FR2759173A1 - MINE DETECTOR - Google Patents
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Abstract
Le détecteur de mines (10) comporte un véhicule miniature (12) évoluant sur le terrain et comportant sur une tête porte-aiguilles (16) une pluralité d'aiguilles de détection de mines (18) . A chacune des aiguilles de détection de mines (18) disposées de manière espacée les unes à côté des autres en rangée, est associé un capteur de mesure de pression (20) . Les capteurs de mesure de pression (20) sont branchés en circuit avec un dispositif électronique (22) qui est prévu pour la commande des aiguilles de détection de mines (18) , ainsi que pour le traitement et l'évaluation des signaux enregistrés. Le dispositif électronique (22) est relié fonctionnellement, à une station centrale d'évaluation (24) qui est prévue pour assurer la commande du véhicule miniature (12) et pour assurer l'évaluation des signaux du dispositif électronique (22) .The mine detector (10) comprises a miniature vehicle (12) moving in the field and comprising on a needle holder head (16) a plurality of mine detection needles (18). With each of the mine detection needles (18) arranged spaced apart from one another in a row, there is associated a pressure measuring sensor (20). The pressure measuring sensors (20) are connected in circuit with an electronic device (22) which is provided for the control of the mine detection needles (18), as well as for the processing and evaluation of the recorded signals. The electronic device (22) is operatively connected to a central evaluation station (24) which is provided for controlling the miniature vehicle (12) and for evaluating the signals from the electronic device (22).
Description
ii
DETECTEUR DE MINESMINE DETECTOR
Ces dernières années, beaucoup d'efforts ont été faits dans le domaine de la recherche automatisée, assistée par utilisation de capteurs, concernant des mines antipersonnel (mines AP). On utilise ici, par exemple, des détecteurs de métaux à six axes, des systèmes radar de localisation géographique et des capteurs olfactifs se basant sur la technique des micro-systèmes, pour détecter les mines enfouies dans le sol. Avec quelques-uns de ces procédés connus, on peut détecter certains types de mines avec une grande probabilité, le taux d'identification requis, _ 99,9 4 pour l'ensemble du spectre envisagé de mines AP, ne peut cependant être atteint qu'avec des systèmes à capteurs multi-mode pour lesquels les différents types de capteurs sont combinés. De tels systèmes multi- mode jusqu'ici ne sont cependant pas arrivés à un niveau de maturation permettant leur production industrielle. Ceci résulte du grand nombre de formes de construction différentes des mines et de principes différents de fonctionnement de ces mines, ainsi que du fait que les mines AP ont de faibles dimensions et n'ont, respectivement, In recent years, a lot of efforts have been made in the field of automated research, assisted by the use of sensors, concerning anti-personnel mines (AP mines). Here, for example, six-axis metal detectors, radar geographic location systems and olfactory sensors based on micro-systems are used to detect mines buried in the ground. With some of these known methods, it is possible to detect certain types of mines with great probability, the required identification rate, _ 99.9 4 for the entire envisaged spectrum of AP mines, can however only be achieved. '' with multi-mode sensor systems for which the different types of sensors are combined. Until now, such multi-mode systems have not reached a level of maturation allowing their industrial production. This results from the large number of different construction forms of mines and from different operating principles of these mines, as well as from the fact that AP mines have small dimensions and do not, respectively,
pratiquement aucune partie métallique. practically no metal parts.
En outre, le sol dans lequel les mines AP sont enfouies, en règle générale, présente un comportement de redispersion au radar extrêmement complexe, si bien que les systèmes radar de localisation géographique ne peuvent être utilisés que de façon limitée et imposent des exigences élevées à la capacité de performance du traitement de signal utilisé. Outre l'insuffisance du taux d'identification, < 99,9 f, des procédés de recherche de mines assistés par capteurs connus, le coût élevé du développement et de la réalisation de ces systèmes à capteurs et du traitement de signal afférent, pour leur utilisation pratique, s'avère être un défaut notable. Pour cette raison, encore très fréquemment, les mines aujourd'hui sont recherchées en utilisant des aiguilles de détection de mines qui sont utilisées depuis plus de 50 ans. Dans ce cas, un sapeur-démineur pique avec une aiguille qui usuellement est fabriquée en acier non magnétique, à des espacements allant de 2 à 3 cm sous un angle d'environ 45 , dans le sol se trouvant devant lui et vérifie alors si l'aiguille rencontre une résistance ferme. A l'aide de la profondeur d'un phénomène de résistance constaté de cette manière, à l'aide de l'évolution temporelle de la pression et de la distribution en surface, le sapeurdémineur évoqué peut tirer des conclusions sur la présence d'objets enfouis dans le sol, tels que des mines AP ou analogues. Lorsque l'on exécute ceci précautionneusement, il est possible, avec un procédé simple utilisant une aiguille de détection de mines, de détecter toutes les mines connues avec un taux d'identification d'à peu près 100 A. La condition préliminaire est ici cependant que l'utilisation de l'aiguille de détection de mines soit possible, en principe, du fait de l'état du sol. Les personnes qui sont employées à la recherche de mines, en utilisant une aiguille de détection de mines, sont soumises - ceci est évident - à un risque psychique et physique élevé. De plus, il y a un risque que le personnel utilisé pour la recherche de mines se conduise légèrement s'il n'a pas trouvé de mine depuis longtemps. Un autre défaut qu'il ne faut pas négliger réside dans le coût élevé d'exécution de ce procédé de recherche de In addition, the soil in which the AP mines are buried, as a rule, exhibits extremely complex radar redispersion behavior, so that radar systems for geographical location can only be used to a limited extent and place high demands on the performance capacity of the signal processing used. In addition to the inadequacy of the identification rate, <99.9 f, of methods of mine research assisted by known sensors, the high cost of the development and the realization of these sensor systems and of the related signal processing, for their practical use, proves to be a notable defect. For this reason, still very frequently, mines today are sought using mine detection needles which have been used for more than 50 years. In this case, a sapper minesweeper pricks with a needle which is usually made of non-magnetic steel, at spacings ranging from 2 to 3 cm at an angle of about 45, in the ground in front of him and then checks if the needle meets firm resistance. Using the depth of a phenomenon of resistance observed in this way, using the time evolution of the pressure and the distribution on the surface, the sapper-deminer mentioned can draw conclusions about the presence of objects buried in the ground, such as AP mines or the like. When this is done carefully, it is possible, with a simple method using a mine detection needle, to detect all known mines with an identification rate of about 100 A. The preliminary condition is here however that the use of the mine detection needle is possible, in principle, due to the condition of the soil. People who are employed in the search for mines, using a mine detection needle, are subject - this is obvious - to a high psychological and physical risk. In addition, there is a risk that personnel used for mine research will behave slightly if they have not found a mine for a long time. Another defect that should not be overlooked is the high cost of performing this search process.
mines faisant appel à une aiguille de détection de mines. mines using a mine detection needle.
L'invention a comme but de créer un détecteur de mines qui ne présente pas les inconvénients mentionnés ci-dessus, le taux d'identification requis d'au moins 99,9% pouvant être réalisé en The invention aims to create a mine detector which does not have the drawbacks mentioned above, the required identification rate of at least 99.9% can be achieved by
faisant appel à des moyens relativement simples. using relatively simple means.
Ce problème est résolu, selon l'invention, par un véhicule miniature évoluant sur le terrain, présentant sur une tête porte-aiguilles une pluralité d'aiguilles de détection de mines, à chacune des aiguilles de détection de mines étant associé un capteur de mesure de pression et les capteurs de mesure de pression étant branchés ensemble avec un dispositif électronique qui est prévu pour commander les aiguilles de détection de mines, ainsi que pour le This problem is solved, according to the invention, by a miniature vehicle operating in the field, having on a needle holder head a plurality of mine detection needles, each of the mine detection needles being associated with a measurement sensor of pressure and the pressure measurement sensors being connected together with an electronic device which is provided for controlling the mine detection needles, as well as for
traitement et l'évaluation des signaux enregistrés. processing and evaluation of recorded signals.
Des modes de réalisation et des perfectionnements préférés du détecteur de mines selon l'invention sont caractérisés par le fait que: Preferred embodiments and improvements of the mine detector according to the invention are characterized in that:
- le véhicule miniature est susceptible d'être télécommandé. - the miniature vehicle may be remotely controlled.
- les aiguilles de détection de mines sont disposées sur la tête porte-aiguilles, à distance les unes des autres et placées en une - the mine detection needles are arranged on the needle holder head, at a distance from each other and placed in a
rangée, les unes à côté des autres. row, next to each other.
- les aiguilles de détection de mines sont disposées inclinées par rapport à la verticale, l'inclinaison étant d'un angle déterminé. - à chaque aiguille de détection de mines est associé un - the mine detection needles are arranged inclined relative to the vertical, the inclination being at a determined angle. - each mine detection needle is associated with a
capteur à flexion.bending sensor.
- aux aiguilles de détection de mines est associé un - with mine detection needles is associated a
dispositif de nettoyage.cleaning device.
- sur le véhicule miniature est prévu un dispositif d'expulsion par soufflage destiné à enlever le sable et les petites pierres. - on the miniature vehicle is provided a blowing expulsion device intended to remove sand and small stones.
- sur le véhicule miniature est montée une caméra vidéo. - a video camera is mounted on the miniature vehicle.
- sur le véhicule miniature est prévu un bras de véhicule. - on the miniature vehicle is provided a vehicle arm.
- un dispositif de mesurage est prévu pour élaborer une - a measuring device is provided to develop a
cartographie de la zone.area mapping.
- le dispositif de mesurage est un système de positionnement - the measuring device is a positioning system
global (GPS).global (GPS).
- sur le véhicule miniature est prévu au moins un détecteur - at least one detector is provided on the miniature vehicle
de métaux.of metals.
