Майже третина території України, понад 170 тисяч квадратних кілометрів, – потенційно забруднена вибухонебезпечними предметами. Завдання – максимально швидко обстежити ці землі, за потреби – розмінувати й повернути у господарське використання. Щоби по війні цей процес не розтягнувся на десятки років, маємо вже тепер, використовуючи світовий досвід та власні напрацювання, думати над пришвидшенням усіх етапів гуманітарного розмінування – нетехнічного й технічного обстеження і очищення територій.

У десятки разів прискорити нетехнічне обстеження перед виходом у поля саперів і техніки з розмінування, а також поліпшити якість виявлення вибухонебезпечних предметів покликана розробка українсько-польського Благодійного фонду «Фундація Поступ» – аеромагнітна система «MinesEye».

Про перебіг випробування системи, її вдосконалення та перспективи масового використання операторами протимінної діяльності Укрінформу розповів засновник фонду Влад Козак. 

«MINESEYE»: ПОЄДНАННЯ ГОТОВИХ РІШЕНЬ – ДРОНА І МАГНІТОМЕТРА

- Ще у перші місяці повномасштабної російської агресії ваш фонд, який спочатку опікувався випробуванням та постачанням захисного спорядження для українських військових, обрав одним із магістральних напрямів діяльності та прикладних досліджень гуманітарне розмінування. Що змусило вже тоді замислитися над проблемами, які Україні доведеться розв’язувати, мабуть, не одне десятиліття після війни?

- Тема гуманітарного розмінування актуалізувалася навесні 2022 року, одразу після звільнення від ворога частини українських територій. Тоді ми стали свідками перших підривів на мінах аграріїв, які виходили працювати в поля. Водночас, створивши фонд, ми хотіли сфокусуватися на якійсь важливій технологічній темі, яка б дала змогу допомагати співвітчизникам з урахуванням того, що частина нашої команди перебуває у Польщі, а інша – в Україні.

Ми проаналізували процес розмінування та дійшли висновку, що він переважно відбувається вручну. Започатковуючи свій проєкт, вирішили розглянути цей варіант розмінування і почали спілкуватися із саперами. Зокрема, вдалося вийти на декількох людей з Міністерства внутрішніх справ, котрі працювали в піротехнічних підрозділах. Від них ми дізналися, що певні робочі системи, які допомагають автоматизувати процес, є, але вони занадто дорогі у використанні.

Також аналіз підтвердив, що дуже багато часу зазвичай іде на сканування території та пошук вибухонебезпечних предметів. Враховуючи ж масштаб потенційно замінованих територій в Україні, було зрозуміло, що робити це вручну – довго та неефективно. Тому ми й почали вивчати різні методи виявлення вибухонебезпечних предметів. І сконцентрувалися на магнітному методі, який, у принципі, досить універсальний. Почали міркувати над тим, як застосувати його на практиці вже з урахуванням нинішнього рівня технологічного розвитку.

- Так розумію, рівень розвитку технологій, пов’язаних з автоматизацією відповідних процесів у світі, недостатній, зважаючи на те, що конфлікти з високим рівнем мінування відбувалися переважно у технологічно нерозвинених країнах, державах третього світу, таких, як Камбоджа…

- Звичайно, у світі й раніше були деякі механізовані системи. Але вони пздебільшого орієнтувалися на автоматизацію ручної роботи, виконання певних маніпуляцій з вибухонебезпечними предметами. Тобто це були переважно усілякі роботи і машини механізованого розмінування. Але все це устаткування – дуже дороге та вкрай неефективне. Наприклад, ринкова ціна сертифікованої машини механізованого розмінування коливається від 500 тисяч до мільйона доларів, а її реальна продуктивність – лише 0,2 гектара на день, тоді як після вибуху великої міни це обладнання потрібно досить довго ремонтувати.

Ще гірше з технологіями сканування території. Розмінуванням зазвичай займаються державні структури в країнах, де є проблеми, або міжнародні оператори протимінної діяльності. Якщо говорити про держструктури, то вони завжди повільні й дотримуються розроблених на досить тривалий період стандартів, тобто вони не готові експериментувати. Оператори протимінної діяльності – більш гнучкі. Але, однак, пріоритет для них – безпека персоналу. Тому вони теж обмежені у використанні та випробуванні технологій.

