Melampaui Drone dan AI: Memikirkan Kembali Masa Depan Penjinakan Ranjau Kemanusiaan

Saya telah bekerja dengan drone sejak 2014, tetapi pecahnya perang di Ukraina menandai titik balik dalam karier saya. Sejak 2022, fokus saya beralih untuk mengeksplorasi bagaimana drone dapat digunakan untuk mengotomatiskan penjinakan ranjau kemanusiaan – kapabilitas apa yang dibutuhkannya, dan bagaimana teknologi dapat membuat upaya ini lebih aman dan efisien. Sebagai bagian dari pekerjaan ini, saya memantau secara ketat Pusat Internasional Jenewa untuk Penjinakan Ranjau Kemanusiaan (GICHD), menghadiri acaranya, dan berinteraksi secara rutin dengan para ahlinya.

Jika mempertimbangkan solusi berbasis drone yang dipasangkan dengan AI, solusi tersebut sebenarnya hanya membantu pada tahap survei non-teknis (NTS) dari proses penjinakan ranjau kemanusiaan. Artinya, drone memindai area yang luas dan mengumpulkan data. Kemudian, model pembelajaran mesin menganalisis data ini untuk menandai wilayah yang mungkin mengandung ranjau. Bukan lokasi ranjau yang sebenarnya.

Survei teknis (TS), yang mengonfirmasi dan memetakan area yang terkontaminasi, masih mengandalkan personel dengan detektor logam, anjing terlatih, dan mesin penjinak ranjau mekanis. Mereka masuk ke area yang ditambang untuk menentukan lokasi bahaya yang tepat.

Prosesnya tetap panjang, berisiko, dan mahal:

• Di 2023 ada 15 korban di antara para penjinak ranjau di tiga negara
• Dengan kecepatan saat ini, membersihkan semua ERW akan memakan waktu lebih dari 100 tahun
• Biaya untuk menghilangkan satu ranjau darat adalah 50 hingga 100 kali lipat biaya produksi satu unit

Ranjau juga masih menjadi ancaman bagi warga sipil – setidaknya ada 5,757 korban ranjau/ERW pada tahun 2023.

Dalam postingan ini, saya menjelaskan mengapa solusi berbasis drone saat ini tidak berfungsi untuk survei teknis (tahap yang paling mahal dan memakan waktu saat ini) dan berbagi apa yang saya lihat sebagai cara terbaik untuk memperbaikinya.

Mendeteksi ranjau di bawah tanah atau vegetasi hampir mustahil

Drone dengan kamera optik atau termal standar biasanya menangkap gambar dari satu sudut menghadap ke bawah. Pendekatan ini bekerja dengan baik untuk menemukan anomali di permukaan tetapi gagal mendeteksi ranjau yang terkubur atau tersembunyi. Karena alasan ini, drone sebagian besar digunakan untuk survei non-teknis dalam penjinakan ranjau kemanusiaan.

Salah satu solusi garis depan – Safe Pro AI – melaporkan bahwa mereka hanya memiliki tingkat deteksi sebesar 5 persen di daerah yang terdapat pepohonan dan semak belukar.

Meskipun hal ini kurang relevan dengan Ukraina, tempat sebagian besar ranjau tersebar di tanah, alih-alih dikubur, situasinya sangat berbeda (misalnya) untuk Kamboja:

• 4-6 juta ranjau darat masih tersisa dari konflik pada tahun 1970-an hingga 90-an
• Lebih dari 64,000 korban sejak 1979, dengan anak-anak sebagai korban utamanya

Tambang non-logam dan tambang logam tua lebih sulit dideteksi, bahkan di permukaan

Ranjau non-logam merupakan bagian penting dari ranjau darat di zona konflik saat ini dan sebelumnya. Ranjau ini sengaja dirancang untuk menghindari deteksi oleh detektor logam konvensional.

Secara visual, ranjau non-logam sulit dideteksi. Ranjau tersebut tidak berkilau, tidak menonjol dalam gambar, atau tidak terlihat jelas pada kamera termal. Detektor logam dan magnetometer tidak mendeteksi ranjau tersebut atau memicu terlalu banyak alarm palsu.

Jadi, alat deteksi berbasis drone saat ini sering kali tidak mendeteksi ranjau non-logam sama sekali.

Terkait tambang logam tua, korosi mengubah tampilan dan perilakunya, sehingga menyatu dengan tanah dan tidak dapat dideteksi dengan alat deteksi. Tambang yang bentuknya tidak sempurna bahkan lebih sulit diidentifikasi dalam gambar.

Dan karena ranjau-ranjau ini lebih sulit dideteksi, butuh waktu lebih lama untuk menemukannya dan menyingkirkannya, atau tetap tersembunyi dan membahayakan para penjinak ranjau dan warga sipil.