- il est prévu une station centrale d'évaluation, qui est reliée fonctionnellement au dispositif électronique du véhicule miniature. Le détecteur de mines selon l'invention utilise le principe des aiguilles de détection de mines, la recherche de mines étant automatisée par la mise en oeuvre d'un robot détecteur de mines équipé d'une sensorique de mesure de pression. Au moyen d'une réalisation appropriée de la sensorique de mesure de pression, on simule le comportement et la manière de procéder du personnel de recherche des mines. Le véhicule miniature évoluant sur le terrain, du détecteur de mines selon l'invention, c'est-a-dire le robot détecteur de mines, est constitué d'une cellule véhicule robuste, de préférence à structure modulaire et facile à réparer en cas de besoin, sur laquelle sont montées la sensorique de mesure de pression ainsi que l'électronique destinée à la commande des aiguilles de détection de mines et au traitement et à l'évaluation des signaux enregistrés. Le véhicule miniature peut, par exemple, être télécommandé et surveillé par un sapeur-démineur, qui est posté à une distance sûre. Cette télécommande peut se faire sans fil ou au moyen d'un fil. On met à disposition du sapeur-démineur évoqué une station centrale d'évaluation se présentant sous la forme d'un ordinateur de commande. Cet ordinateur de commande - a central evaluation station is provided, which is functionally connected to the electronic device of the miniature vehicle. The mine detector according to the invention uses the principle of mine detection needles, the mine search being automated by the use of a mine detector robot equipped with a pressure measurement sensor. By means of an appropriate implementation of the pressure measurement sensor, the behavior and the way of proceeding of the mine research personnel are simulated. The miniature vehicle operating in the field, the mine detector according to the invention, that is to say the mine detector robot, consists of a robust vehicle cell, preferably of modular structure and easy to repair in the event of if necessary, on which are mounted the pressure measurement sensor as well as the electronics intended for the control of mine detection needles and for the processing and evaluation of the recorded signals. The miniature vehicle can, for example, be remotely controlled and monitored by a sapper, who is stationed at a safe distance. This remote control can be done wirelessly or by means of a wire. A central evaluation station in the form of a control computer is made available to the sapper-minesweeper mentioned. This control computer
peut par exemple avoir la taille d'un ordinateur portable. can for example be the size of a laptop.
La sensorique de mesure présente les aiguilles de détection de mines, pouvant être commandées indépendamment les unes des autres et montées en rangée les unes à côté des autres. L'espacement entre les The measurement sensor presents mine detection needles, which can be controlled independently of each other and mounted in row next to each other. The spacing between
aiguilles de détection de mines peut par exemple être de 20 mm. mine detection needles can for example be 20 mm.
Au moyen de la sensorique de mesure de pression, on peut d'abord effectuer un profilage en hauteur du sol avant l'application des aiguilles de détection de mines. En partant du profil de hauteur déterminé, de cette manière, on introduit les aiguilles de détection de mines ensuite indépendamment les unes des autres jusqu'à une profondeur déterminée dans le sol. Cette profondeur peut par exemple être de 10 cm. Au moyen d'une commande appropriée, il est assuré que la pression nécessaire pour déclencher les mines AP ne soit pas atteinte, respectivement ne soit pas dépassée. Si la pression mentionnée atteint une valeur de seuil prédéterminée, qui est inférieure à la pression de déclenchement des mines AP, alors on stoppe sans retard le mouvement des aiguilles de détection de mines correspondantes. Outre la sensorique de mesure de pression dans la partie avant du véhicule miniature, sont prévus, de manière appropriée, un dispositif permettant d'expulser par soufflage le sable et les petites pierres. De même, on peut prévoir un racleur-dévêtisseur destiné à nettoyer les aiguilles de détection de mines. Pour apprécier visuellement les conditions du sol, ou pour effecteur un jugement visuel sur un site o l'on a trouvé quelque chose, ceci étant fait par le sapeur-démineur qui manipule le détecteur de mines, on peut monter une caméra vidéo sur le véhicule miniature. Pour pouvoir effectuer une cartographique du terrain exploré avec le détecteur de mines selon l'invention, il est approprié que le détecteur de mines selon l'invention soit équipé d'un système de positionnement global (GPS) permettant de déterminer sa positon respective. De préférence, ici, il faut utiliser un système DGPS pour lequel la précision de la détermination de la position est augmentée de façon correspondante. La détermination de la position du détecteur de mines selon l'invention peut, par exemple, également s'effectuer au moyen d'un relèvement connu en soi du détecteur de mines. Les positions déterminées du détecteur de mines peuvent être transmises à la station centrale d'évaluation et y être archivées. On peut ainsi assurer une Using the pressure measurement sensor, height profiling can first be carried out before applying the mine detection needles. Starting from the determined height profile, in this way the mine detection needles are then introduced independently of each other to a determined depth in the ground. This depth can for example be 10 cm. By means of an appropriate control, it is ensured that the pressure necessary to trigger the AP mines is not reached, respectively, is not exceeded. If the mentioned pressure reaches a predetermined threshold value, which is lower than the trigger pressure of the AP mines, then the movement of the corresponding mine detection hands is stopped without delay. In addition to the pressure measurement sensor in the front part of the miniature vehicle, an appropriate device is provided for blowing out sand and small stones. Similarly, a scraper-stripper can be provided for cleaning the mine detection needles. To visually assess the ground conditions, or to make a visual judgment on a site where something has been found, this being done by the sapper-minesweeper who manipulates the mine detector, we can mount a video camera on the vehicle miniature. In order to be able to map the terrain explored with the mine detector according to the invention, it is appropriate that the mine detector according to the invention is equipped with a global positioning system (GPS) making it possible to determine its respective position. Preferably, here, a DGPS system must be used for which the accuracy of the determination of the position is correspondingly increased. The determination of the position of the mine detector according to the invention can, for example, also be carried out by means of a bearing known per se of the mine detector. The determined positions of the mine detector can be transmitted to the central evaluation station and stored there. We can thus ensure a
caractérisation précise des zones examinées. precise characterization of the areas examined.
