หน้าแรก    ตั้งกระทู้ใหม่   ตอบคำถาม    เข้าสู่ระบบ      


การใช้อุปกรณ์ตรวจจับระยะไกล เพื่อค้นหาวัตถุระเบิดแสวงเครื่องที่ฝังใต้พื้นถนน ตอนที่ 1

โดยคุณ : Ronin เมื่อวันที่ : 17/02/2010 09:38:38

ดย น.อ.เจษฎา คีรีรัฐนิคม (LPP402s)

การ ก่อการร้ายนับเป็นภัยคุกคามต่อความมั่นคงของประเทศต่าง ๆ ในโลกปัจจุบัน อาวุธประเภทหนึ่งที่ผู้ก่อการร้ายใช้แพร่หลายในการทำสงครามอสมมาตร คือระเบิดแสวงเครื่อง (Improvised Explosive Devices: IED) ซึ่ง มีหลายรูปแบบ รูปแบบหนึ่งที่สร้างความสูญเสียแก่ฝ่ายรัฐและประชาชนทั่วไปในหลายพื้นที่ของ โลก ได้แก่ ระเบิดแสวงเครื่องที่ฝังใต้พื้นถนน นับเป็นระเบิดแสวงเครื่องที่ตรวจจับได้ยาก จึงเป็นปัญหาทางเทคนิคที่มีความสำคัญ และหลายประเทศได้ทุ่มเททรัพยากรเพื่อวิจัยพัฒนาเทคโนโลยี สำหรับต่อต้านอาวุธชนิดนี้ ความก้าวหน้าของเทคโนโลยีการค้นหาวัตถุระเบิดแสวงเครื่องที่ฝังใต้พื้นถนน จึงเป็นเรื่องที่น่าติดตาม



ลักษณะ ของระเบิดแสวงเครื่องที่ฝังใต้พื้นถนนในแต่ละภูมิภาคมีความแตกต่างกันตาม สถานการณ์แวดล้อม ในประเทศที่ผ่านสงครามมาเป็นเวลานาน เช่น อิรัก และอาฟกานิสถาน ผู้ก่อการร้ายนิยมนำกระสุนวัตถุระเบิดที่หาได้ง่าย เช่น หัวกระสุนปืนใหญ่ นำมาดัดแปลงเป็นระเบิดแสวงเครื่อง วัตถุระเบิดที่บรรจุจึงมักเป็น Composition B ประกอบด้วย วัตถุระเบิด TNT ผสมกับวัตถุระเบิด RDX บรรจุ อยู่ในเปลือกเหล็ก ส่วนในกรณีอื่น เช่น ในพื้นที่สามจังหวัดชายแดนภาคใต้ ระเบิดแสวงเครื่องมักบรรจุวัตถุระเบิดที่ใช้ในทางอุตสาหกรรม ซึ่งจะมีสาร Ammonium Nitrate เป็นส่วนผสมหลัก บรรจุในภาชนะเหล็กที่มีความแข็งแรง เช่นถังดับเพลิง เพื่อเพิ่มการห้อมล้อม (Confinement) ให้ เกิดการระเบิดได้สมบูรณ์ ในกรณีทั่วไปมักจุดระเบิดด้วยเชื้อปะทุไฟฟ้า โดยลากสายไฟผ่านใต้พื้นถนนมายังตำแหน่งที่มีการซ่อนพรางข้างทาง เพื่อให้ผู้ที่ซุ่มอยู่จุดระเบิดได้ในจังหวะที่ต้องการ

ความท้าทายทางเทคนิคของการ ค้นหาระเบิดแสวงเครื่องดังกล่าว คือ จะต้องสามารถค้นหาได้จากระยะไกลพ้นจากอันตรายในกรณีจุดระเบิด และจะต้องค้นหาอย่างรวดเร็ว สอดคล้องกับความเร็วในการเคลื่อนที่ของยานยนต์ตามปกติ