Ketergantungan cuaca dan siang hari

Jika kita berbicara tentang drone dengan kamera RGB dan multispektral, drone tersebut membutuhkan cahaya matahari. Di area berawan, cahaya redup, atau teduh (hutan, reruntuhan), kualitas gambar dan deteksi objek juga menurun.

Deteksi termal, pada gilirannya, bekerja paling baik saat fajar atau senja, saat suhu tanah dan tambang berbeda. Pada siang hari, matahari memanaskan semuanya secara merata, sehingga mengurangi kontras.

Sementara hujan dan tanah basah mengaburkan detail permukaan, mengubah warna dan suhu tanah, dan dapat menyembunyikan gangguan tanah atau anomali termal. Salju hanya menutupi penanda visual dan menyamakan suhu permukaan, sehingga ranjau tidak terdeteksi.

Menerbangkan drone hanya pada waktu-waktu tertentu akan memperlambat secara signifikan tahap NTS penjinakan ranjau, khususnya di wilayah yang cuacanya tidak dapat diprediksi.

Teknologinya sangat mahal

Di 7 negara yang terkena dampak diperkirakan senjata antipersonel Luas wilayah yang terkontaminasi ranjau mencapai lebih dari 100km².

Menurut tes di Ukraina, penjinakan ranjau dengan teknologi baru bisa memotong biayanya antara $3000-5000 hingga $600-800 per hektar, yang masih sekitar $70,000 per kilometer persegi. Dan di beberapa daerah, biayanya mungkin jauh lebih mahal daripada harga tanah itu sendiri.

Alasan utama tingginya biaya adalah banyaknya alarm palsu yang dianggap sebagai ancaman nyata. Rata-rata, satu tim membersihkan lebih dari 50 ranjau yang diduga untuk menemukan satu ranjau darat yang sebenarnya.

Wilayah yang paling terkontaminasi berada di negara berkembang. Mereka tidak mampu melakukan pembersihan ranjau tanpa pendanaan dari organisasi atau pemerintah internasional.

Biayanya juga terlalu tinggi bagi bisnis untuk ikut serta. Setelah pembersihan ranjau menjadi cukup murah, perusahaan dapat menyewa lahan yang terkontaminasi ranjau dengan syarat mereka membersihkannya. Sebagai imbalannya, mereka akan mendapatkan penggunaan jangka panjang dengan harga simbolis dan beberapa keringanan pajak.

Sebuah solusi?

Bersama tim saya, kami mengeksplorasi metode yang mengumpulkan lebih banyak data, dapat melihat melalui dedaunan dan tanah, dan tetap mempertahankan resolusi yang memadai.

Salah satu contoh arah pembangunan yang menjanjikan adalah proyek oleh peneliti di Universitas OviedoMereka sedang menguji sistem radar apertur sintetis penembus tanah (GPR-SAR) berbasis array yang dipasang pada UAV.

Validasi mereka selama penerbangan dalam skenario realistis membuktikan bahwa teknologi tersebut memecahkan masalah berikut:

1) Radar menentukan lokasi ranjau dengan tepat, sehingga hanya pelucutan senjata atau penghancuran yang dilakukan secara manual.

Dengan menggunakan semua jalur radar yang memungkinkan (konfigurasi multistatis penuh), mereka memperoleh gambar beresolusi tinggi di mana target yang terkubur tampak lebih terang dan lebih jelas. Dan mampu mendeteksi dengan presisi target yang menantang seperti objek kecil, non-logam, dan yang terkubur dangkal seperti ranjau darat anti-personel plastik, pelat tekanan kayu, dan pipa PVC.

2) Solusinya dapat bekerja siang atau malam, dalam berbagai cuaca, dan bahkan dengan vegetasi sedang.

Cara mainnya gampang banget:

• Mengirimkan pulsa radar ke tanah.
• Mendeteksi pantulan dari perubahan bawah permukaan (misalnya, plastik, logam, rongga).
• Membangun gambar bawah permukaan 3D dengan akurasi tingkat sentimeter dengan menggabungkan sinyal radar dari beberapa pasangan pemancar-penerima (Tx-Rx) dan posisi penerbangan.

Solusinya masih memiliki keterbatasan, tetapi berdasarkan latar belakang saya, itulah arah penelitian dan pengembangan yang paling relevan saat ini.

Salah satu keunggulan utama GPR adalah banyaknya data yang dapat dikumpulkannya. Dengan lebih banyak data, peneliti dapat meningkatkan akurasi pada tahap pengenalan/klasifikasi dengan AI. Hal ini menghasilkan pekerjaan survei dan pembersihan lahan yang lebih efisien dan memangkas biaya keseluruhan hingga 50% atau lebih.