Звідси і статус-кво: коли ми починали досліджувати цю тему, то ефективних систем автоматизації процесів виявлення вибухонебезпечних предметів у світі, по суті, не було. Існували певні експериментальні зразки, але всі дослідження супроводжувалися дуже великим скептицизмом з боку операторів протимінної діяльності.

- А в чому особливість вашої технології? І чи вдасться, застосовуючи її, бодай трохи зменшити рівень цього скептицизму?

- Ми вирішили поєднати вже більш-менш готові рішення, які продемонстрували свою ефективність. Саме тому наша система – це поєднання комерційних сільськогосподарських дронів з магнітометрами. Адже останніми роками з’являється щоразу більше рішень для їхнього використання під час повітряних зйомок. Тож ми і вирішили поєднати «магнітку» з аерозніманням. Водночас наші спеціалісти креативно підійшли до підготовки цих конструкцій та опрацювання отриманих даних. Зокрема, важливо було мінімізувати вплив та перешкоди від роботи двигуна дрона на функціонування магнітометра. Звідси – ідея довгої підвіски для закріплення обладнання.

Завдяки цьому ми навчилися робити дуже якісне магнітне знімання. І вже на ранньому етапі почали співпрацювати з операторами протимінної діяльності, щоб отримувати від них зворотний звʼязок та попіпшувати систему. Це дало нам змогу далі розвивати цю технологію, додавати інші розробки, наприклад, систему для збору даних з використанням ортофотографування, що підвищило ефективність системи.

- Аеромагнітна система «MinesEye», – це, так би мовити, штучний товар, чи вже налагоджено її промислове виробництво?

- Тепер ми ще перебуваємо на етапі розроблення рішення. Маємо експериментальний зразок, який верифікований в умовах полігонів. Поточне завдання – випробувати систему в реальних умовах, отримати більше даних. І тоді ми вже можемо переходити до наступного кроку, до використання устаткування в роботі операторів протимінної діяльності та до масштабування. Враховуючи ж, що система створена на основі комерційних компонентів, масштабування буде досить швидким та простим.

Ми подбали про масштабування з практичного погляду, тому для українських реалій розробили цю систему на базі агродронів DJI AGRAS T30. Таких дронів в Україні близько тисячі штук, і використовують їх тільки сезонно. Вимірювальний пристрій – це магнітометр німецького виробництва, яких в Україні лише десять. Переважно вони лежать на складах різних операторів протимінної діяльності, тож їх активно не використовують.

- І що виходить за ціною устаткування і собівартістю робіт, якщо порівнювати з вартістю того ж обладнання для розмінування, про яке ви згадували?

- Собівартість такої системи – від 40 до 50 тисяч доларів. Одна система здатна сканувати 20 гектарів на день. Тобто собівартість сканування одного гектара ми оцінюємо приблизно у 100 доларів. Якщо порівняти це з офіційними розцінками на розмінування (від 4 до 10 тисяч доларів за гектар), то йдеться про незначну частку у вартості робіт.

Завдання, яке нам потрібно виконати в межах сканування, – підготувати дані та інформацію про цю територію до подальших робіт. Адже весь процес гуманітарного розмінування поділяється на кілька етапів: нетехнічне обстеження, технічне обстеження та, власне, саме очищення. Очищення може бути ручним або механічним. І якщо говорити про кошти, то потреба в них від етапу до етапу зростає. Тобто, якщо нетехнічне обстеження в масштабах країни коштуватиме мільйони доларів, то технічне обстеження – десятки або й сотні мільйонів, а очищення – мільярди й мільярди доларів.

Наше завдання – максимально якісно підготувати роботу машин механізованого розмінування, бо вручну очистити такі величезні території неможливо. Для цього знадобилося б щонайменше 350 тисяч саперів, що нереально. Використання нашої системи також допоможе мінімізувати пошкодження дорогого обладнання з механізованого розмінування від вибухів. Для цього маємо перед виходом саперів у поле виявити якомога більше потужних вибухонебезпечних предметів, які можуть зашкодити техніці.