แนวทางที่มีการวิจัยพัฒนา ทางหนึ่งคือการค้นหา ตัววัตถุระเบิดซึ่งอาจปนเปื้อนในปริมาณน้อยในพื้นที่ซึ่งวางระเบิดแสวง เครื่องนั้น การตรวจหาสารเคมีวัตถุระเบิดในระบบเดิม มักอาศัยการตรวจหาไอของวัตถุระเบิด โดยอุปกรณ์ตรวจจับจะต้องดูดอากาศที่มีไอของวัถุระเบิดเข้าไปภายในเครื่อง แล้วใช้เทคนิคต่าง ๆ เช่น แก๊สโครมาโทกราฟี, ไอออนโมบิลิตีสเปกโทรเมตรี, แมสสเปกโทรเมตรี ในการวิเคราะห์ชนิดของโมเลกุลสารว่าเป็นวัตถุระเบิดหรือไม่ และเป็นวัตถุระเบิดชนิดใด แนวทางนี้จะใช้ตรวจจับได้เฉพาะวัตถุระเบิดที่คือระเหยเป็นไอได้พอสมควร ซึ่งไม่เป็นปัญหามากนัก เนื่องจากวัตถุระเบิดส่วนใหญ่ รวมถึง TNT และ Ammonium Nitrate มีความดันไอสูงเพียงพอให้ตรวจจับได้ ส่วนวัตถุระเบิดที่มีความดันไอต่ำ เช่น RDX นั้น มีอนุสัญญามอนทรีออล กำหนดให้ผู้ผลิตวัตถุระเบิดพลาสติกที่มีส่วนผสมของวัตถุระเบิดที่มีความดัน ไอต่ำ ต้องเติมสารที่ช่วยในการตรวจจับลงไว้ในส่วนผสมของวัตถุระเบิดพลาสติกนั้น แต่ปัญหาของการใช้อุปกรณ์ตรวจจับแบบเดิม คือต้องเข้าใกล้แท่งวัตถุระเบิดมากพอที่จะให้ดูดไอของวัตถุระเบิดนั้นได้ ซึ่งในกรณีของระเบิดแสวงเครื่องที่พร้อมทำงานและมีผู้เตรียมกดระเบิดอยู่ ปลายสายทางแล้ว ไม่สามารถกระทำได้โดยปลอดภัย

ในปัจจุบันจึงมีการพัฒนา วิธีการตรวจจับไอหรือเศษอนุภาคสารเคมีวัตถุระเบิดจากระยะไกล โดยใช้หลักการทางสเปกโทรสโกปี ซึ่งวิธีการที่ได้ผลมีหลายวิธี ในจำนวนนี้มี 3 วิธีที่ได้มีการทดสอบภาคสนามแล้ว (Wallin et. Al., 2009)

วิธีการหนึ่งเรียกว่า Laser Induced Breakdown Spectroscopy: LIBS ใช้ ลำแสงเลเซอร์กำลังสูงยิงไปยังพื้นที่ต้องสงสัย พลังงานจากลำแสงเลเซอร์จะทำให้อนุภาคของวัตถุระเบิดที่ปนเปื้อนอยู่สลายตัว กลายเป็นพลาสมา โมเลกุลของสารเคมีในพลาสมาจะเปล่งแสงในความถี่เฉพาะตัว สามารถใช้ Spectrometer เชื่อมต่อกับกล้องโทรทรรศน์วิเคราะห์ชนิดของสารเคมีนั้นได้ ในปัจจุบันกองทัพสหรัฐได้ดำเนินโครงการพัฒนาอุปกรณ์ LIBS อย่างรีบเร่ง โดยหน่วยงาน Joint Improvised Explosive Device Defeat Organization (JIEDDO) และ Army Research Laboratory (ARL) สนับสนุนทุนการวิจัย มีบริษัทเอกชนต่าง ๆ หลายแห่งร่วมในการพัฒนา เมื่อปี ค.ศ. 2008 ที่ผ่านมาได้มีการทดสอบภาคสนาม ที่ Fort Irwin ในมลรัฐแคลิฟอร์เนีย ผลการทดสอบพบว่าเครื่อง LIBS สามารถตรวจจับวัตถุระเบิด RDX ได้จากระยะไกลมากกว่า 20 เมตร