L'identification d'objets se trouvant dans le sol s'effectuent, pour un détecteur de mines selon l'invention, par analyse des profils de pression enregistrées au moyen de la sensorique de mesure de pression et des profils de pression dépendant de la profondeur de pénétration des aiguilles de détection de mines. A cette fin, on commence par décider, au moyen de la classification de l'évolution temporelle de la pression concernant une aiguille de mesure, du fait que l'aiguille de mesure a touché un objet solide ou bien est arrivé sur un objet mobile tel qu'une petite pierre, ou bien si l'aiguille de The identification of objects in the ground is carried out, for a mine detector according to the invention, by analysis of the pressure profiles recorded by means of the pressure measurement sensor and of the pressure profiles depending on the depth. penetration of mine detection needles. To this end, we begin by deciding, by means of the classification of the time course of the pressure relating to a measuring needle, whether the measuring needle has touched a solid object or else has arrived on a mobile object such than a small stone, or if the needle of
mesure n'a fait que rencontrer la résistance typique du sol respectif. measurement only met the typical resistance of the respective soil.
Par l'évaluation de la position et de la taille de la distribution bidimensionnelle des résultats de classification, pour le sol situé devant le véhicule miniature du détecteur de mines selon l'invention, on peut alors identifier les mines situées au sol ou bien enfouies By evaluating the position and the size of the two-dimensional distribution of the classification results, for the ground situated in front of the miniature vehicle of the mine detector according to the invention, it is then possible to identify the mines situated on the ground or else buried
dans le sol.in the ground.
Le détecteur de mines selon l'invention présente l'avantage que, par l'évaluation des profils de pression du sol pour les types de mines les plus différents, il est assuré d'avoir une sécurité d'indentification très élevée, cette haute sécurité d'identification étant obtenue au prix d'une structure relativement simple du détecteur de mines selon l'invention. Un autre avantage réside dans le fait que les personnes ayant participé à la recherche de mines, pendant le fonctionnement du détecteur de mines selon l'invention, se trouvent hors de la zone à risques si bien que toute exposition à des risques The mine detector according to the invention has the advantage that, by evaluating the soil pressure profiles for the most different types of mines, it is guaranteed to have very high identification security, this high security identification being obtained at the cost of a relatively simple structure of the mine detector according to the invention. Another advantage lies in the fact that the persons who participated in the search for mines, during the operation of the mine detector according to the invention, are outside the risk zone so that any exposure to risks
du personnel de recherche de mines est exclue. mine research personnel are excluded.
D'autres détails, caractéristiques et avantages ressortiront de Other details, features and benefits will emerge from
la description ci-après d'un exemple de réalisation représenté dans le the description below of an exemplary embodiment shown in the
dessin du détecteur de mines selon l'invention. Dans le dessin: la figure 1 représente un exemple de réalisation du détecteur de mines en combinaison avec une station centrale d'évaluation afférente, et la figure 2 représente un circuit à blocs du détecteur de mines drawing of the mine detector according to the invention. In the drawing: FIG. 1 represents an exemplary embodiment of the mine detector in combination with a central evaluation station thereof, and FIG. 2 represents a block circuit of the mine detector
de la figure 1.of figure 1.
