grabarz ajdików - Polska Zbrojna

GRABARZ AJDIKÓW
2012-07-16
Radary penetracji gruntu to nowy sprzęt do wykrywania ukrytych w ziemi
improwizowanych urządzeń wybuchowych i innych niebezpiecznych przedmiotów, które są
największą zmorą żołnierzy na misjach.
Miny pułapki czy bomby pułapki nie są niczym nowym. Wszak ładunki na szlakach
komunikacyjnych podkładano już w czasie II wojny światowej. Ataki z ich użyciem miały miejsce
też w trakcie wielu konfliktów zbrojnych po 1945 roku. W Afganistanie i Iraku proste, domowej
roboty bomby pułapki stały się jednak podstawową i niezwykle skuteczną bronią grup
rebelianckich w walce przeciwko nowocześnie wyposażonym wojskom USA i ich sojusznikom.
Kosztujące kilkadziesiąt dolarów urządzenie wybuchowe może uszkodzić lub zniszczyć wart
kilkaset tysięcy, a nawet kilka milionów dolarów pojazd pancerny oraz zabić lub okaleczyć
znajdujących się w nim żołnierzy.
Przez kilkadziesiąt lat najskuteczniejszym sprzętem do wyszukiwania ukrytych pod ziemią
śmiercionośnych pułapek były ręczne indukcyjne wykrywacze min. Sprawdzały się one, gdy
chodziło o likwidowanie pól minowych. Gdyby trzeba było oczyścić drogi o długości kilkuset
kilometrów, powstałby problem. Pieszym patrolom zajęłoby to wiele czasu, a saperzy byliby
narażeni na ostrzał z zasadzek lub eksplozję ukrytych w ziemi ładunków wybuchowych. Poza tym,
znakomite parametry indukcyjnych wykrywaczy min stały się ich słabością, ponieważ wykrywają
niemal wszystko, lecz nie są w stanie odróżnić znalezisk i zaledwie jeden na sto namierzonych
pod ziemią obiektów okazuje się miną.
„W Kambodży minami lub niebezpiecznymi przedmiotami okazywało się zaledwie 0,3 procent z
200 milionów wydobytych z ziemi obiektów”, mówi podpułkownik Mateusz Pasternak z Zakładu
Teledetekcji Instytutu Radioelektroniki Wydziału Elektroniki Wojskowej Akademii Technicznej.
Zastosowanie mobilnych wykrywaczy min nie oznaczało zatem końca kłopotów. Podobnie rzecz
się miała z trałami, które są skuteczne na drogach gruntowych oraz w przypadku min lub
improwizowanych ładunków z zapalnikami naciskowymi. Jeśli zaś chodzi o ładunki odpalane
drogą radiową, do ochrony przed nimi zaczęto stosować urządzenia zagłuszające fale radiowe,
które inicjują wybuch. Pojawiły się też rozwiązania pozwalające na uprzedzającą detonację bomby
pułapki. Niemniej jednak przeciwnicy koalicji też zaczęli wykorzystywać nowe sposoby odpalania
ładunków wybuchowych.
Zaglądanie pod ziemię
Autor: Tadeusz Wróbel
Strona: 1
Od kilku lat siły koalicji w Afganistanie wykorzystują do wyszukiwania podziemnych min pułapek
zestawy do oczyszczania dróg Husky. Pierwotnie w ich skład wchodziły minoodporne pojazdy z
trałami i indukcyjnymi wykrywaczami metali, które jednak nie zawsze były skuteczne. Rebelianci
bowiem do konstruowania ajdików coraz rzadziej używają metalowych elementów, a urządzenia
wybuchowe często umieszczają w przepustach pod drogami. Zdarza się też, że wkopany w ziemię
ładunek jest pokryty warstwą asfaltu. Dlatego teraz do oczyszczania dróg używa się pojazdów z
radarem penetracji gruntu (ground penetrating radar – GPR) VISOR 2500.
Prostokątna antena zamontowana na wysięgniku z przodu opancerzonego pojazdu kołowego
pozwala na sprawdzenie pasa drogi o szerokości 3 metrów. Jednym z ograniczeń jest to, że jej
nosiciel nie może poruszać się z prędkością większą niż 12 kilometrów na godzinę. Pojazdy
Husky są jednoosobowe, co ma ograniczyć liczbę potencjalnych ofiar. Opracowano jednak
również wariant z dwuosobową załogą. Uznano bowiem, że jednemu żołnierzowi trudno
jednocześnie kierować wozem, śledzić, czy nie pojawił się sygnał o podejrzanym obiekcie pod
ziemią, i obserwować, czy w pobliżu nie ma wroga. Powstała też koncepcja uzbrojenia pojazdu w
zdalnie sterowany moduł uzbrojenia z wielkokalibrowym karabinem maszynowym 12,7 milimetra.
Dwuosobowy Husky ma też ramię robocze i sensory wykrywające metale.
W nowej roli
Pierwsze urządzenie radarowe, które było przeznaczone do wykrywania między innymi złóż wody,
opatentował już w 1919 roku Eduard Raven. Dziesięć lat później prawdopodobnie takiego sprzętu
użyto do badania grubości lodowca w Austrii. Po II wojnie światowej georadary wykorzystywano
do badań wiecznej zmarzliny w ZSRR, a także Księżyca (w ramach amerykańskich misji
kosmicznych Apollo).