วิธีที่สองเป็นวิธีที่ใช้หลักการ Raman Spectroscopy ซึ่ง อาศัยการยิงรังสีในย่านแสงหรืออินฟราเรดไปยังตัวอย่าง แล้วตรวจวัดความยาวคลื่นของรังสีที่สะท้อนกลับ โมเลกุลของสารบางส่วนจะดูดกลืนรังสีเกิดการสั่น และเมื่อโมเลกุลหยุดการสั่น จะคายพลังงานกลับลงสู่สภาวะปกติ โดยโมเลกุลของสารที่แตกต่างกัน จะเปล่งรังสีออกมาที่ความยาวคลื่นแตกต่างกัน ในการประยุกต์ใช้เพื่อตรวจหาวัตถุระเบิดจะยิงลำแสงเลเซอร์ไปยังวัตถุต้อง สงสัยแล้วตรวจวัดการสะท้อนกลับของรังสีในความยาวคลื่นต่าง ๆ วิเคราะห์ชนิดสารเคมีนั้นได้ อุปกรณ์ประเภทนี้มีการวิจัยพัฒนาอย่างมากในปัจจุบัน เช่นเดียวกัน หน่วยงานที่ได้พัฒนาอุปกรณ์ทดสอบภาคสนามแล้วนั้นได้แก่ องค์การวิจัยป้องกันประเทศสวีเดน Swedish Defence Research Agency -Totalförsvarets forskningsinstitut: FOI ได้พัฒนาเครื่องตรวจจับวัตถุระเบิดซึ่งใช้เลเซอร์สีเขียว ความยาวคลื่น 532 นาโนเมตร ร่วมกับระบบ Raman Spectroscope สามารถตรวจจับวัตถุระเบิดชนิดต่าง ๆ รวมถึง Ammonium Nitrate ได้ที่ระยะทางมากกว่า 55 เมตร ในภูมิประเทศ ภายใต้สภาพอากาศต่าง ๆ รวมถึงขณะ


ฝนตก มีหิมะ และขณะมีแสงแดด

แก้ไขล่าสุด ( วันจันทร์ที่ 26 ตุลาคม 2009 เวลา 15:57 น. )

ที่มา : http://www.dti.or.th




ความคิดเห็นที่ 1


การใช้อุปกรณ์ตรวจจับระยะไกลเพื่อค้นหาวัตถุระเบิดแสวงเครื่องที่ฝังใต้พื้นถนน(ตอนที่ 2)

 โดย น.อ.เจษฎาคีรีรัฐนิคม (LPP402s)

และวิธีที่สามเรียกว่า PhotofragmentationLaser Induced Fluorescence (PF-LIF) อาศัยการยิงลำแสงเลเซอร์ในย่านอุลตร้าไวโอเลตไปยังตัวอย่างโมเลกุลของสารจะ เกิดการแตกตัวเป็น โมเลกุลเล็กที่อยู่ในสถานะถูกกระตุ้นโมเลกุลเล็กเหล่านี้จะคายพลังงานออกมา เพื่อกลับสู่สถานะปกติในการคายพลังงานจะมีการเปล่งรังสีออกมาในความยาวคลื่น เฉพาะตัวทำให้สามารถวิเคราะห์หาชนิดของสารตั้งต้นได้ หน่วยงาน Soreq NuclearResearch Center ซึ่งเป็นหน่วยงานของสำนักงานคณะกรรมการพลังงานปรมาณูของประเทศอิสราเอลได้ พัฒนาอุปกรณ์สามารถตรวจจับอนุภาควัตถุระเบิด

 TNT ได้จากระยะไกล 20 เมตร และตรวจจับไอของ TNT ในสภาพการใช้งานจริงได้ในระยะ 2.5เมตร

 

อย่างไรก็ตามอุปกรณ์ตรวจจับวัตถุระเบิด ที่กล่าวมายังคงอยู่ในขั้นการวิจัยพัฒนาและน่าจะต้องมีการทดสอบและปรับ ปรุงเพิ่มเติมอีกระยะหนึ่งก่อนที่จะนำมาใช้งานในสนามอย่างแพร่หลายได้โดยการ ประเมินได้ว่าการใช้งานอุปกรณ์เหล่านี้ในระยะแรกอาจเป็นการติดตั้งใช้งาน ประจำอาคารเพื่อตรวจค้นผู้คนที่ผ่านเข้าออกจำนวนมากหรือเพื่อป้องกันการวาง ระเบิดแบบฆ่าตัวตาย เป็นต้น