- А якість обстеження? Чи всі вибухонебезпечні предмети вдається виявити й нанести на карти? Чи можливі помилки, коли небезпечні предмети, наприклад, занурені надто глибоко, або ж у їхньому складі мало металу, на який реагує магнітометр, тощо?

- Тут, на жаль, немає якогось єдиного рецепта для розв’язання усіх проблем. Тому що, як ви сказали, є вибухові пристрої з різним складом. І останнім часом на полях – особливо в Харківській області – виявляють дуже багато пластикових мін. Найімовірніше, так буде й на інших тимчасово окупованих територіях, які звільнятимуть від ворога. Тому потрібно працювати над тим, щоб и під час обстеження територій поєднувати декілька сенсорів. Наприклад, у нашому випадку на нинішньому етапі йдеться про магнітометр і візуальну камеру. Також може бути термальна камера і т.д., щоб максимізувати відсоток виявлення небезпечних предметів.

От ми, наприклад, з одним із операторів протимінної діяльності на Харківщині виявили «магніткою» протипіхотні міни ОЗМ, а візуальним методом – пластикові міни ТМ-62, які фактично неможливо помітити за допомогою металодетектора, що лежали там більш ніж півтора року, обросли травою. Але візуальний метод їх виявляє, адже вони досить великі.

Найімовірніше, невеликі міни, особливо протипіхотні, фугасні, пластикові будь-яка система пропускатиме. Але важливо, як я вже казав, максимально підготувати територію до роботи машин – тобто знайти якомога більше небезпечних для техніки потужних вибухових предметів.

Також працюємо над тим, щоб класифікувати об’єкти, які нам потрібно шукати, створити базу ВНП, які визначають за різними методами у різних умовах. І саме завдяки збиранню таких статистичних даних ми зможемо потім більш чітко визначити ефективність роботи нашої системи.

І додатково – пошук ВНП, які перебувають на великій глибині, понад два метри. На жаль, такі ситуації трапляються досить часто – ракети з РСЗВ, гелікоптерів часто занурюються на велику глибину і їх нереально виявити активним металошукачем. Але магнітометр, який ми використовуємо, такі об’єкти визначає. І в цьому – унікальна цінність нашої системи – єдиної, що спроможна такі об’єкти знаходити.

ДЛЯ ВИКОРИСТАННЯ СИСТЕМИ ПОТРІБНІ НЕ ЛИШЕ ГРОШІ, А Й НОВІ ДЕРЖСТАНДАРТИ

- Ваша робота потребує співпраці і з операторами протимінної діяльності, і з державними органами, адже система «MinesEye» тільки виявляє небезпечні предмети, а безпосередньо розмінуванням повинні займатися фахівці-піротехніки.

- Для нас завжди була дуже важлива консолідація з ринком. Тому, як я вже говорив, ми із самого початку активно співпрацювали з операторами протимінної діяльності. Також розглядали варіант безпосереднього надання послуг фермерам, але побачили, що ця схема не працюватиме, принаймні поки що. Тому що, так би мовити, «з іншого боку» повинен бути хтось, хто відповідатиме за інтерпретацію даних та їх використання. Тож тепер ми фокусуємося тільки на співпраці з операторами протимінної діяльності. Завдання – поспілкуватися і протестувати систему з усіма операторами, що працюють в Україні. У принципі, наполовину це завдання ми вже виконали: переважна більшість операторів бачили нашу систему або на своїх полігонах, або навіть на реальних полях. Далі потрібно буде працювати на державному рівні, щоб можна було офіційно застосовувати цю систему, розробити й затвердити державні стандарти її використання тощо.

- А як вашу розробку сприймають відповідні служби в Україні – ДСНС, Міністерство економіки, що з червня минулого року відповідає за координацію зусиль з гуманітарного розмінування, профільні науково-дослідні установи?

- Взагалі, якщо говорити про державні органи та про учасників ринку, нашу систему сприймають позитивно. Звичайно, практики дуже критичні, і це нормально, бо без критичного підходу в такій важливій галузі було б багато проблем.

Тепер ми плануємо низку тестів системи з різними українськими та міжнародними координаторами, які відповідатимуть за фінансування процесу розмінування в Україні.