Współczesne radary penetracji gruntu, ze względu na rodzaj sygnału, dzielą się impulsowe i z falą
ciągłą. Pierwsze z nich wykorzystują bardzo krótkie impulsy elektromagnetyczne o czasie trwania
0,2–10 nanosekund. Pasma pracy takich urządzeń zawierają się w przedziale od 10 megaherców
do 3 gigaherców. Dobiera się je w zależności od rodzaju gleby i głębokości, którą mają sondować.
Rozpoczęły się też prace nad zastosowaniem do tych celów radarów z syntetyczną aperturą, które
pozwoliłyby tworzyć wysokorozdzielcze zobrazowania.
Podpułkownik Pasternak twierdzi, że przełom w pracach nad radarami do penetracji gruntu
nastąpił wraz z rozwojem cyfrowych technik obliczeniowych w latach dziewięćdziesiątych XX
wieku. Współczesne radary, nie tylko do penetracji gruntu, stały się układami przeliczającymi dane
z odbiorników w sposób umożliwiający ich czytelne i łatwe zinterpretowanie przez siedzących
przed monitorami operatorów. Stąd też, oprócz wysokiej jakości aparatury odbiorczej, niezbędne
jest doskonałe oprogramowanie komputerowe, by zobrazować przesyłane sygnały.
Autor: Tadeusz Wróbel
Strona: 2
Wielofunkcyjny zestaw
Polska zamierzała nabyć zestawy Husky, ale ostatecznie nie doszło do zakupu i w Afganistanie
korzystamy ze wsparcia Amerykanów. Niemniej jednak wojskowi są przekonani, że nasza armia
powinna mieć podobny sprzęt. Prace nad polskim radarem penetracji gruntu podjęło konsorcjum
Wojskowej Akademii Technicznej i Przemysłowego Instytutu Telekomunikacji SA (obecnie część
Dywizji Bumar Elektronika).
Radary penetracji gruntu można montować nie tylko na opancerzonych pojazdach załogowych,
które mają zwiększoną minoodporność, lecz także na zdalnie sterowanych bezzałogowych
platformach. Drugie rozwiązanie jest lepsze ze względu na to, że ludzie nie są bezpośrednio
narażeni na skutki wybuchu ładunku. Ponadto w wypadku bezzałogowego pojazdu ryzyko takiego
zdarzenia jest mniejsze, gdyż jest lżejszy od załogowego i może się zatrzymać niemal
natychmiast po wykryciu podejrzanego obiektu.
W latach 2009–2011 skonstruowano w WAT zdalnie sterowaną platformę HABUB. Sześciokołowy
pojazd wyposażono w wysięgnik z czterema zestawami anten w układzie trójkowym – dwie
nadawcze i jedna odbiorcza. W trakcie prac badawczych przetestowano różne anteny, a dzięki
zastosowaniu specjalnych konstrukcji udało się obniżyć ich masę. Wysięgnik umożliwia zmiany
wysokości położenia anten i kąta ich nachylenia względem powierzchni ziemi. Na pojeździe
zamontowano też komputer przemysłowy, źródło zasilania i bloki nadawczo-odbiorcze.
Platforma, która jest demonstratorem technologii, może skanować pas gruntu o szerokości 1,5
metra. Modułowa konstrukcja urządzenia pozwala jednak na jego poszerzenie. Radar jest w
stanie wykrywać obiekty znajdujące się nie tylko bezpośrednio w glebie, ale też pod warstwą
asfaltu lub betonu. Polskim naukowcom udało się osiągnąć taką rozdzielczość obrazu, która
pozwala rozpoznać, co znajduje się pod powierzchnią. Dane obrazowe przekazywane są drogą
radiową do stanowiska operatora, które znajduje się w bezpiecznej odległości. W warunkach
bojowych może ono znajdować się w pojeździe opancerzonym. Naukowcy podkreślają, że wersja
docelowa aparatury będzie miała znacznie mniejsze rozmiar i masę.
Według podpułkownika Pasternaka radar penetracji gruntu jest bardzo skuteczny w wykrywaniu
obiektów znajdujących się w glebie, ale ma pewne ograniczenia. Dlatego, aby efektywnie
zwalczać miny i improwizowane ładunki wybuchowe, należy opracować zestawy wielosensorowe.
Poza georadarem w ich skład powinny wchodzić indukcyjny wykrywacz metali, chemiczny
detektor oparów materiałów wybuchowych oraz specjalistyczne kamery. Taki zestaw nie powinien
być przypisany do jednej platformy, lecz stanowić moduł, który można podpinać do różnych
pojazdów.
Autor: Tadeusz Wróbel
Strona: 3
Zagraniczny sukces
Inny efekt prac polskich naukowców dotyczących systemu wielosensorowego wzbudził już
zainteresowanie za granicą. Na WAT powstał zestaw ręczny, który składa się z radaru,
impulsowego detektora metalu, kamery CC D, GPS, żyroskopowo-optycznej głowicy
pozycjonującej, przeziernego wyświetlacza nagłownego oraz sterującego tabletu. Naukowcy są
przekonani, że taki system przydałby się saperom, którzy muszą sprawdzać, czy nie ma ukrytych
ładunków w miejscach, do których nie wjedzie żaden pojazd z georadarem, na przykład we
wnętrzach budynków czy w przepustach pod drogami.
Artykuł ukazał się w lipcowym numerze Polski Zbrojnej.
Autor: Tadeusz Wróbel
Strona: 4