La figure 1 représente un mode de réalisation d'un détecteur de mines 10 équipé d'un véhicule miniature 12 évoluant sur le terrain, qui présente, sur un bras de sensorique 14, une tête porte-aiguilles équipée d'une pluralité d'aiguilles de détection de mines 18. Sur la figure 1, ne peut être vue que l'une de ces aiguilles de détection de mines 18, les aiguilles de détection de mines 18 restantes étant cachées par cette première aiguille de détection de mines 18. A chaque aiguille de détection de mines 18 est associé, dans la tête porte- aiguilles 16, un capteur de mesure de pression 20. Les capteurs de mesure de pression 20 sont branchés ensemble vis-à-vis d'un dispositif électronique 22 qui est prévu pour commander les aiguilles de détection de mines 18 et pour traiter et évaluer les signaux enregistrés, comme ceci va être expliqué ci-dessous en liaison avec la figure 2. Le dispositif électronique 22 est relié fonctionnellement à un poste central d'évaluation 24. Cette liaison fonctionnelle est indiquée par la flèche 26 dessinée sous forme de trait mixte. Il peut FIG. 1 represents an embodiment of a mine detector 10 equipped with a miniature vehicle 12 operating in the field, which has, on a sensor arm 14, a needle holder head equipped with a plurality of needles mine detection needle 18. In FIG. 1, only one of these mine detection needles 18 can be seen, the remaining mine detection needles 18 being hidden by this first mine detection needle 18. At each A mine detection needle 18 is associated, in the needle holder head 16, with a pressure measurement sensor 20. The pressure measurement sensors 20 are connected together with respect to an electronic device 22 which is provided for controlling the mine detection needles 18 and for processing and evaluating the recorded signals, as will be explained below in connection with FIG. 2. The electronic device 22 is functionally connected to a central station for Evaluation 24. This functional connection is indicated by the arrow drawn 26 as dashed. he can
s'agir ici d'une liaison par fil ou d'une liaison radio sans fil. here it is a wire link or a wireless radio link.
Le véhicule miniature 12, réalisé sous forme de véhicule chenillé, est équipée d'une caméra vidéo 28. Dans le sol désigné par le signe de référence 30 se trouve une mine 32 qui est recherchée à The miniature vehicle 12, produced in the form of a tracked vehicle, is equipped with a video camera 28. In the ground designated by the reference sign 30 is a mine 32 which is sought at
l'aide du détecteur de mines 10.using the mine detector 10.
La figure 2 représente sous forme de schéma à blocs, la sensorique de mesure de pression, respectivement de mesure de flexion 34 et un détecteur à métaux 36 qui sont branchés ensemble vis-à-vis du dispositif électronique 22, ce qui est indiqué par les deux flèches 38. On a désigné par le caractère de référence 40 un prétraitement de signaux unidimensionnel et par le caractère de référence 42 une classification des évolutions temporelles des signaux. Le caractère de référence 40 désigne un dispositif de prétraitement de signaux bidimensionnels et le caractère de référence 46 désigne un dispositif de classification des distributions bidimensionnelles. C'est-à-dire, par exemple, permettant d'effectuer la comparaison avec ce que l'on appelle des empreintes digitales venant de mines. On désigne par le caractère de référence 48 un émetteur appartenant au dispositif électronique 22 et servant à la transmission des données. Une antenne émettrice 50 est raccordée à l'émetteur 48. Le bloc de commutation 46 indiquant la classification des distributions bidimensionnelles est susceptible d'être relié, respectivement est relié, à une banque de données de mines 52, ce qui FIG. 2 represents in the form of a block diagram, the sensor for measuring pressure, respectively for measuring flexion 34 and a metal detector 36 which are connected together with respect to the electronic device 22, which is indicated by the two arrows 38. The reference character 40 designates a one-dimensional signal preprocessing and the reference character 42 a classification of the temporal evolutions of the signals. The reference character 40 designates a device for pre-processing two-dimensional signals and the reference character 46 designates a device for classifying two-dimensional distributions. That is to say, for example, making it possible to compare with what are called fingerprints from mines. The reference character 48 designates a transmitter belonging to the electronic device 22 and used for data transmission. A transmitting antenna 50 is connected to the transmitter 48. The switching block 46 indicating the classification of the two-dimensional distributions is capable of being connected, respectively is connected, to a mine database 52, which
est indiqué par la double flèche 54. is indicated by the double arrow 54.
La flèche 56 tracée entre le dispositif électronique 22 et la sensorique de mesure de pression, respectivement de flexion 34, illustre l'adaptation de l'intervalle d'exploration et la commande de la vitesse de progression de l'aiguille de détection de mines 18 The arrow 56 drawn between the electronic device 22 and the pressure measurement and bending sensor 34 respectively, illustrates the adaptation of the exploration interval and the control of the speed of progression of the mine detection needle 18
respectives (voir figure 1).respective (see Figure 1).
La caméra vidéo 28 qui est représentée également sur la figure 1 est reliée au dispositif électronique 22, respectivement à l'émetteur 48 du dispositif électronique 22, ce qui est indiqué sur la The video camera 28 which is also shown in FIG. 1 is connected to the electronic device 22, respectively to the transmitter 48 of the electronic device 22, which is indicated on the
figure 2 par la flèche 58.Figure 2 by arrow 58.
Sur la figure 2 est illustrée la station centrale d'évaluation, ceci étant fait par le bloc 24. La station centrale d'évaluation 24 présente un récepteur de transmission de données 60 auquel est raccordée une antenne réceptrice 62, un dispositif de visualisation des résultats 64 qui est relié à un visuel d'affichage 66, un dispositif d'archivage des résultats 68 qui est relié à une mémoire de FIG. 2 illustrates the central evaluation station, this being done by block 24. The central evaluation station 24 has a data transmission receiver 60 to which a receiving antenna 62 is connected, a device for viewing the results 64 which is connected to a display 66, a device for archiving results 68 which is connected to a memory of
données 70, ainsi qu'un appareil de manoeuvre 72. data 70, as well as an operating device 72.
