Гуманітарне розмінування: Як можуть допомогти БПЛА та технології Інтернету речей?
DOI:
https://doi.org/10.31861/sisiot2023.2.02004Ключові слова:
БПЛА, георадар, гуманітарне розмінування, Інтернет речейАнотація
Історія активного застосування мін нараховує майже два століття. За такий відносно короткий історичний період часу вони стали проблемою світового масштабу. Вибухонебезпечні об’єкти та міни як пережитки війн та військових конфліктів ще довго ставлять під загрозу перебування людей на цих територіях. На початок 2023 р. прес-служба ДСНС проінформувала про мінування ≈ 40 % території (понад 250 000 км2). За площею замінованих земель ООН відносить Україну до найбільш замінованих. Масштаби мінування перевершують країни, де військові конфлікти тривали десятиліттями. Винайдення та вдосконалення мін сприяло розвитку методів їх протидії. На сьогодні відомо про більш ніж пів сотні різноманітних методів та їх модифікацій, проте жоден не гарантує 100% результату, що тільки посилює актуальність подальших наукових пошуків. Створення і використання безпілотних літальних апаратів (БПЛА) стало серйозним проривом у сфері інтелектуальних досягнень. Інновації проявляються в усіх елементах: від сучасних композитних матеріалів до новітнього навігаційного обладнання та програмного забезпечення. БПЛА активно впроваджуються в різні сфери людської діяльності, демонструючи відмінні результати. Основна перевага БПЛА для застосування в гуманітарному розмінуванні – безпека використання, оскільки вони дозволяють людям не перебувати в загрозливих життю умовах, провадити діяльність за рамками фізіологічних та психофізіологічних здібностей. Інтернет речей (ІР) – відносно нове поєднання інформаційно-телекомунікаційних технологій, популярність якого стрімко зростає відкриваючи нові незвідані раніше можливості прикладного використання. Технології БПЛА та ІТ не потрапляють в традиційну класифікацію методів гуманітарного розмінування. Однак, вони є зв’язною ланкою для реалізації на їх основі або з їх безпосередньою участю інших технологічних рішень (зокрема, доповнення технологіями геоінформаційних систем, нейронних мереж, штучного інтелекту, даних ВigData та ін.). Перспективи впровадження в Україні мереж зв’язку 5G сприятимуть просторовій точності при поєднанні обох технологій, що особливо важливо для гуманітарного розмінування. Останні досягнення в комунікаційних технологіях, таких як 5G, і таких програмах, як ІР, відіграють вирішальну роль у повітряному зв’язку за допомогою БПЛА. Залежно від застосування та регіону експлуатації, БПЛА також використовувалися для розширення покриття та пропускної здатності бездротового зв’язку 5G.У таких випадках БПЛА також виконують роль проміжних вузлів або літаючих базових станцій. Це допоможе проводити операції у віддалених труднодоступних місцях. Ідея інтеграції хмарних обчислень з БПЛА підвищує їх роль, надаючи їм додаткові обчислювальні можливості.
Завантажити
Посилання
R. Bespalko, T. Hutsul, I. Kazimir, and K. Myronchuk, “Modern approaches to assessing the priority of humanitarian demining,” Technical sciences and technologies, vol. 1, no. 31, pp. 146–157, 2023. [in Ukrainian]
T. Hutsul, K. Myronchuk, V. Tkach, and M. Khobzei, “Economic efficiency and priority of demining: international experience,” Ukrainian Journal of Applied Economics, vol. 8, no. 2, pp. 308–313, 2023. [in Ukrainian]
V. Horbulin and S. Mosov, “Consequences of Mine Wars: Ukrainian Case,” Oboronnyi visnyk, vol. 11, pp. 16–23, 2021. [in Ukrainian]
V. Rodikov, “Genesis and development of blasting and pioneer deal,” Visnyk Natsionalnoho Universytetu Oborony Ukrainy, vol. 1, no. 32, pp. 130–135, 2013. [in Ukrainian]
G. Fedorenko, H. Fesenko, and V. Kharchenko, “Analysis of methods and development of the concept of guaranteed detection and recognition of explosive objects,” Innovative Technologies and Scientific Solutions for Industries, vol. 4, no. 22, pp. 20–31, 2022. [in Ukrainian]
J. N. Wilson, P. Gader, W.-H. Lee, H. Frigui, and K. C. Ho, “A large-scale systematic evaluation of algorithms using ground-penetrating radar for landmine detection and discrimination,” IEEE Trans. Geosci. Remote Sens., vol. 45, no. 8, pp. 2560–2572, 2007.