Для практичного застосування нашої системи треба, з-поміж іншого, виконати два важливі завдання. По-перше, ми не можемо самі робити сканування і потім відповідати за контроль якості отриманих даних, хтось повинен їх перевірити. Друга проблема – це те, що магнітне знімання у процесі розмінування в Україні взагалі не описане в жодних ДСТУ. Тому нам потрібно спочатку налагодити контакти з операторами протимінної діяльності, що ми вже зробили, потім переконати їх, що це працює, самим зрозуміти, який вигляд повинен мати процес співпраці з операторами протимінної діяльності. На основі цього треба підготувати ДСТУ і далі намагатися лобіювати їх затвердження через державні органи. Тобто попереду справді багато організаційної і, зокрема, «бюрократичної» роботи. Хоча вже зрозуміло, що потенціал «MinesEye» неабиякий, враховуючи те, скільки в Україні потрібно перевірити, обстежити і розмінувати територій.

- Процес підготовки ДСТУ в такій чутливій галузі, так розумію, буде непростим…

- Так. Доведеться враховувати багато важливих нюансів. Якщо подивитися на нинішній процес нетехнічного обстеження потенційно замінованих територій, переконаємося, що в ньому дуже багато «дірок» та неузгодженостей. Грубо кажучи, у нас тепер є понад 150 тис. кв. км, третина території України, які треба просканувати. Нинішній процес нетехнічного обстеження полягає в тому, що потрібно зібрати три підтвердження з різних джерел, що територія або замінована, або не замінована. Ці джерела – це, наприклад, розмова з місцевими жителями, аналіз карти бойових дій (скажімо, тут не відбувалися бойові дії, відсутні оборонні позиції, прильотів не було, отже, все добре). А третій етап – розвідка з використанням дрона. Зазвичай це розвідка дронами типу «Mavic», тільки візуальним методом.

Теоретично на підставі цих трьох висновків землю вже можна віддавати у використання фермерам. Але, якщо територія була окупована, ніхто не знає, що там відбувалося насправді, тож є питання, чи захоче фермер їхати трактором обробляти поле, якщо при обльоті «мавіком» там нічого не виявили, чи все-таки потрібне більш детальне обстеження? І мені здається, незважаючи на те, що наша система не може виявити всі міни, вона надасть набагато детальнішу картографію і висновки, зосібна об’єкти, які заховані під землею, і це допоможе у процесі нетехнічного обстеження суттєво знизити ризик пропуску якихось небезпечних об’єктів. Тому ми дуже активно працюємо з ДСНС, щоб зрозуміти, як додати ці можливості у процес масштабного обстеження української території.

Далі – питання якості. Після того як відбулося розмінування, за стандартами, має відбуватися контроль якості, і тільки тоді територію можна передавати у використання. На нормативному рівні контроль якості описаний, але, оскільки тут теж є певні «дірки», тепер це не дуже продуктивно працює. Тобто насправді перевірених територій багато, а тих, які вже віддали фермерам, дуже мало.

Тепер для контролю якості використовують, по суті, той самий метод, що і для розмінування, тобто – сапер іде з металошукачем і принаймні 3% площі ділянки перевіряє, чи є замінування. Але це дуже неефективно та повільно.

І ми вважаємо, що для контролю якості наша система була б дуже доречною, ми могли б швидко перевіряти розміновані території. Проте через відсутність відповідних норм в ДСТУ нині це неможливо. Бо в держстандартах вказано, що для контролю якості потрібно використовувати ту ж систему, що і для розмінування. Тобто, якщо оператор виконував розмінування вручну за допомогою такого-то металодетектора, ручний метод і металодетектор з такими параметрами треба використовувати і для контролю якості. А те, що цей металодетектор «бачить» тільки на 20 сантиметрів углиб, а багато мін можуть бути на глибині 50 сантиметрів та більше, ніхто не враховує. Наша система допомогла б бодай частково розв’язати цю проблему.

ЯК УДОСКОНАЛИТИ «MINESEYE» ТА МАСШТАБУВАТИ ЇЇ ВИКОРИСТАННЯ

- Уже знаєте, як можна удосконалити вашу систему, в якому напрямі працюватимете далі? І взагалі, яким бачите подальший розвиток таких систем у світі, зважаючи на перспективи застосування для гуманітарного розмінування штучного інтелекту?

