ソートリーダー
June 13, 2025
ドローンとAIを超えて: 人道的地雷除去の未来を再考する
2014年からドローンを使用してきたが、ウクライナでの戦争の勃発は私のキャリアの転換点となった。2022年以来、私の焦点は、ドローンを使用して人道的地雷除去を自動化する方法を探ることにシフトした。どのような能力が必要か、技術がこれらの努力をより安全で効率的にする方法についてである。この作業の一環として、私はジュネーブ国際人道的地雷除去センター（GICHD）を密接にフォローし、そのイベントに参加し、定期的にその専門家と交流している。ドローンとAIを組み合わせたソリューションは、実際には人道的地雷除去プロセスの非技術調査（NTS）段階でしか役に立たない。つまり、ドローンが広いエリアをスキャンし、データを収集する。次に、マシンラーニングモデルがこのデータを分析して、地雷が含まれる可能性のある地域をフラグする。地雷の正確な場所ではない。技術調査（TS）は、地雷が埋設された地域を確認して地図化するために、依然として金属探知機、訓練された犬、機械的地雷除去機を備えた人員に依存している。彼らは地雷の正確な位置を特定するために、地雷が埋設された地域に入る。このプロセスは依然として長く、リスクが高く、費用がかかる： 2023年には、3カ国で15人の地雷除去作業員が死亡した 現在の速度で、すべての未爆弾を除去するには100年以上かかる 1つの地雷を除去するコストは、1つを作るコストの50〜100倍である 地雷は依然として民間人に脅威を与え続けており、2023年には少なくとも5,757人の地雷/未爆弾被害者がいた。この投稿では、現在のドローンベースのソリューションが技術調査（現在最も高価で時間のかかる段階）に機能しない理由を説明し、問題を解決するための最良の方法を共有する。土や植生の下にある地雷を検出することはほぼ不可能標準的な光学カメラまたは熱画像カメラを備えたドローンは通常、下向きの角度から画像をキャプチャする。このアプローチは、表面レベルの異常を検出するには適しているが、埋設された地雷や隠された地雷を検出することはできない。したがって、ドローンは主に人道的地雷除去の非技術調査に使用される。最前線のソリューションの1つであるSafe Pro AIは、樹木や茂みのある地域では5パーセントの検出率しかないと報告している。ウクライナでは、地雷のほとんどが地面に散乱しているため、この状況はあまり関係がないが、例えばカンボジアの場合、状況は非常に異なる： 1970年代から1990年代の紛争により、400万から600万個の地雷が残っている 1979年以降、64,000人以上が被害を受け、子供たちが主な被害者となっている 非金属および古い金属地雷は検出が難しい非金属地雷は、現在および過去の紛争地域における地雷の重要な部分を占める。従来の金属探知機を回避するために意図的に設計されている。視覚的に、非金属地雷は検出が難しい。輝かず、画像では目立たず、熱画像カメラでもよく写らない。金属探知機や磁力計はそれらを検出できず、または多くの誤検出を引き起こす。したがって、現在のドローンベースの検出ツールは、非金属地雷を完全に検出できない。古い金属地雷については、腐食により外見や挙動が変化し、地面に混ざり、検出ツールに反応しない。形が不規則なものは画像で識別するのがさらに難しい。これらの地雷は検出が難しいため、発見して除去するのにかなりの時間がかかり、または隠れておき、地雷除去作業員や民間人に危険をもたらす。天候と昼間の依存性RGBカメラとマルチスペクトルカメラを備えたドローンについて言えば、日光が必要である。曇りや低光量、または日陰（森、遺跡）の地域では、画像の品質と物体検出が低下する。熱検出は、地面と地雷の温度が異なる夜明けや夕方に最も効果的である。真昼の間、太陽はすべてを均等に加熱し、コントラストを低下させる。雨や湿った土壌は表面の詳細をぼかして土壌の色や温度を変え、土壌の変化や熱異常を隠すことができる。雪は視覚的な目印を隠し、表面温度を均等化するため、地雷を検出できない。ドローンを特定の時間のみに飛ばすことは、特に天候が予測できない地域では、非技術調査段階を遅くする。技術は非常に高価7カ国で影響を受けた国における対人地雷の汚染地域は100km²を超える。ウクライナでのテストによると、新しい技術を使用した地雷除去は、1ヘクタールあたりのコストを3,000〜5,000ドルから600〜800ドルに削減できるが、1平方キロメートルあたり70,000ドルとなり、土地の価格を上回る可能性もある。高コストの主な理由は、偽の警報が多く、実際の脅威として扱われることである。平均して、1つの地雷を発見するために、チームは50個以上の疑わしい地雷を除去する必要がある。最も汚染がひどい地域は、開発途上国にある。国際組織や政府からの資金提供なしに地雷除去を行うことはできない。コストは企業が参入するには高すぎる。地雷除去が安くなり、企業が地雷が埋設された土地を長期使用する条件で安価に借り受け、税制上の優遇措置を受けることができる。解決策?私のチームと私は、より多くのデータを収集し、葉や土の中を見通し、十分な解像度を維持する方法を探索した。有望な開発方向の例は、オビエド大学の研究者によるプロジェクトである。彼らは、UAVに搭載された地面穿透型合成開口レーダー（GPR-SAR）システムのアレイをテストしている。現実的なシナリオでの飛行検証により、この技術が次の問題を解決することが証明された：1）レーダーは地雷の位置を精密に特定し、解除または破壊を手動で行うのみとなる。可能なすべてのレーダーパス（完全マルチスタティック構成）を使用して、高解像度の画像を作成し、埋設されたターゲットが明るくはっきりと表示され、小型の非金属、浅く埋設された物体（プラスチック地雷、木製圧力板、PVCパイプ）を精密に検出することができた。2）このソリューションは、昼夜を問わず、様々な天候、そして中程度の植生のある地域でも機能する。動作の仕組み: レーダーパルスを地面に送信する。 地下の変化（例：プラスチック、金属、空洞）から反射を検出する。 複数の送信機-受信機（Tx-Rx）ペアと飛行位置からのレーダーシグナルを組み合わせて、センチメートルレベルの精度で3Dの地下画像を作成する。 このソリューションには依然として制限があるが、私の背景を基にすると、現在最も関連性の高い研究開発の方向性である。GPRの主な強みの1つは、収集できるデータの量である。より多くのデータを使用することで、AIを使用した認識/分類段階で精度を向上させることができ、調査および除去作業をより効率的に行い、全体的なコストを50%以上削減できる。