Le véhicule miniature 12 évoluant sur le terrain présente une structure robuste, de préférence modulaire. Au moyen de la structure modulaire, on facilite le cas échéant les travaux de réparation devenus nécessaires, en pouvant remplacer des composants individuels de façon simple et en peu de temps. Les dimensions du véhicule miniature peuvent par exemple être de l'ordre de grandeur de 60 cm de largeur, 120 cm de longueur et 50 cm de hauteur. Evidemment, on peut The miniature vehicle 12 operating in the field has a robust structure, preferably modular. By means of the modular structure, repair work that becomes necessary is facilitated if necessary, being able to replace individual components in a simple manner and in a short time. The dimensions of the miniature vehicle can for example be of the order of magnitude of 60 cm in width, 120 cm in length and 50 cm in height. Obviously, we can
également réaliser d'autres dimensions pour le véhicule miniature 12. also realize other dimensions for the miniature vehicle 12.
Les aiguilles de détection de mines 18 sont disposées à distance les unes des autres et placées en une rangée. Du fait du nombre élevé d'aiguilles de détection de mines 18 et de l'espacement adopté entre des aiguilles de détection de mines 18 voisines, on fixe la largeur de la piste de recherche du véhicule de détection de mines 12. Par une variation de la position d'enfichage des aiguilles de détection de mines 18, il est possible de diminuer à volonté l'espacement entre les aiguilles de détection de mines et d'augmenter ainsi, de manière correspondante, la résolution de l'exploration. Une telle variation de la position d'enfichage des aiguilles de détection de mines 18 s'effectue de manière appropriée en fonction des résultats de l'évaluation du signal. Lorsque, donc, il y a soupçon de détection d'une mine 32, la résolution est augmentée de manière correspondante The mine detection needles 18 are arranged at a distance from each other and placed in a row. Due to the high number of mine detection needles 18 and the spacing adopted between neighboring mine detection needles 18, the width of the search track of the mine detection vehicle 12 is fixed. By a variation of the position of insertion of the mine detection needles 18, it is possible to decrease the spacing between the mine detection needles at will and thus increase, correspondingly, the resolution of the exploration. Such a variation in the insertion position of the mine detection needles 18 is carried out in an appropriate manner as a function of the results of the evaluation of the signal. When, therefore, there is a suspicion of detection of a mine 32, the resolution is increased correspondingly
pour vérifier le résultat.to check the result.
Les aiguilles de détection de mines sont introduites dans le sol 30, de préférence sous un angle d'inclinaison déterminé par rapport à la verticale. Cet angle peut par exemple être de 45 . On peut choisir des angles variables. La profondeur de pénétration des aiguilles de détection de mines 18 dans le sol est limitée à une profondeur maximale déterminée. La commande des aiguilles de détection de mines 18 s'effectue indépendamment les unes des autres chaque fois au moyen d'un dispositif d'entraînement variable. Ici, il peut s'agir d'un dispositif hydraulique. La vitesse et la valeur de la progression des aiguilles de détection de mines 18 sont commandées par les The mine detection needles are introduced into the ground 30, preferably at a determined angle of inclination relative to the vertical. This angle can for example be 45. You can choose variable angles. The depth of penetration of the mine detection needles 18 into the ground is limited to a determined maximum depth. The control of the mine detection needles 18 is carried out independently of each other each time by means of a variable drive device. Here, it can be a hydraulic device. The speed and the value of the progression of the mine detection needles 18 are controlled by the
algorithmes de traitement de signaux du dispositif électronique 22. electronic device signal processing algorithms 22.
Pendant la progression, la pression exercée sur l'aiguille de détection de mines 18 respective est mesurée à l'aide du capteur de mesure de pression 20 afférent. Si la pression mesurée dépasse une valeur seuil prédéterminée, qui est inférieure à la pression de déclenchement des mines AP 32, alors la progression de l'aiguille de During progression, the pressure exerted on the respective mine detection needle 18 is measured using the associated pressure measurement sensor 20. If the measured pressure exceeds a predetermined threshold value, which is lower than the trigger pressure of the AP 32 mines, then the progression of the
détection de mines 18 correspondante est interrompue sans retard. corresponding mine detection 18 is interrupted without delay.
Pendant la progression, l'évolution temporelle de la pression de l'aiguille de détection de mines 18 respective est enregistrée. Cet enregistrement de l'évolution temporelle de la pression - ainsi que de l'évolution de la flexion - s'effectue pour chaque aiguille de détection de mines 18 individuelle, indépendamment des autres aiguilles de détection de mines 18 et à l'aide d'une sensorique de During progression, the time course of the pressure of the respective mine detection needle 18 is recorded. This recording of the temporal evolution of the pressure - as well as the evolution of the bending - is carried out for each individual mine detection needle 18, independently of the other mine detection needles 18 and using a sensor of
mesure de pression ou de flexion 34. pressure or bending measurement 34.
