مشروع NATHR-G1 - القصة وراء الحل المبتكر لعالم أكثر إنسانية

القصة وراء الحل المبتكر لعالم أكثر إنسانية

قبل حوالي 15 عاماً في كولومبيا، بدأ البروفيسور فيليكس فيجا، والدكتور جون بانتوجا، والدكتور نيكولاس مورا، الذين كانوا في وقتها علماء شباب، بالعمل على مشروع بحثي مذهل، بقيادة البروفيسور فرانسيسكو رومان. كان لمبادرة البحث هدفاً أساسياً نبيلاً ألا وهو إنقاذ حياة الناس ومنع الإصابات الناتجة عن الألغام الأرضية المتعددة غير المنفجرة في بلدهم. بعد سنوات من البحث الذي تضمن جهوداً جماعية لمجموعة من العلماء، تمكن فريق البحث من استخدام الرادارات المخترقة للأرض للكشف عن الأجسام المدفونة في الأرض. وحد المشاركون من كولومبيا وألمانيا والسويد وسويسرا جهودهم لإيجاد حلول مبتكرة لمشكلة لا تزال تصيب ما لا يقل عن 15 شخصاً كل يوم.

Ground Penetrating Radar at the National University of Colombia, Bogota, Colombia. Credits: National University of Colombia
الرادار المخترق للأرض في جامعة كولومبيا الوطنية في بوجوتا كولومبيا من خلال: جامعة كولومبيا الوطنية

 

وفقًا للمجموعة الاستشارية الخاصة بالتعليم بشأن مخاطر الذخائر المتفجرة (EORE AG) وكما ورد في عام 2019: "على الصعيد العالمي، يُصاب أو يُقتل ما يعادل شخص واحد كل 90 دقيقة بسبب الألغام - بما في ذلك الألغام المرتجلة والمتفجرات من مخلفات الحرب " [1]. تؤكد الإحصائيات على أهمية استخدام الحلول الحديثة في إنقاذ حياة الناس والوقاية من الإصابات.

بعد سنوات، قام الدكتور شوقي قاسمي، كبير الباحثين في مركز بحوث الطاقة الموجهة التابع لمعهد الابتكار التكنولوجي الذي يعد مركز أبحاث عالمي رائد في عاصمة الإمارات العربية المتحدة، أبوظبي، بلم شمل الفريق الأولي من العلماء ليحاول معالجة العديد من المشكلات الأساسية وذلك بهدف تسريع الانتقال من تصنيع النماذج الأولية والوصول إلى منتج قريب من المنتج الجاهز لعرضه خارج المختبرات واستخدامه في الصناعات.

يعمل معهد الابتكار التكنولوجي عند حدود الإنجازات المتقدمة في مجال التكنولوجيا لرسم حلول مبتكرة من شأنها تحصين عالمنا المستقبلي. كما نجحت دولة الإمارات العربية المتحدة في مختبراتها المتطورة ومن خلال الاستفادة من مفهوم التصميم الحديث في بناء نموذج أولي جديد للرادار المخترق للأرض. يعمل فريق البحث مع المواهب الشابة في العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات في الإمارات العربية المتحدة لمساعدة البلدان على تقليل مخاطر الذخائر غير المنفجرة بتكلفة قليلة - كما ويطمح الفريق إلى توفير هذه التكنولوجيا لأكبر عدد ممكن من البلدان.

يفخر فريق الباحثين برادار NATHR-G1 - فهو أول رادار مخترق للأرض تم تصميمه وتصنيعه وتجميعه بالكامل في أبوظبي. يرمز NATHR-G1 إلى "الجهاز المتجول الإنساني الذكي والمتقدم في مجال التصوير المقطعي"، حيث يسهل عملية المسح والكشف عن الأجسام المدفونة مثل العبوات الناسفة والألغام الأرضية وجميع الذخائر الأخرى غير المنفجرة.

