Sensore di vibrazioni di nuova concezione rileva mine antiuomo dai veicoli in movimento

Individuare le mine antiuomo è un'operazione difficile e lenta, ma indispensabile per salvare vite umane. Un nuovo strumento permette di svolgere questo lavoro più velocemente e in sicurezza, a bordo di veicoli in movimento.

I ricercatori dell’Università del Mississippi, negli Stati Uniti, hanno messo a punto un sensore di nuova generazione che sfrutta il laser per rilevare gli oggetti sepolti, anche mentre il rilevatore è in movimento. Stando a quanto riportato nella pubblicazione ufficiale, questo nuovo dispositivo dovrebbe essere più efficace rispetto alle tecnologie esistenti nella rilevazione di mine antiuomo, che costituiscono una grave minaccia per l’incolumità di chi vive in prossimità di zone di guerra contemporanea o passata.

Lo strumento, che ha il potenziale di salvare molte vite umane, sarà presentato ufficialmente in occasione del congresso di The Optical Society (OSA) che si terrà a Vienna fra il 29 settembre e il 3 ottobre. I ricercatori spiegano che gli attuali Vibrometri Laser Doppler (LDV) non si possono usare su un veicolo in movimento (devono essere azionati da una speciale piattaforma stabile), e perdono di precisione in presenza di fonti esterne di suoni o vibrazioni. Ecco perché oggi individuare e disinnescare le mine antiuomo è tanto difficile.

Crediti: V. Aranchuk, Università del Mississippi

A cambiare le cose potrebbe essere il dispositivo battezzato Laser Interferometric Differential Laser Sensor (LAMBDIS). Confrontato con gli LDV attuali, offre capacità di rilevamento comparabili ma è molto meno sensibile al movimento, quindi può essere usato a bordo di un veicolo in movimento. Questo renderebbe più sicuri gli spostamenti nelle zone a rischio.

“Il persistente flagello delle mine antiuomo rappresenta una seria sfida alla richiesta di un dispositivo rapido e preciso da impiegare su grandi aree a bordo di veicoli in movimento”, spiega il professore Vyacheslav Aranchuk a capo della ricerca. “Il nostro nuovo dispositivo supera questa sfida mediante 30 raggi laser. Combinando i loro segnali, LAMBDIS crea uno schema di rilevazione in modo rapido. Inoltre, compensa il movimento e altri ‘rumori’ che potrebbero sopraffare altre tecniche” conclude il ricercatore.

In estrema sintesi, il nuovo strumento sfrutta l’effetto Doppler dei segnali, ossia lo spostamento della lunghezza d’onda rilevata, mediante l’interferenza della luce riflessa da diversi punti sull’oggetto. È questo che gli conferisce la capacità di essere usato sui mezzi in movimento, perché come spiega Aranchuk “la frequenza Doppler causata dal movimento del sensore è praticamente la stessa per tutti i raggi riflessi, quindi viene automaticamente sottratta dai segnali di interferenza”.

Foto: Depositphotos

I test condotti finora sono riusciti. I ricercatori riferiscono che LAMBDIS ha funzionato bene in un’ampia gamma di condizioni di test in laboratorio e sul campo. LAMBDIS è stato in grado di rilevare oggetti sepolti a 7,5 metri a 20 metri di distanza e da un veicolo che viaggia a 3,8 metri al secondo, con risultati comparabili a un LDV montato su piattaforma stabile. I ricercatori hanno testato il dispositivo sia con sorgenti sonore disperse nell’aria che sismiche e con diversi angoli di scansione, concludendo che il dispositivo potesse fornire risultati precisi in una varietà di condizioni del mondo reale.

Applicazioni secondarie di grande interesse sono quella per l’ispezione di automobili e componenti di aeromobili al fine di valutare le vibrazioni delle strutture e i nuovi materiali. Oppure la calibrazione di attrezzature e materiali per applicazioni dentali e biomediche. Attualmente vengono impiegati i sensori LDV, ma gli ambienti rumorosi ne vanificano i tentativi, LAMBDIS invece potrebbe svolgere egregiamente il lavoro.