Göran Danielsson, SWEDEC - gichd
Göran Danielsson, SWEDEC - gichd
Göran Danielsson, SWEDEC - gichd
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
SWEDISH ARMED FORCES Date: 2004-09-10<br />
SWEDISH EOD AND DEMINING CENTRE Reference Number: 13 345:60344<br />
1<br />
<strong>Göran</strong> <strong>Danielsson</strong>, <strong>SWEDEC</strong><br />
HUMUS DSS Test and Evaluation<br />
October 2003
SWEDISH ARMED FORCES Date: 2004-09-10<br />
SWEDISH EOD AND DEMINING CENTRE Reference Number: 13 345:60344<br />
1 Bakgrund<br />
Behovet av metoder för att upptäcka och röja minor är stort. I områden där krigshandlingar<br />
pågått är marken i vissa fall kontaminerad med splitter och metallfragment. Detta innebär att<br />
detektion av minor med traditionella minsökare ej är möjlig. Totalförsvarets forskningsinstitut<br />
FOI har sedan 1999 bedrivit utvecklingsarbete med minradarplattformen HUMUS. HUMUS<br />
är en självständig mät och klassificeringplattform, oberoende av kringutrutning. Till systemet<br />
kan en extern supportdator DSS (Development Support System) anslutas för att underlätta<br />
signalbehandling och klassificeringsalgoritmer. Hopkopplat kallas systemet HUMUS-DSS.<br />
HUMUS kan verka i splitterkontaminerade områden samt detektera minor utan<br />
metallinnehåll.<br />
2 HUMUS DSS<br />
HUMUS består av i stort av följande komponenter:<br />
• ryggsäck med radar och dator för detektion- och klassificering inkl batterier och<br />
kommunikation med DSS<br />
• display för presentation av mät och klassificeringsresultat<br />
• sensorarm med kontrollreglage och radarantenn<br />
DSS är en extern dator med trådlös kommunikation som styr och utför detektions-och<br />
klassificeringsberäkningar på det data som HUMUS samlar in.<br />
Bild 1 HUMUS<br />
2
SWEDISH ARMED FORCES Date: 2004-09-10<br />
SWEDISH EOD AND DEMINING CENTRE Reference Number: 13 345:60344<br />
Bild 2: DSS Development Support System<br />
HUMUS är enbart en markradar. Detektion av objekt sker genom att systemet jämför<br />
radarbilden med av systemet redan inlärda objekt. Signalerna från GPR:en jämförs med<br />
HUMUS databas och klassificeras därefter. Rådatan presenteras för operatören i realtid, men<br />
klassificering mm av resultatet görs efter varje svep. Processen för att för klassificering tar 2-5<br />
sek.<br />
3 Sammanfattning/diskussion<br />
<strong>SWEDEC</strong>/Ing 2 anser att genomförda tester inte är tillräckliga för att kunna värdera om<br />
systemet ska kunna bli operativt på fältet. Dagens system är att betrakta som en bärbar<br />
laboratorieutrustning under utveckling.<br />
<strong>SWEDEC</strong>/Ing 2 anser att HUMUS DSS bör utvecklas på följande bla följande punkter:<br />
• detektion även av truppminor<br />
• reducering av vikt på HUMUS enheten<br />
• inläsning i såväl höger som vänster svep<br />
• vädertålighet<br />
• reducering av tidsåtgång för kalibrering samt inläsning av detektions- och klassificeringsalgoritmer<br />
för förekommande mintyper.<br />
Det normala förfarandet vid minröjning är att efter detektion, detaljundersöka ev objekt med<br />
sökaren. Detta förfaringssätt går ej att använda med HUMUS.<br />
3
SWEDISH ARMED FORCES Date: 2004-09-10<br />
SWEDISH EOD AND DEMINING CENTRE Reference Number: 13 345:60344<br />
Andra metoder och organisation måste utvecklas vid friläggning av detekterat objekt,<br />
eftersom operatören inte kan lägga ifrån sig utrustningen för att inleda friläggning av<br />
detekterat objekt. Detta kan vara personaldrivande.<br />
3.1 Diskussion presentationsenhet<br />
Operatören får stöd i sitt beslut att värdera datan som presenteras för honom i realtid på<br />
