חוקרי הטכניון פיתחו דרך לאיתור מנהרות באמצעות סיב אופטי

"חפירת מנהרות מלווה בשחרור מאמצים הגורם לתזוזות, אף אם קטנות, בתווך הקרקע. על ידי מדידת השינויים המרחביים של התזוזות בציוד רגיש, ניתן לאתר את מיקום המנהרה". החוקריםיציגו מחקרם בכנס בינלאומי שיתקיים באפריל 2009 בפלורידה-ארה"ב

חפירת התעלה יוצרת גלים סיסמיים קטנים הניתנים לזיהוי
חפירת התעלה יוצרת גלים סיסמיים קטנים הניתנים לזיהוי

חוקרי הטכניון מהפקולטה להנדסה אזרחית וסביבתית פיתחו דרך לאיתור מנהרות באמצעות סיבים אופטיים. הם יציגו את מחקרם בכס בינלאומי אשר יתקיים בחודש אפריל בפלורידה, ארה"ב.

"מנהרות הברחה מאפשרות תנועה בלתי מבוקרת של אנשים, סמים וכלי נשק, ומהוות איום לביטחון המדינה. חידושים טכנולוגים בתחום מדידת עיבורים בסיבים אופטיים מאפשרים פיתוח של גדרות בטחון תת-קרקעיות חכמות, המסוגלות לזהות ולאתר את חפירת המנהרות", אומרים החוקרים, ד"ר אסף קלר וד"ר רפאל לינקר. "חפירת מנהרות מלווה בשחרור מאמצים הגורם לתזוזות, אף אם קטנות, בתווך הקרקע. על ידי מדידת עיבורים (שהם השינויים המרחביים של התזוזות), בציוד רגיש, ניתן לאתר את מיקום המנהרה".

מחקרם מבסס את השלבים הראשוניים לפיתוח גדר תת קרקעית המבוססת על טכנולוגית BOTDR (Brillouin optical time domain reflectometry) למדידת עיבורים לאורך סיבים אופטיים.

לדברי חוקרי הטכניון, טכנולוגית ה-BOTDR אידיאלית למטרה זו, שכן 30 קילומטרים של גבול יכולים להבחן בו זמנית על ידי מכשיר אחד, והסיב המשמש למדידה הוא סיב תקשורת קונבנציונלי בעלות של מספר שקלים בודדים למטר אורך.

תרשים פעולת המערכת. באדיבות הטכניון
תרשים פעולת המערכת. באדיבות הטכניון

במסגרת המחקר, שממצאיו יוצגו בכנס מיגון, בטחון וחישה של האגודה הבינלאומית למחקר מבוסס אור SPIE – Defense, Security and Sensing, נבחנו שתי אופציות לאיתור מנהרות. האחת מבוססת על הטמנת סיב אופטי אופקי בעומק רדוד (ראה איור), והשניה על הטמנת הסיב בכלונסאות אנכיים קטני קוטר. המחקר מערב אספקטים של מכניקת קרקע, ומתחשב באינטראקציה בין הסיב לקרקע ולמבנה הטמון.

מערכת האיתור מבוססת על פירוק האות הנמשך לאדוות (wavelet) ואפיונם על ידי רשת עצבית (Neural network). הרשת העצבית אומנה לאתר מנהרות על ידי סימולציות מחשב של עשרות אלפי מקרים, הכוללים גם הפרעות שלא קשורות למנהרה (כגון גשמים, ועומסים בפני השטח, שנמדדו ואופינו בתעלות קרקע בטכניון). לחפירת המנהרה אפיון מרחבי מאוד ברור ושונה מהפרעות אחרות. יכולתה של גישת ה-BOTDR לספק פרופיל עיבורים רציף לאורך הסיב, ויכולתה של המערכת העצבית "לתפוס" את הפרופיל המאפיין את החפירה הן המפתח להצלחת המערכת.

מהניתוח הפרמטרי, עולה כי מערכת איתור המבוססת על עקרונות אלה מסוגלת לאתר מנהרות צרות מאוד אף בעומקים הגדולים מ-20 מטרים, עם מספר מוגבל של התרעות שווא.

 

לתכנת רובוטים מוסריים

סדרת כתבות על כפת ברזל

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

17 תגובות

  1. ב – 1977 התקינו מכשיר C.T בתוך לוויין ששוגר למסלול סביב כדור הארץ. לתדהמת החוקרים התגלו דברים חדשים לגבי גרעין כדור הארץ. אם הגיעו באמצעות מכשיר זה לרזולוציות כה גבוהות בעומק של אלפי קילומטרים, למה לא להציב מכשיר כזה על מזל"ט ולחשוף מנהרות בצורה זו?