M. Hermann, T. Pentek, and B. Otto, “Design Principles for Industrie 4.0 Scenarios,” in 2016 49th Hawaii International Conference on System Sciences (HICSS), 2016.
T. Bechtel, L. Capineri, G. Pochanin, F. Crawford, P. Falorni, and V. Ruban, “Demining 4.0: Principles of the latest industrial revolution applied to humanitarian demining,” in Symposium on the Application of Geophysics to Engineering and Environmental Problems 2021, 2021.
S. Sinha, “State of IoT 2023: Number of connected IoT devices growing 16% to 16.7 billion globally,” IoT Analytics, 24-May-2023. [Online]. Available: https://iot-analytics.com/number-connected-iot-devices.
G. Pochanin et al., “Application of the industry 4.0 paradigm to the design of a UWB radiolocation system for humanitarian demining,” in 2018 9th International Conference on Ultrawideband and Ultrashort Impulse Signals (UWBUSIS), 2018.
D. Sipos, P. Planinsic, and D. Gleich, “On drone ground penetrating radar for landmine detection,” in 2017 First International Conference on Landmine: Detection, Clearance and Legislations (LDCL), 2017.
M. Ghareeb, A. Bazzi, M. Raad, and S. Abdulnabi, “Wireless robo-Pi landmine detection,” in 2017 First International Conference on Landmine: Detection, Clearance and Legislations (LDCL), 2017.
S.-U.-H. Dar, Z. Tanzeel, F. Mahmood, and U. Izhar, “GPS-based landmine detection system for multiple operating units,” in 2012 International Conference of Robotics and Artificial Intelligence, 2012.
M. Hamza, A. Jehangir, T. Ahmad, A. Sohail, and M. Naeem, “Design of surveillance drone with X-ray camera, IR camera and metal detector,” in 2017 Ninth International Conference on Ubiquitous and Future Networks (ICUFN), 2017.
T. Hutsul, I. Zhezhera, and V. Tkach, “Features of UAV classification and selection methods,” Technical Sciences and Technologies, vol. 4, no. 30, pp. 201–212, 2023. [in Ukrainian]
B. Rana and Y. Singh, Unmanned Aerial Vehicles for Internet of Things (IoT): Concepts, Techniques, and Applications. Scrivener Publishing LLC, 2021.
N. Mohamed, J. Al-Jaroodi, I. Jawhar, H. Noura, and S. Mahmoud, “UAVFog: A UAV-based fog computing for Internet of Things,” in 2017 IEEE SmartWorld, Ubiquitous Intelligence & Computing, Advanced & Trusted Computed, Scalable Computing & Communications, Cloud & Big Data Computing, Internet of People and Smart City Innovation(SmartWorld/SCALCOM/UIC/ATC/CBDCom/IOP/SCI), 2017.
M. Al-khafajiy, T. Baker, H. Al-Libawy, Z. Maamar, M. Aloqaily, and Y. Jararweh, “Improving fog computing performance via Fog-2-Fog collaboration,” Future Gener. Comput. Syst., vol. 100, pp. 266–280, 2019.
Y. Ganesh, R. Raju, and R. Hegde, “Surveillance drone for landmine detection,” in 2015 International Conference on Advanced Computing and Communications (ADCOM), 2015.
L.-S. Yoo, J.-H. Lee, S.-H. Ko, S.-K. Jung, S.-H. Lee, and Y.-K. Lee, “A drone fitted with a magnetometer detects landmines,” IEEE Geosci. Remote Sens. Lett., vol. 17, no. 12, pp. 2035–2039, 2020.
J. Colorado, C. Devia, M. Perez, I. Mondragon, D. Mendez, and C. Parra, “Low-altitude autonomous drone navigation for landmine detection purposes,” in 2017 International Conference on Unmanned Aircraft Systems (ICUAS), 2017.
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Безпека інфокомунікаційних систем та Інтернету речей
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License.