การตรวจหาวัตถุระเบิดแสวงเครื่องที่ฝัง ใต้พื้นถนนอีกแนวทางหนึ่งคือการตรวจหาภาชนะที่ห่อหุ้มวัตถุระเบิดหรือชิ้น ส่วนโลหะที่ประกอบในระเบิดเช่นหลอดเชื้อประทุโดยอาศัยเทคนิคการตรวจหาโลหะ เช่นเดียวกับเครื่องตรวจหาทุ่นระเบิดแบบที่ใช้งานอยู่เดิม มีการนำอุปกรณ์ตรวจหาโลหะมาติดตั้งกับรถยนต์โดยอุปกรณ์ตรวจจะสร้างคลื่นแม่ เหล็กไฟฟ้าส่งออกไป หากมีโลหะฝังอยู่ก็จะเกิดการเหนี่ยวนำ ให้มีกระแสวน (Eddy Current) ในวัตถุโลหะและเกิดคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าส่งกลับมา ตัวเครื่องจะรอรับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและวิเคราะห์หาตำแหน่งความลึกของวัตถุ โลหะที่ฝังอยู่อีกแบบหนึ่งจะส่งคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าออกมาต่อเนื่องตัวอย่าง อุปกรณ์ที่มีการผลิตขายแพร่หลายในเชิงพาณิชย์ เช่นระบบ VAMIDS ผลิตโดยบริษัท Schrebelประเทศออสเตรีย และระบบ STMRผลิตโดยบริษัท MineLabประเทศออสเตรเลียทั้งสองแบบสามารถตรวจได้ขณะรถมีความเร็ว 15 กิโลเมตรต่อชั่วโมง (GenevaInternational Centre for Humanitarian Demining, 2009)

อีกแนวทางหนึ่งซึ่งมีความเป็นไปได้สูง คือการใช้เรดาร์ที่สามารถทะลุผ่านพื้นดิน (Ground)

 

 
   
alt

 

แสดงภาพวัตถุที่ฝังอยู่ใต้พื้นดินได้ อย่างรวดเร็ว สามารถติดตั้งกับรถ ทำการตรวจหาขณะที่รถเคลื่อนที่ไปอัตราเร็วที่สูงพอสมควร ตัวอย่างระบบที่มีการใช้งานจริง ได้แก่ Ground Penetrating Radar ผลิตโดยบริษัท NIITEK ประเทศสหรัฐ ซึ่งหน่วยงาน JIEDDO และกองทัพบกสหรัฐได้ทดสอบการใช้งาน ทั้งในสนามทดสอบในสหรัฐ และการใช้งานจริงในอาฟกานิสถาน และสั่งซื้อเพื่อนำเข้าใช้งาน ในปี ค.ศ. 2009 อุปกรณ์นี้ใช้เรดาร์ในย่านความถี่ 200 MHz – 7 GHz ติดตั้งกับรถ Husky สามารถตรวจจับได้ในขณะที่รถมีความเร็ว 15 กิโลเมตรต่อชั่วโมง (NIITEK, 2009)

alt

 

 
   

            ในการใช้งานจริงอาจติดตั้งกับรถที่ควบคุมจากระยะไกล ทำการลาดตระเวณตรวจสอบเส้นทางล่วงหน้าได้ หากสามารถพัฒนาระบบให้มีราคาไม่สูงเกินไป อาจจัดหาไว้ใช้งานในจำนวนที่มากเพียงพอสำหรับการตรวจสอบเส้นทางหลักต่างๆ ได้

อุปกรณ์ที่มีการพัฒนาอีกประเภทหนึ่ง เรียกว่า Radio Gradiometer อาศัยหลักการส่งคลื่นวิทยุในย่านความถี่ 80 KHz- 1MHz ลงสู่พื้นดิน หากมีเส้นลวดนำไฟฟ้าฝังอยู่ใต้พื้น เช่นสายลวดจุดระเบิด จะเกิดการเหนี่ยวนำให้เกิดคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าส่งกลับมา จึงสามารถตรวจวัดคลื่นวิทยุที่ส่งกลับมาจากพื้นดิน วิเคราะห์หาตำแหน่งเส้นลวดไฟฟ้าได้ รวมถึงยังสามารถใช้ตรวจหาอุโมงค์ที่ขุดไว้ใต้ดินได้อีกด้วย อุปกรณ์ชนิดนี้มีขนาดกระทัดรัดติดตั้งบนอากาศยานไร้นักบินขนาดเล็ก ทำการลาดตระเวณพื้นถนนได้ในเวลาอันรวดเร็ว เมื่อปี ค.ศ. 2004 หน่วยงานวิจัย Office of Naval Research ของสหรัฐได้สนับสนุนทุนการวิจัยกับ บริษัท Stolar นำระบบ Radio Gradiometer มาติดตั้งกับ UAV ขนาดเล็ก Silver Fox ของกองทัพเรือสหรัฐ ทำการทดสอบภาคสนามพบว่าสามารถตรวจจับเส้นลวดสายไฟฟ้าขนาดเล็กที่ฝังใต้พื้น ถนนได้ และมีการนำไปทดลองใช้งานในประเทศอิรัก ช่วงปี ค.ศ. 2007-2008 (Brescia, 2008)