displayen. Eventuella avvikelser i densitet mm i bakgrunden, värderas även av HUMUS och<br />
kategoriseras i tre olika kategorier:<br />
• OK, dvs inget objekt som sammanfaller med inlästa objekt i databasen.<br />
• WARNING, objekt som delvis överensstämmer med objekt i databasen.<br />
• IDENTIFIERAT OBJEKT, foto på identifierat objekt presenteras i displayen.<br />
Vid tillkopplad DSS enhet kan dessutom operatören få stöd och ev föra dialog med<br />
amröjledare motsv avseende detektion<br />
Fördelar:<br />
+operatören får hjälp av systemet att tolka rådatan.<br />
+operatören kan föra dialog med amröjledare motsv vid ev osäkra detektioner.<br />
Nackdelar:<br />
-operatören kan börja lita mer på presentationsenheten än på sig själv. Detta kan vara av godo<br />
så länge alla objekt finns med i databasen, och är orienterade som vid inläsningen.<br />
-OXA som tex instabil ammunition med autodestruktion (AD) detekteras ej och kan därför<br />
skada operatören.<br />
Värdet av att få presenterat vilken typ av mina som detekterats kan ifrågasättas.<br />
Systemets förmåga att kommunicera med DSS enheten innebär att operatören kan betraktas<br />
som överflödig. Svepet med radarn, utmärkning mm skulle troligen bli säkrare om HUMUS<br />
satt monterat på en mobil plattform.<br />
4 Resultat<br />
FOI genomförde endast tester i jord- respektive väg- testbanorna. Den stora ytan omfattande<br />
900 m² ängsmark , lämnades utan åtgärd pga tidsbrist.<br />
FOI bemannade under testet själva såväl HUMUS som DSS.<br />
Personal ur <strong>SWEDEC</strong> (Mj <strong>Göran</strong> Danielssson), Ing 2 (Lt Tommy T Karlsson) samt Joint<br />
Research Center Ispra, Italien (Joaquim Fortuny Guasch) deltog under försöket som<br />
observatörer.<br />
Resultat endast redovisat utan att visa läge på de olika minorna och objekten i syfte att kunna<br />
använda banorna till efterkommande tester<br />
4
SWEDISH ARMED FORCES Date: 2004-09-10<br />
SWEDISH EOD AND DEMINING CENTRE Reference Number: 13 345:60344<br />
4.1 Jordtestbanan<br />
HUMUS detekterade samtliga tolv objekt i jordtestbanan. Ytterligare en markering gjordes på<br />
ett objekt som inte var en mina. Detta var en takpanna som var nedgrävd i banan.<br />
4.2 Vägtestbanan<br />
På vägtestbanan detekterade HUMUS:<br />
• 11/12 av utplacerade minor detekterades varav en markerades som osäker.. Den missade<br />
minan var av typ TMA-1, nedgrävd till 30 cm djup.<br />
• 11 objekt markerades som säkra. Av de elva ”säkra”objekten var en markering felaktig.<br />
• 8 objekt markerades som osäkra. En av de osäkra markeringarna var en mina av typ<br />
TMA-5 på 30 cm djup.<br />
• HUMUS detekterade i ett fall en aluminiumburk och i ett fall en cementsten som osäker<br />
mindetektion. Övriga 5 osäkra minmarkeringar är att betrakta som normal<br />
bakgrundsstörning.<br />
Vid provtillfället på vägtestbanan var det ca 15 cm tjäle i marken. Detta påverkar vägkroppens<br />
densitet.<br />
4.3 Ängstestbana<br />
Försöket i ängsmark genomfördes ej pga tidsbrist<br />
5 Testmetod<br />
Provet omfattar tre olika markstrukturer enligt följande:<br />
• Ängsmark ca 900 m² 12 objekt<br />
• Matjord ca 40 m² 12 objekt<br />
• Vägkropp ca 120 m² 12 objekt<br />
Bild 3: Vägtestbanan Bild 4: Jordtestbanan<br />
5
SWEDISH ARMED FORCES Date: 2004-09-10<br />
SWEDISH EOD AND DEMINING CENTRE Reference Number: 13 345:60344<br />
Nedgrävning av minor ca sex månader innan testen. Minorna har legat i marken under en<br />
längre tid varför grävgropar mm som kan påverka markens densitet mer eller mindre<br />
försvunnit. Mintyper som använts under testet är enbart stridsvagnsminor, då systemet idag<br />
endast kan detektera större objekt.<br />