 

NATHR-G1 in measurement condition at TII’s Masdar City HQ
NATHR-G1 في حالة القياس بالمقر الرئيسي لمعهد الابتكار التكنولوجي في مدينة مصدر. من خلال: معهد الابتكار التكنولوجي

 

لتلبية المتطلبات التشغيلية، تم إضافة تحسينات كبيرة وميزات جديدة على الرادار مثل هيكل أحادي المحور لتسهيل إدماج الرادار في المنصات الأرضية، بالإضافة إلى محرك متقدم لمعالجة الإشارات مدعوم بتقنيات التعلم الآلي التي تستطيع اكتشاف وتحديد نوع الأجسام المدفونة.

 

Example of buried objects reproducing landmines electromagnetic signatures at TII HQ
مثال على أجسام مدفونة تصدر تواقيع كهرومغناطيسية مشابهة للألغام الأرضية في المقر الرئيسي لمعهد الابتكار التكنولوجي. من خلال: معهد الابتكار التكنولوجي

 

كانت النتائج الأولية في اكتشاف الأجسام المدفونة في البيئات الخاضعة للرقابة واعدة للغاية . تم بناء العديد من الأجسام التي تحاكي التوقيع الكهرومغناطيسي للعبوات الناسفة الحقيقية والألغام الأرضية لتساعد في تطوير مشروع البحث واختبار رادار NATHR-G1 دون تعريض فريق البحث للخطر.

DERC
(a)

 

DERC
(b)

 

DERC
(c)

 

DERC
(d)

صور الرادار ((أ) البيانات الأولية، (ب) إزالة الخلفية، (ج) القياس، (د) الكشف) التي تم الحصول عليها من حملات المسح والكشف عن الألغام الأرضية.. من خلال: معهد الابتكار التكنولوجي

 

Radargrams of the detection of two buried objects obtained from scanning campaigns
Radargrams of the detection of two buried objects obtained from scanning campaigns. Credits: Technology Innovation Institute

 

يتم الآن تحسين محرك الذكاء الاصطناعي المستخدم مما سيمكن رادار NATHR-G1 من التمييز بين الأجسام المعدنية العشوائية والتهديدات المحتملة من خلال تحليل التوقيع الكهرومغناطيسي للأجسام المدفونة بواسطة التصوير المقطعي. يبحث الفريق الآن عن شركاء لاختبار أهداف حقيقية باستخدام رادار NATHR-G1 الذي تم تطويره للمساهمة في بناء عالم أكثر إنسانية.

إقرار

يود فريق البحث أن يشكر البروفيسور فرانسيسكو رومان والدكتور سيرجيو جوتيريز (الجامعة الوطنية في كولومبيا، كولومبيا)، والبروفيسور كريستوف (جامعة الرور، ألمانيا) لمشاركة خبراتهم وآرائهم عن الرادارات المخترقة للأرض واستخدامها في إزالة الألغام لدعم الأهداف الإنسانية.

فريق المشروع

أعضاء مركز بحوث الطاقة الموجهة الذين ساهموا في هذا المشروع هم:

  • البروفيسور فيليكس فيغا، مدير قسم المشعات الكهرومغناطيسية
  • ميلوش مرياك، مدير قسم الإشارات والإلكترونيات والصوتيات
  • الدكتور نيكولاس مورا، مدير قسم التأثيرات الكهرومغناطيسية
  • الدكتور جون بانتوجا، باحث رئيسي في مجال الطاقة العالية
  • الدكتور إرنستو نيرا، باحث رئيسي في قسم القوة النبضية
  • الدكتور فرناندو الباراسين، باحث رئيسي في الإلكترونيات وترددات الراديو
  • آدمو بانيلي، مهندس هوائيات ورادارات أول
  • هيسوس الفاريز، مهندس أول في الإلكترونيات المدمجة
  • مي المنصوري، باحث ميكانيكي أول
  • عبد الرؤوف بابا، مهندس ميكانيكي أول
  • علي العلي، مدير المشاريع الفنية
  • ليونايدس رودريغيز، مسؤول المستودعات والأصول
  • الدكتور شوقي قاسمي، كبير الباحثين

المصادر

[1] https://www.globalprotectioncluster.org/2019/08/28/establishment-of-the-explosive-ordnance-risk-education-advisory-group-eore-ag/