  2. לדעתי ניתן להשתמש במערכת שמגלה רעידות אדמה למטרות צבעיות היא מרגישה תמיד תנודות בקרקע
    אני הייתי מציע שהיתדות של הגדר ההפרדה ישמשו ככתודה לחיישן רעידות אדמה שמחובר למערכת ססמוגרף במרכז שליטה לדעתי יותר פשוט ויותר יעיל

  3. אני תומך ברעיון של אריאל- מדוע לא ניתן לחפור מסביב לעזה תעלה מהים, ואז כל מינהרה שלהם פשוט תתמלא מים…

  4. אמ..מה עפ לחפור מסביב לעזה ולבודד אותה ע"י יצירת אי מלכותי כמו בדובאי:)
    ירגישו כמו בבית..:)

  5. תפקידו של צה"ל במערכה זו הוא לשנות את העובדות הקיימות בשטח ולצאת משם כשהמערות הקיימות..כבר לא קיימות.

    ואז נוכל להתחיל מחדש (איך לא) רק שהפעם תהיה עינינו פקוחה לא רק ממעל הקרקע, אלא גם מתחתה. בתקווה שתיכנס מערכת כזו בטווח של ימים או שבועות מעכשיו..

  6. חיסרון גדול: המערכת מגלה רק מערות בשעת חפירה ולא מערות קיימות שהן מהוות את הרוב המוחלט בגיזרה.

  7. DUNE יא אללה
    נו תיכף תשאב השראה ממלחמת הכוכבים.
    שמה השתמשו בעל חלל כל הזמן
    אז אולי נשגר ככה את עזה למימד אחר ונסגור עניין
    איזה דיון מעמיק !!!
    🙂

  8. בציר פילדלפי אי אפשר יהיה להשתמש בהמצאה כי החמס יהרסו את המערכת ברגע שצה"ל יעזוב את המקום.
    לעומת זאת, יהיה ניתן להשתמש בה לאורך הגבול שלנו עם הרצועה על מנת למנוע פיגוע חטיפה נוסף או כניסת מחבלים מתאבדים.

  9. מגיע לך שקל תשעים.
    לך ופנק עצמך בגלידה במק-בורגר (השם האמיתי עוות לצורך מניעת פרסום חינם)

  10. מישהו קרא את הספר DUNE?
    בקצרה מסופר שם על תולעים ענקיות תת קרקעיות שמסוגלות לחוש בע"ח כולל בני אדם ע"י ויברציות שחוזרות על עצמם כמו הליכה על חול (מדובר על מדבר)

    הפיתרון הפשוט להליכה על המדבר היה פשוט ללכת בתנועות רנדומליות ולא בתנועה שחוזרת על עצמה כמו מקצב, הדבר מצריך קצת אימון אבל מדובר על פיתרון פשוט.

    הדרך למשוך את התולעים היתה יותר פשוטה ויפה בסרט (בגלל האפקטים הקולים) פשוט לשים מתקן שחובט על הקרקע במקצבים קבועים

    האם המתקן מסתמך על מקצבי חפירה קבועים?
    מה עם מוסיפים רעשי רקע בכוונה בשביל למנוע את קליטת "רעשי" החפירה?
    תאוריה נחמדה אבל כמו כל טכנולוגיה חדשה יש כל מיני "קשיים טכניים" ובאגים.
    הבאתי פה כמה, חסכתי לצה"ל כסף אני מובטל ומחוסר עבודה כרגע לא מגיע לי בונוס קטן? 🙂

  11. LOL יריב, צה"ל זה לא רק מה שאתה רואה מול העיניים. תאמין לי שמתרחש שם הרבה מאוד מתחת לאף שלך. מן הסתם שגורמים בצה"ל יודעים על הפיתוח

  12. מדהים! אני מקווה שגורמי ביטחון בצה"ל מעודכנים בקשר לפיתוחים האלו, או שלפחות קוראים מדי פעם באתר הידען……

  13. אם אפשר היה ליישם את העניין בימים אלה זה היה נהדר, אבל ספק אם ניתן לעשות משהו בכלל במערכה זו.

    בכל מקרה אין בפרסום מלגרוע או להוסיף לצד הישראלי שכן המנהרות כבר קיימות ונעשה בהן שימוש כרגע בלית ברירה. אם זה היה פועל היום, הם היו יוצאים גם בלית ברירה מהמחילות שלהם כמו עכברים ואז… אבל זה יחכה כנראה לפעם הבאה. ועד אז, הפרסום דווקא יעשה את שלו.

    בשורה התחתונה- כרגע אין לדבר השפעה כלשהי על המערכה, אבל בעתיד נוכל לשבש מאוד את הפעילות התת קרקעית שלהם גם בלי הסכם ודיבורים. לא מצרים ולא הבטחות של החמאס. נשיב לידינו את השליטה.

    בהצלחה ובמהרה בימינו..

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

דילוג לתוכן