Minorna lades ner till tre olika djup mätt från minans ovandel till markplanet. 0, 10 cm och 20<br />
cm djup.<br />
Skiss:<br />
Valda mintyper är följande:<br />
• TMA 1 AT mina med lågt metallinnehåll.<br />
• TMA 5 AT mina med lågt metallinnehåll.<br />
• TMM1 AT mina med högt metallinnehåll.<br />
Minorna saknade vid provtillfället mintändare.<br />
Bild 5: TMA 1<br />
0 cm<br />
10 cm<br />
20 cm<br />
6<br />
Bild 6: TMM 1
SWEDISH ARMED FORCES Date: 2004-09-10<br />
SWEDISH EOD AND DEMINING CENTRE Reference Number: 13 345:60344<br />
Bild 7: TMA 5<br />
En kalibrerings-/inläsnings-yta med identiska referensobjekt fanns i direkt anslutning till<br />
testbanan. Läget på objekten i referensytan var känt för operatören. Kalibrerings-/inläsningsytan<br />
kompletterades med andra objekt som flyttades till olika djup enligt operatörens<br />
önskemål.<br />
Detekterade objekt markerades av operatören i två kategorier. Säkra mindetektioner med<br />
orange kon och osäkra mindetektioner med blå kon. När markeringarna var satta, mättes<br />
markeringarna in med en teodolit, där positionerna för markerade objekt kunde jämföras med<br />
de exakta positionerna för nedlagda objekt i databasen. Inga anteckningar gjordes hur<br />
HUMUS DSS kategoriserade detekterade objekt (OK, WARNING eller BILD enligt 3.1)<br />
Bild 8: Markeringar på jordbana<br />
efter detektion<br />
Försöket genomfördes som ett blindtest. Antal minor, läge mm i de olika test banorna var för<br />
operatören okänt.<br />
Under försöket användes DSS som stöd för operatören.<br />
7
SWEDISH ARMED FORCES Date: 2004-09-10<br />
SWEDISH EOD AND DEMINING CENTRE Reference Number: 13 345:60344<br />
6 Testprotokoll<br />
Denna sida är avsiktligt lämnad utan text<br />
8
Date:<br />
SWEDISH ARMED FORCES Date: 2004-09-10<br />
SWEDISH EOD AND DEMINING CENTRE Reference Number: 13 345:60344<br />
2003-10-27<br />
Groundconditions:<br />
Frozen ground 15 cm<br />
Test #/ scope :<br />
Non paved road<br />
Test Protocol Ground Penetrating Radar<br />
HUMUS DSS (FOI)<br />
Weather:<br />
Equipment:<br />
Orange cones calls for a mine<br />
Blue cones calls for suspected mines<br />
Sketch/set up:<br />
Calibration box<br />
TMA 5, 10 cm<br />
TMM 1, 10 cm<br />
TMA 1, 10 cm<br />
Comments and results:<br />
10/12 mines detected and marked as a mine (orange cones)<br />
1/12 mine was detected and marked as a suspected mine (blue cones)<br />
1/12 mine was missed<br />
Testleader/personel :<br />
Operator HUMUS: Dan Axelsson FOI<br />
Partly Cloudy<br />
+ 2°C<br />
Status: Place:<br />
Eksjö, Sweden<br />
(m)<br />
9<br />
30<br />
20<br />
10<br />
Authurised:<br />
Tempratur:<br />
Photo/video documentation:<br />
Goran <strong>Danielsson</strong>, <strong>SWEDEC</strong>
Date:<br />
2003-10-29<br />
SWEDISH ARMED FORCES Date: 2004-09-10<br />
SWEDISH EOD AND DEMINING CENTRE Reference Number: 13 345:60344<br />
Groundconditions:<br />
Topsoil<br />
Test #/ scope :<br />
Topsoil<br />
Test Protocol Ground Penetrating Radar<br />
HUMUS DSS (FOI)<br />
Weather:<br />
Equipment:<br />
Orange cones calls for a mine<br />
Blue cones calls for suspected mines<br />
Sketch/set up:<br />
Calibration box<br />
TMA 5<br />
TMM 1<br />
TMA 1<br />
Partly Cloudy<br />
+4°C<br />
Status: Place:<br />
Eksjö, Sweden<br />
10<br />
Tempratur:<br />
Photo/videodocumentation:<br />
Comments and results:<br />
12/12 mines detected and marked as a mine (orange cones)<br />
1 suspected mine was detected and marked (blue cone). Suspected mine was a roofing tile buried in the lane<br />
Testleader/personel :<br />
Operator HUMUS: Dan Axelsson FOI<br />
(m)<br />
10<br />
5<br />
1<br />
1 4<br />
Established by:<br />
Goran <strong>Danielsson</strong>, <strong>SWEDEC</strong>