Après mesure d'une "ligne au sol", le véhicule miniature 12 est déplacé dans la direction du roulage sur une distance déterminée, suite à quoi, les aiguilles de détection de mines 18 sont de nouveau After measuring a "line on the ground", the miniature vehicle 12 is moved in the direction of travel over a determined distance, after which, the mine detection needles 18 are again
introduites dans le sol 30.introduced into the soil 30.
Une unité d'expulsion par soufflage 74 prévue sur la tête porte- aiguilles 18 (voir figure 1) sert à éliminer le sable et les A blowing expulsion unit 74 provided on the needle holder head 18 (see FIG. 1) serves to remove the sand and the
petites pierres.small stones.
Une unité de raclage 76 est prévue pour nettoyer les aiguilles A scraping unit 76 is provided for cleaning the needles
de détection de mines 18.mine detection 18.
Dans le cas du détecteur à flexion associé à l'aiguille de détection de mines 18 respective, il peut s'agir d'un capteur DMS qui génère des signaux correspondants, lors de l'impact sur un objet solide, ou bien lors du glissement d'échappement depuis une surface lisse. Les signaux évoqués du dispositif DMS sont enregistrés et In the case of the flexure detector associated with the respective mine detection needle 18, it may be a DMS sensor which generates corresponding signals, upon impact on a solid object, or else during sliding exhaust from a smooth surface. The evoked signals of the DMS device are recorded and
évalués séparément pour chaque aiguille de détection de mines 18. assessed separately for each mine detection needle 18.
Pour obtenir une trace en particulier des mines antichars (mines AT), il est préféré que le détecteur de mines 10 présente au moins un détecteur de métaux. A l'aide de la caméra vidéo 28, il est possible d'apporter un jugement visuel sur le terrain se trouvant devant le véhicule miniature 12. Pour constater quel est le terrain situé devant le véhicule miniature 12, c'est-à-dire le profil de hauteur du sol 30, To obtain a trace in particular of anti-tank mines (AT mines), it is preferred that the mine detector 10 has at least one metal detector. With the help of the video camera 28, it is possible to make a visual judgment on the terrain located in front of the miniature vehicle 12. To observe which terrain is located in front of the miniature vehicle 12, that is to say the height profile of the ground 30,
on peut également utiliser un scanneur laser monodimensionnel. you can also use a one-dimensional laser scanner.
Ainsi qu'on le voit sur la figure 2, pour évaluer les données des capteurs, c'est-à-dire les signaux de la sensorique de pression ou de flexion 34 et/ou les signaux du détecteur de métaux 36, on applique un procédé en plusieurs étapes. D'abord, on soumet à un processus d'identification de motif et on classe l'évolution temporelle des signaux de capteurs correspondant à la pression respective ou à la flexion respective, pendant la pénétration des aiguilles de détection de mines 18 dans le sol 30. Ceci est indiqué sur la figure 2 par les blocs 40 et 42. Sur la base des résultats de classification, on met en oeuvre à l'étape subséquente, qui est indiquée sur la figure 2 par les blocs 44 et 46, la procédure du traitement image pour évaluer la distribution bidimensionnelle des résultats de classification dans la direction du roulage du véhicule miniature 12 et dans la direction transversale à celle-ci. La classification des objets détectés dans la distribution bidimensionnelle des évolutions de pression et de flexion classifiées s'effectue en opérant une comparaison avec les "empreintes digitales" des mines AP 32 qui sont déposées dans la banque de données de mines 52. A cette fin, on utilise par exemple des procédés constitués de réseaux neuronaux, d'algorithmes faisant appel à la logique floue et à la logique floue et aux principes neuroniques, de manière que la connaissance d'expertise humaine, concernant l'utilisation des aiguilles de détection de mines 18, puisse être As can be seen in FIG. 2, to evaluate the data from the sensors, that is to say the signals from the pressure or bending sensor 34 and / or the signals from the metal detector 36, a proceeded in several stages. First, we submit to a pattern identification process and we classify the temporal evolution of the sensor signals corresponding to the respective pressure or the respective bending, during the penetration of the mine detection needles 18 into the ground 30 This is indicated in FIG. 2 by blocks 40 and 42. On the basis of the classification results, the following procedure is implemented in the subsequent step, which is indicated in FIG. 2 by blocks 44 and 46. image processing to evaluate the two-dimensional distribution of the classification results in the direction of travel of the miniature vehicle 12 and in the direction transverse thereto. The classification of the objects detected in the two-dimensional distribution of the classified changes in pressure and bending is carried out by making a comparison with the "fingerprints" of the AP 32 mines which are deposited in the mine database 52. To this end, for example, processes consisting of neural networks, algorithms using fuzzy logic and fuzzy logic and neuronic principles are used, so that knowledge of human expertise concerning the use of mine detection needles 18, may be
modélisée et utilisée pour l'évaluation. modeled and used for evaluation.
