Melampaui Drone dan AI: Mempertimbangkan Kembali Masa Depan Penjinakan Humaniter

Saya telah bekerja dengan drone sejak 2014, tetapi pecahnya perang di Ukraina menandai titik balik dalam karir saya. Sejak 2022, fokus saya bergeser untuk mengeksplorasi bagaimana drone dapat digunakan untuk mengautomasi penjinakan humaniter – apa kemampuan yang mereka butuhkan, dan bagaimana teknologi dapat membuat upaya ini lebih aman dan efisien. Sebagai bagian dari pekerjaan ini, saya mengikuti dengan dekat Pusat Internasional Jenewa untuk Penjinakan Humaniter (GICHD), menghadiri acara mereka, dan secara teratur berinteraksi dengan para ahli mereka.

Mempertimbangkan solusi berbasis drone yang dipasangkan dengan AI, mereka sebenarnya hanya membantu pada tahap survei non-teknis (NTS) dari proses penjinakan humaniter. Ini berarti drone memindai area besar dan mengumpulkan data. Kemudian, model pembelajaran mesin menganalisis data ini untuk menandai wilayah yang mungkin mengandung ranjau. Bukan tempat ranjau yang tepat.

Survei teknis (TS), yang mengkonfirmasi dan memetakan area yang terkontaminasi, masih bergantung pada personil dengan detektor logam, anjing terlatih, dan mesin penjinakan mekanis. Mereka masuk ke area yang ditanami ranjau untuk menentukan lokasi pasti dari bahaya.

Proses ini terus berlangsung lama, berisiko, dan mahal:

• Pada 2023, ada 15 korban di antara penjinak di tiga negara
• Pada kecepatan saat ini, membersihkan semua ERW akan memakan waktu lebih dari 100 tahun
• Biaya penghapusan satu ranjau darat adalah 50 hingga 100 kali biaya produksinya

Ranjau juga terus menjadi ancaman bagi warga sipil – ada setidaknya 5.757 korban ranjau/ERW pada 2023.

Dalam posting ini, saya menjelaskan mengapa solusi berbasis drone saat ini tidak bekerja 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 mengabadikan gambar dari satu sudut menghadap ke bawah. Pendekatan ini bekerja dengan baik untuk menemukan anomali tingkat permukaan tetapi gagal mendeteksi ranjau yang terkubur atau tersembunyi. Oleh karena itu, drone sebagian besar digunakan untuk survei non-teknis dalam penjinakan humaniter.

Salah satu solusi garis depan – Safe Pro AI – melaporkan bahwa mereka hanya memiliki tingkat deteksi 5 persen di daerah dengan pohon dan semak.

Meskipun kurang relevan dengan Ukraina, di mana sebagian besar ranjau tersebar di tanah, bukan terkubur, situasinya sangat berbeda (misalnya) untuk Kamboja:

• 4-6 juta ranjau darat masih tersisa dari konflik pada 1970-an-1990-an
• 64.000+ korban sejak 1979, dengan anak-anak sebagai korban utama

Ranjau non-logam dan ranjau logam tua lebih sulit dideteksi, bahkan di permukaan

Ranjau non-logam menyajikan proporsi signifikan dari ranjau darat di zona konflik saat ini dan sebelumnya. Mereka dirancang untuk sengaja melewati deteksi oleh detektor logam konvensional.

Secara visual, ranjau non-logam sulit dideteksi. Mereka tidak bersinar, menonjol dalam gambar, atau muncul dengan baik pada kamera termal. Detektor logam dan magnetometer baik melewatkan mereka atau memicu banyak peringatan palsu.

Jadi, alat deteksi berbasis drone saat ini sering melewatkan ranjau non-logam sepenuhnya.

Ketika datang ke ranjau logam tua, korosi mengubah bagaimana mereka terlihat dan berperilaku, sehingga mereka menyatu dengan tanah dan merespons buruk terhadap alat deteksi. Yang berbentuk tidak teratur bahkan lebih sulit untuk diidentifikasi dalam gambar.