               alt

บน: ระบบ Radio Gradiometer ผลิตโดยบริษัท Stolar ติดตั้งบน UAV แบบ Silver Fox ของกองทัพเรือสหรัฐ  www.onr.navy.mil/conferences/science.../sbir_williams.pdf
ล่าง: สิทธิบัตรของบริษัท Stolar แสดงการใช้ Radio Gradiometer ตรวจจับเส้นลวดสายไฟจุดของระเบิดแสวงเครื่อง (US Patent Application  2007/0035304 A1)

จะเห็นได้ว่าเทคโนโลยีเพื่อความมั่นคงนั้น มีการพัฒนาอย่างต่อเนื่องเพื่อให้สามารถรับมือกับภัยคุกคามที่เปลี่ยน แปลงอยู่เสมอ ความท้าทายประการหนึ่งของการพัฒนาเทคโนโลยีเหล่านี้ คือ     ทำอย่างไรให้สามารถประยุกต์เทคโนโลยีนั้นมาใช้ในการผลิตอุปกรณ์ที่มีความทน ทานต่อการใช้งาน   มีความไว้วางใจได้สูง และมีราคาถูก เพื่อให้สามารถจัดหามาใช้งานในจำนวนที่เพียงพอ ในเวลาอันรวดเร็วทันต่อเหตุการณ์ เพื่อลดความสูญเสียต่อผู้บริสุทธิ์ และสร้างความสันติสุขให้เกิดขึ้นอีกครั้งหนึ่ง

 


แหล่งข้อมูล

, Anthony, Eye in the Sky uses radio gradiometer to detect IEDs, underground tunnelshttp://www.dcmilitary.com/stories/013108/tester_27998.shtml, Thursday, January 31, 2008

Geneva International Centre for Humanitarian Demining (GICHD), Detectors and Personal Protective Equipment Catalogue 2009, http://www.gichd.org/fileadmin/pdf/publications/PPE-Catalogue-2009/PPE-Cat-2009-Vehicle.pdf,  pp. 226-237

 

NIITEK, Husky Mounted Detection System with VISOR™ 2500, http://www.niitek.com/husky.php, 2009

 

Reago, Donald A., U.S. Army Research, Development and Engineering Command, NVESD S&T for Maneuver Support,  www.dtic.mil/ndia/2008maneuver/Reago.pdf

 

Wallin, Sara ; Pettersson, Anna ; Östmark, Henric ; Hobro, Alison, Laser-based standoff detection

of explosives: a critical review, Analytical and Bioanalytical Chemistry (2009) 395:259–274, www.springerlink.com/index/943210G8X77802V0.pdf

 

โดยคุณ Ronin เมื่อวันที่ 16/02/2010 12:36:33


ความคิดเห็นที่ 2


กว่าจะกู้เจ้าพวกนี้ยากจริงๆ

แต่กว่าจะเจอแต่ละลูกนี่สิยากกว่า

เป็นกำลังให้นะครับเพื่อนทหาร พี่น้องภาคใต้^^

โดยคุณ tantawanlove เมื่อวันที่ 16/02/2010 12:57:59


ความคิดเห็นที่ 3


น่าสนใจมากครับท่านภัทร
โดยคุณ ลมหมุนวน เมื่อวันที่ 16/02/2010 13:27:18


ความคิดเห็นที่ 4


ขอบคุณที่ให้ความรู้ครับ จากที่อ่านมานะครับยังไม่มีเครื่องมือใดที่มีประสิทธิภาพมากพอในการตรวจระเบิดแม้แต่ในประเทศที่พัฒนาแล้ว ผมดูในyoutube รถตรวจหาระเบิดแบบสแกนพื้นดินก็ยังโดนระเบิด เพราะฝั่งไว้ด้านข้างถนนแทน
ส่วน
Radio Gradiometer ที่ใชัคลื่นวิทยุเพื่อหาเส้นลวดทองแดง นั้นก็ยังไม่ค่อยมีประสิทธิภาพถ้ามานำใช้ในตัวเมืองที่มีสายไฟต่างๆมากมาย
ที่ผมสนใจตอนนี้คงเป็นแบบวิธี Raman Spectroscopy
 
โดยคุณ sam เมื่อวันที่ 16/02/2010 22:38:35