一种被称为“蝴蝶”的地雷有一个特别不为人知的名声,原因有二:它以杀害或残害儿童而闻名,这些儿童可能会捡起一种看起来很像绿色塑料玩具的东西,而它大部分的非金属结构意味着它经常避开传统的地雷探测器。蝴蝶地雷的轻触雷管如果被战斗人员或农民踩到就很容易爆炸,而且它们相对较小的冲锋枪在不立即杀死人的情况下,往往会使人致残。
100多万枚俄罗斯制造的PFM-1陆地地雷——最常见的一种蝴蝶,可能是受美国在越战期间部署的类似武器的启发——在经历了几十年的冲突后仍在阿富汗随处可见。在20世纪80年代的苏联-阿富汗战争期间,军用直升机空投了大量的地雷,这些地雷的“翅膀”让它们扑向地面。这立即造成了地雷和未爆炸弹药的问题,这些地雷和弹药自1978年以来造成3万多名阿富汗平民死亡或受伤。近年来,在阿富汗被这类武器杀害或伤害的受害者中,儿童占大多数。
扫雷通常涉及一个仔细、细致和费时的过程,即与当地居民面谈,然后用手持地雷探测器步行扫两次可疑地区。拆除一颗地雷的估计费用从300美元到1000美元不等,甚至在没有发现地雷的情况下确认一小块地是安全的也要花钱。但现在,一组美国研究人员进行的早期测试显示,他们可能能够通过安装在四旋翼无人机上的热成像摄像头,使这一过程更快、更有效。
纽约宾厄姆顿大学(Binghamton University)能源地球物理学助理教授亚历克斯•尼库林(Alex Nikulin)表示:“清除地雷的唯一方法是在每一寸土地上戳一戳。”“但是我们可以告诉你戳哪儿。”
Nikulin和他的团队基于这样一个事实,即塑料的升温和降温与周围土壤和环境的其他部分不同。通过在日出和日落前后进行飞行测试,研究人员发现,躺在地上的惰性PFM-1地雷在无人机摄像头捕捉并显示在笔记本电脑上的热图像中变得清晰可见。他们在华盛顿举行的美国地球物理联盟年会上介绍了他们的工作在12月,。
在2017年9月于纽约州立公园进行的实地试验中,该团队在四次试验中发现了近78%的地雷。这还不足以完全取代地面小组的调查工作。总部位于日内瓦的瑞士扫雷行动基金会(FSD)的行动副主任Alex van Roy说,这有助于缩小PFM-1雷区的位置和总体布局。FSD是一名扫雷行动专家,曾在澳大利亚陆军服役。
范罗伊说:“这种无人机使用这种技术,可以让你更快地确定雷区的位置。”范罗伊没有参与宾厄姆顿团队的研究。“你可以找到足迹的范围,这样你就可以把你的手工、昂贵的清理团队集中在尽可能小的区域。”
利用热成像探测地雷的想法以前曾有人探讨过,但直到最近才变得更加实际,因为无人驾驶飞机和热成像照相机都变得更小、更便宜。Nikulin说,下一步可以使用计算机软件自动探测热成像中的地雷特征。他的团队希望招募编码员来开发一种能够处理图像识别模式的机器学习算法。最终目标是向人道主义排雷组织提供一套价值1万美元的盒装设备,包括现成的无人机、红外摄像机和装有定制软件的笔记本电脑。
费用问题非常重要。消防局在阿富汗和伊拉克的一些排雷工作得到了美国国务院的资助,但这家瑞士基金会仍然严重依赖捐助者,而且资金的使用也很明智。范罗伊表示:“如果(这项技术)成本为5万美元,我们就不能使用它。”“这足够购买10个传统的地雷探测器,或者资助阿富汗的一个人类小组一个月。”
还有其他复杂的因素。范罗伊说,一些几十年前就埋在地下的塑料地雷可能被埋在山体滑坡或地震中。阳光照射可能会使其他物体的形状变得不容易辨认。各国政府还经常限制在阿富汗或伊拉克等冲突地区使用无人机。
范罗伊说,尽管如此,宾厄姆顿团队对阿富汗的关注是一个很好的策略。来自空中的热成像技术可能不适用于埋藏的地雷或植被或人工制品多的杂乱环境,但它似乎更适合于发现掉在阿富汗干燥、高海拔山口的PFM-1地雷,这些山口的人口普遍稀少,灌木丛相对稀疏。
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