuadrado.

Cómo se localizan las minas
El radar reconoce la presencia de una mina o un aparato explosivo cuando identifica el contraste que se produce al comparar las diferencias entre las constantes dioeléctricas del suelo y las del explosivo, las cuales varían respecto a la capacidad de ser polarizadas por un campo eléctrico. Esta no es una tarea fácil si se tiene en cuenta que las señales se pueden parecer. Por eso se necesitan algoritmos complejos o robustos que permitan detectar, identificar o descartar con mayor precisión tales señales.

Un radar de profundidad captura una imagen del subsuelo mediante un proceso similar al de una radiografía. Según el profesor Vega, para que el aparato ejecute esta acción es necesario entrenarlo para que identifique diferentes tipos de objetos en circunstancias simuladas. Solo así es posible establecer que cuando emita una alerta sea porque realmente ha encontrado una mina y no otro objeto como rocas, ramas, basura, latas, balas, o granadas sin explotar, entre otros.


Detalle de una de las antenas que hacen parte del radar. Crédito: Ovidio González / Unimedios.

“Agilizar el reconocimiento depende en buena medida de que el radar avance sin necesidad de detenerse cada vez que encuentra obstáculos”, precisa el docente, quien agrega que la investigación contó con la financiación de la Fundación Alemana de Investigación Científica (DFG, por sus siglas en alemán) y de Colciencias, como parte del Proyecto de Microondas con aplicaciones humanitarias en Colombia , Medici .

El dispositivo tiene un gabinete en el que integra un computador y entre cuatro y ocho antenas dentro de estructuras cilíndricas de 8 cm de diámetro, situadas en la parte inferior de la estructura, con capacidad para desplazarse a 10 cm sobre el nivel del suelo y la posibilidad de ampliar su rango de acción a otro tipo de actividades.

El nuevo radar de penetración puede contribuir a disminuir los costos asociados con el trabajo con explosivos reales y de contratación de los expertos en detección de este tipo de artefactos, cuya operación tiene un valor estimado en más de 5 millones de dólares al año.

El radar además se puede utilizar en exploraciones arqueológicas, identificación de construcciones y tuberías subterráneas, detección de fosas comunes, e incluso para determinar la calidad y el grosor del tipo de pavimento de una carretera.
Los procesos de desminado requieren equipos de trabajo de 150 personas encargadas directamente de las tareas de desminado y de la seguridad del grupo, así:

42 detectoristas
42 sondeadores
21 explosivistas
21 paramédicos
21 comandantes
3 médicos

El nuevo aparato también ha permitido que la investigación avance con mayor celeridad en Alemania, ya que el reconocimiento de explosivos requiere que detecte artefactos reales para reconocer el tipo de eco que genera cada uno de estos.

El radar además se puede utilizar en exploraciones arqueológicas, identificación de construcciones y tuberías subterráneas, detección de fosas comunes, e incluso para determinar la calidad y el grosor del tipo de pavimento de una carretera.

Plástico que salva vidas
Uno de los aportes clave para el nuevo dispositivo fue el desarrollo de un material que imita las minas reales y que se utilizó para hacer las pruebas. Este se obtuvo gracias a la investigación adelantada en la Universidad Ruhr de Bochum por el profesor Christoph Baher y por Sergio Gutiérrez, estudiante del Doctorado de Ingeniería Eléctrica de la UN.

Se trata de un polímetro (un tipo de plástico) que permite hacer maquetas de explosivos con la seguridad de que los datos arrojados serán muy similares a los que se encuentran en circunstancias reales. “Este material tiene capacidad de almacenar una carga eléctrica distinta a la del resto del terreno, de tal manera que permite identificarlo como si se tratara de un explosivo real”, precisa el docente, quien destaca que el dispositivo será patentado por la UN.

“Además del nuevo material se desarrolló una serie de modelos de minas antipersonales para realizar pruebas en entornos controlados con un radar de penetración terrestre, cuyos resultados estamos procesando para determinar las características electromagnéticas de estos artefactos explosivos”, destaca Sergio Gutiérrez, quien también forma parte del Grupo de Investigación en Compatibilidad Electromagnética (EMC-UN).

Cuando culmine la fase de análisis el material podrá ser patentado, y además servirá como elemento esencial para las investigaciones y los esfuerzos que se hacen tanto en Colombia como en Alemania para contribuir a optimizar y agilizar el complejo proceso de erradicación de minas antipersonales en el mundo.

El desarrollo permitirá que países e instituciones castrenses de países como Camboya, Angola, Bosnia-Herzegovina, Afganistán, El Salvador y Nicaragua, que afrontan procesos de posconflicto, avancen en las investigaciones realizadas para la detección de minas antipersonal sin necesidad de emplear explosivos reales.

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