Dan karena ranjau ini lebih sulit ditemukan, mereka membutuhkan waktu lama untuk ditemukan dan dihapus, atau mereka tetap tersembunyi dan membahayakan baik penjinak maupun warga sipil.

Ketergantungan cuaca dan siang hari

Jika kita berbicara tentang drone dengan kamera RGB dan multispektral, mereka memerlukan cahaya siang. Di area yang berawan, cahaya rendah, atau teduh (hutan, reruntuhan), kualitas gambar dan deteksi objek menurun terlalu banyak.

Deteksi termal, pada gilirannya, bekerja paling baik pada pagi atau sore hari, ketika tanah dan ranjau berbeda suhu. Selama siang hari, matahari memanaskan semua dengan sama, mengurangi kontras.

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

Menerbangkan drone hanya pada waktu tertentu memperlambatkan bahkan tahap NTS dari penjinakan, terutama di area dengan cuaca yang tidak terduga.

Teknologi ini sangat mahal

Di 7 negara yang terkena, area kontaminasi ranjau darat diperkirakan mencapai lebih dari 100km².

Menurut tes di Ukraina, penjinakan dengan teknologi baru dapat mengurangi biaya dari $3000-5000 menjadi $600-800 per hektar, yang masih $70.000 per kilometer persegi. Dan di beberapa area, biaya ini mungkin melebihi harga tanah itu sendiri.

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

Area yang paling terkontaminasi berada di negara-negara berkembang. Mereka tidak dapat membiayai penjinakan tanpa dana dari organisasi internasional atau pemerintah.

Biaya juga terlalu tinggi bagi bisnis untuk terjun ke dalamnya. Begitu penjinakan menjadi murah, perusahaan mungkin menyewa lahan yang terkontaminasi ranjau dengan syarat bahwa mereka membersihkannya. Sebagai gantinya, mereka akan mendapatkan penggunaan jangka panjang dengan harga simbolis dan beberapa pengurangan pajak.

Apakah ada solusi?

Bersama tim saya, kami mengeksplorasi metode yang mengumpulkan lebih banyak data, dapat melihat melalui tanaman dan tanah, dan masih mempertahankan resolusi yang cukup.

Contoh arah pengembangan yang menjanjikan adalah proyek oleh peneliti di Universitas Oviedo. Mereka menguji sistem radar sintetis aperture tanah (GPR-SAR) berbasis array yang dipasang pada UAV.

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

1) Radar menentukan lokasi ranjau dengan presisi, meninggalkan hanya pekerjaan penonaktifan atau penghancuran yang harus dilakukan secara manual.

Dengan menggunakan semua jalur radar yang mungkin (konfigurasi multistatik penuh), mereka mendapatkan gambar resolusi tinggi di mana target yang terkubur muncul lebih terang dan jelas. Dan mereka dapat mendeteksi dengan presisi target yang menantang seperti objek anti-personil ranjau plastik kecil, pelat tekan kayu, dan pipa PVC yang terkubur dangkal.

2) Solusi ini dapat bekerja siang atau malam, dalam berbagai cuaca, dan bahkan dengan vegetasi yang moderat.

Bagaimana cara kerjanya:

• Mengirimkan pulsa radar ke dalam tanah.
• Mendeteksi refleksi dari perubahan bawah permukaan (misalnya, plastik, logam, void).
• Membangun gambar 3D bawah permukaan dengan akurasi sentimeter dengan menggabungkan sinyal radar dari beberapa pasang transmitter-penerima (Tx-Rx) dan posisi penerbangan.

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

Salah satu kekuatan utama GPR adalah seberapa banyak data yang dapat dikumpulkan. Lebih banyak data berarti peneliti dapat meningkatkan akurasi pada tahap pengenalan/klasifikasi dengan AI. Ini mengarah pada survei dan pekerjaan pembersihan yang lebih efisien dan mengurangi biaya secara keseluruhan sebesar 50% atau lebih.