En fonction des résultats obtenus lors de l'évaluation des signaux capteurs, on effectue la commandes des aiguilles de détection de mines 18 par rapport à la position et par rapport à la progression de ces aiguilles de détection de mines 18. Lors de la détection Depending on the results obtained during the evaluation of the sensor signals, the mine detection needles 18 are controlled relative to the position and relative to the progression of these mine detection needles 18. During detection
"d'objets suspects", la résolution - comme déjà mentionné ci-dessus - "suspicious object" means the resolution - as already mentioned above -
dans la direction de roulage du véhicule miniature 12 et in the direction of travel of the miniature vehicle 12 and
transversalement par rapport à celui-ci est augmentée. transversely with respect to it is increased.
En effectuant une analyse des signaux capteurs aux endroits auxquels il n'y a aucune mine, on peut effectuer une estimation du sous-sol concernant son type et sa composition. La commande de la vitesse de progression des aiguilles de détection de mines 18 se fait sur la base de ces résultats. Il est de cette manière possible d'optimiser la vitesse de progression, optimisation entraînant la By carrying out an analysis of the sensor signals at places where there is no mine, one can make an estimate of the subsoil concerning its type and composition. The control of the speed of advance of the mine detection needles 18 is done on the basis of these results. It is in this way possible to optimize the speed of progression, optimization resulting in the
minimisation du temps nécessaire à la recherche des mines. minimization of the time required to search for mines.
L'évaluation des signaux capteurs concernant la pression et la flexion permet, en outre, de s'assurer du terrain ou du sol 30 situé devant le véhicule miniature 12, de manière que les objets se trouvant sur la surface du sol puissent être identifiés et que la profondeur de pénétration des aiguilles de détection de mines 18 dans le sol 30 The evaluation of the sensor signals relating to the pressure and the bending also makes it possible to ascertain the ground or the ground 30 situated in front of the miniature vehicle 12, so that the objects on the ground surface can be identified and that the depth of penetration of mine detection needles 18 into the ground 30
puisse être déterminée de façon précise. can be determined precisely.
Pour obtenir une cartographie de la zone de terrain "nettoyée", il est préféré effectuer une détermination précise de la position du véhicule miniature 12. Cette détermination de position peut s'effectuer au moyen d'un DGPS ou, le cas échéant, également par un relèvement de la position du véhicule miniature 12. Les positions mesurées du véhicule miniature 12 sont transmises à la station centrale d'évaluation 24 et y sont archivées. La station centrale d'évaluation 24 est servie par le personnel de recherche de mines qui séjourne à distance sûre vis-à-vis du véhicule miniature 12. Les résultats du traitement de signaux du dispositif électronique 22 sont alors transmis au moyen d'un câble, ou de préférence sans fil, par radio, à la station centrale d'évaluation 24 et y sont visualisés. En combinaison avec les images obtenues par la caméra vidéo 28, le personnel de recherche de mines, qui sert la station centrale d'évaluation 24, peut alors observer la progression du véhicule To obtain a map of the "cleaned" area of land, it is preferred to make a precise determination of the position of the miniature vehicle 12. This position determination can be carried out by means of a DGPS or, if necessary, also by a reading of the position of the miniature vehicle 12. The measured positions of the miniature vehicle 12 are transmitted to the central evaluation station 24 and are archived there. The central evaluation station 24 is served by mine research personnel who stay at a safe distance from the miniature vehicle 12. The results of the signal processing of the electronic device 22 are then transmitted by means of a cable , or preferably wirelessly, by radio, to the central evaluation station 24 and are displayed there. In combination with the images obtained by the video camera 28, the mine research personnel, who serve the central evaluation station 24, can then observe the progress of the vehicle
miniature 12 et entreprendre une action correctrice en cas de besoin. miniature 12 and take corrective action if necessary.
Il est possible, depuis la station centrale d'évaluation 24, de surveiller et de commander simultanément un certain nombre de It is possible, from the central evaluation station 24, to monitor and control simultaneously a certain number of
véhicules miniatures 12.miniature vehicles 12.
L'allocation de la zone de terrain à nettoyer peut s'effectuer par une programmation de la trajectoire de roulage du véhicule miniature 12 par l'intermédiaire de la station centrale d'évaluation 24. En outre, on peut activer une fonction d'auto-test du véhicule miniature 12, au moyen de la station centrale d'évaluation 24. De ce fait, on simplifie notablement de manière avantageuse le diagnostic et la réparation des composants endommagés The allocation of the area of land to be cleaned can be carried out by programming the rolling path of the miniature vehicle 12 via the central evaluation station 24. In addition, an auto function can be activated. -testing of the miniature vehicle 12, by means of the central evaluation station 24. As a result, the diagnosis and the repair of the damaged components are considerably simplified advantageously
du véhicule miniature 12.of the miniature vehicle 12.
L'archivage des données transmises par le dispositif électronique 22 du véhicule miniature 12 peut s'effectuer au moyen d'une mémoire de données appartenant à la station centrale The data transmitted by the electronic device 22 of the miniature vehicle 12 can be archived by means of a data memory belonging to the central station
d'évaluation 24, c'est-à-dire de l'ordinateur d'évaluation. 24, that is to say the evaluation computer.
ilhe
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