- На основі пропозицій операторів протимінної діяльності, з якими ми співпрацюємо, вже маємо цілий план подальших досліджень. У нас уже є друга версія системи, яку тестуємо на різних полігонах, от цього року ми вже провели близько 10 тестів на різних локаціях. І план на найближчі місяці досить амбітний. Ми тестуватимемо систему майже в кожному регіоні, на різних полігонах ДСНС. А паралельно працюємо над третьою версією продукту, яка вже матиме, по-перше, трохи ліпше устаткування, готове до масштабування – тобто виносне обладнання швидкого збирання, наприклад, системи для реєстрації даних. Нову версію вже буде оптимізовано для роботи у складних умовах. Також працюємо над програмним забезпеченням для опрацювання даних. Ми використовуватимемо штучний інтелект для розпізнавання зображень. Інакше буде складно, дуже багато даних і, думаю, вручну якісно опрацьовувати їх нереально.

А з «магніткою» все трохи складніше, тому що, по суті, усі роботи, які тепер проводять, – експериментальні. Нам спочатку потрібно з геофізиками зрозуміти, як ці дані мають опрацьовуватися вручну, визначити певні залежності, і вже потім можна буде говорити про автоматизацію процесів за допомогою штучного інтелекту.

Але штучний інтелект у нас, звичайно ж, на порядку денному, вже маємо спеціалістів, котрі цим займаються, і вже є перша версія системи для розпізнавання зображень, яку плануємо масштабувати.

- А, так би мовити, в ідеалі, якими бачите процес виробництва та використання у майбутньому для розмінування України вашої системи? Це мають бути якісь спеціалізовані технологічні лінії з виготовлення такого обладнання, чи просто інструкції від розробників, як зібрати такі пристрої з готових складників?

- Найімовірніше, масштабування в Україні відбуватиметься спільно з компаніями, які займаються внесенням на поля засобів захисту рослин із використанням агродронів. Тому що у них є БПЛА, є персонал і необхідне матеріально-технічне забезпечення. І такі послуги добре вписуватимуться в їхню операційну діяльність. Тобто, по суті, дрон, який має вносити гербіциди, і дрон, який скануватиме територію, працює приблизно однаково. І компетенції потрібні такі ж.

У нас є приблизно тисяча агродронів. Думаю, стільки ж операторів, які вправно ними керують. Тому тут масштабування буде простим. Але, якщо подивитися на нашу систему, то це, з одного боку, дрон, а з іншого – вимірювальна система. Наше завдання – зробити з вимірювальної системи готовий продукт. Тобто ми беремо якийсь, грубо кажучи, кейс, приносимо його разом з інструкцією до оператора, який займається внесенням засобів захисту рослин, він за пів години під’єднує обладнання до дрона і може сканувати поля.

- Якогось окремого навчання для таких операторів, що мають працювати з новими масивами даних, не знадобиться?

- Що стосується збирання даних, так, там усе досить просто. Звичайно, мають бути інструкції, як саме ці відомості збирати. Опрацювання даних – процес складний, ми його хочемо автоматизувати. І на кінцевому етапі буде наше власне програмне забезпечення, що опрацьовуватиме ці дані, які одразу ж можна буде завантажувати в системи, з якими працюють оператори протимінної діяльності.

- Наостанок узагальніть, які ваші найближчі плани, чого хочете досягти впродовж наступних місяців?

- Як я вже сказав, протягом кількох місяців хочемо зробити третю, поліпшену, версію системи. Також у нас буде досить інтенсивне тестування робочих зразків на полігонах. Плануємо повноцінно вийти на комерційний ринок розмінування, який тепер формується й запускається з 1 квітня. Ми хотіли б певні роботи виконувати – чи то з ДСНС, чи з іншими операторами. Але, думаю, декілька сотень чи навіть тисяч гектарів реальних полів ми в найближчі пів року проскануємо, щоб доопрацювати систему до серійного рівня.

Владислав Обух, Київ
Фото надав БФ «Фундація Поступ»