GNSS RTK para desminado de territorios

El problema del desminado de territorios es un aspecto de importancia crítica de la seguridad moderna. En varias partes del mundo persisten minas y bombas peligrosas de la época de los conflictos militares, que amenazan a la población civil y obstaculizan el desarrollo de infraestructuras. Estas amenazas no provocadas pueden provocar pérdidas de vidas, daños a la propiedad y pérdidas económicas a largo plazo. Después de la invasión rusa de Ucrania, a mediados de octubre de 2023, se estimaba que el 30% del territorio de Ucrania (174.000 metros cuadrados) estaba potencialmente minado. kilómetros A modo de comparación, este volumen corresponde a tres zonas del país de Croacia.

El uso de tecnologías modernas, como GNSS RTK, es un método prometedor para la localización y neutralización precisa de objetos peligrosos. Por el momento, el proceso de desminado no incluye el concepto de "obtener una ruta a...", sino que se centra exclusivamente en objetos específicos. En particular, esto significa identificar puntos en el mapa. En la práctica, los zapadores identifican objetos potencialmente peligrosos y luego ingresan sus coordenadas en el sistema cartográfico. Desafortunadamente, con este enfoque es posible un error de localización de hasta 30 metros o incluso más.

Por lo tanto, es necesario un detector de metales de alta calidad compatible con RTK para un desminado exitoso y seguro. Esto permitirá no sólo determinar con precisión la ubicación de un objeto potencialmente peligroso, sino también registrar y trazar la ruta por la que el especialista llegó a un punto determinado, cómo se movió por el territorio y cómo salió de él. RTK debería convertirse en un componente necesario en la ejecución de las tareas de desminado. Esto es especialmente cierto para los equipos de ingeniería que exploran áreas a fondo, teniendo en cuenta cada centímetro.

En este artículo consideraremos cómo la tecnología RTK contribuye a la lucha eficaz contra el problema del desminado y garantiza la seguridad pública, y cuál es el papel de Geometer International LLC en este proceso.

El papel de la tecnología GNSS RTK en el proceso de desminado de territorios

Debido a su alta precisión y confiabilidad, las tecnologías GNSS RTK juegan un papel clave en el proceso de desminado de territorios. Los sistemas globales de navegación por satélite (GNSS) le permiten determinar las coordenadas de los objetos, y el uso de la tecnología RTK le permite hacerlo con un alto grado de precisión, lo cual es especialmente importante al detectar y retirar minas y municiones. Los sistemas RTK (Cinemática en tiempo real) añaden una precisión aún mayor, proporcionando una corrección de datos casi instantánea y permitiéndole trabajar con objetos con precisión centimétrica. Esto mejora significativamente la seguridad de las operaciones de desminado, minimizando los riesgos para los especialistas y garantizando una georreferenciación precisa de los objetos peligrosos. Por lo tanto, GNSS RTK se convierte en una herramienta indispensable en los esfuerzos por limpiar áreas de objetos explosivos y garantizar la seguridad pública.

¿Qué son GNSS y RTK?

Los sistemas globales de navegación por satélite (GNSS o GNSS) son una red de satélites artificiales que orbitan la Tierra y estaciones terrestres que proporcionan una transmisión constante de señales. Estas señales permiten al receptor determinar sus coordenadas en tiempo real, en función del tiempo de propagación de la señal desde el satélite hasta el receptor.

Los sistemas cinemáticos en tiempo real (RTK) son un desarrollo del GNSS. Le permiten aumentar la precisión del posicionamiento hasta un centímetro, utilizando estaciones terrestres adicionales que corrigen los datos de los satélites. El método RTK proporciona un alto grado de precisión en tiempo real, lo que hace que esta tecnología sea muy eficaz en aplicaciones donde se requiere una alta precisión de posicionamiento.

Estas dos tecnologías, GNSS y RTK, forman una poderosa herramienta para georreferenciar con precisión objetos en tierra. Han encontrado aplicaciones en muchos campos, desde topografía y construcción hasta agricultura y desminado. En el contexto del desminado, la alta precisión y la corrección instantánea de los datos proporcionados por los RTK GNSS desempeñan un papel clave para garantizar la seguridad y la eficiencia de las operaciones de detección y eliminación de dispositivos explosivos.

Principio de funcionamiento de GNSS RTK

El principio de funcionamiento de GNSS RTK se basa en el uso de dos tipos de receptores: base (estación base) y móvil (rover).

Estación Base GNSS:

Una estación base es un receptor GNSS que se instala en una posición geográfica conocida y generalmente está conectado a un punto estático llamado estación de referencia (reference). La estación base monitorea las señales de los satélites y registra datos sobre el tiempo de llegada de las señales de varios satélites. Puede utilizar una estación base personal o alquilar correcciones GNSS de un proveedor de una red de estaciones RTK de referencia para obtener una precisión de posicionamiento a nivel de centímetros. Geometer International LLC es un fabricante y proveedor ucraniano de estaciones base GNSS y proveedor de correcciones satelitales de la red de estaciones base.

Receptor Móvil GNSS RTK (Rover RTK):

El rover RTK está instalado en un vehículo, es un dispositivo independiente cuyas coordenadas deben determinarse. También rastrea señales de satélites, pero además mantiene comunicación con la estación base GNSS.

El principio de funcionamiento del GNSS RTK se basa en la medición de la diferencia horaria entre las señales recibidas por la Estación Base y el Móvil RTK desde los mismos satélites. Estas diferencias permiten ajustar el posicionamiento del receptor móvil a tiempo.

La conexión entre la Estación Base y el receptor Rover se puede realizar de varias formas: mediante comunicación por radio, Internet, comunicación celular o Wi-Fi y otros medios de transmisión de datos. La estación base transmite datos de corrección al receptor móvil, que utiliza estos datos para mejorar la precisión de su posicionamiento.

Por tanto, el principio de funcionamiento de GNSS RTK es ajustar las coordenadas del receptor en movimiento en tiempo real utilizando los datos recibidos del receptor base, lo que garantiza una alta precisión de posicionamiento a nivel de centímetros. Esto es especialmente importante en tareas que requieren alta precisión, como áreas de desminado.

Aplicación de GNSS RTK para desminado de territorios

La tecnología GNSS RTK tiene una importancia insuperable en los esfuerzos de desminado en zonas peligrosas. Su alta precisión y confiabilidad permiten a los especialistas detectar y destruir de manera efectiva y segura objetos militares, minas y proyectiles. A continuación se presentan algunas áreas clave en las que GNSS RTK es muy eficaz:

• Localización precisa de artefactos explosivos.
  GNSS RTK proporciona un posicionamiento casi instantáneo y muy preciso. Esto permite determinar con precisión la ubicación de minas y municiones, facilitando el proceso de detección y eliminación.
• Recopilación de mapas precisos de campos minados.
  La tecnología GNSS RTK en combinación con "geometer SCOUT", "SurPad 4.2" u otros programas de mapeo le permite crear mapas detallados teniendo en cuenta la ubicación de los artefactos explosivos. Con el uso de la plataforma en la nube “MAPIOS”, se suma la posibilidad de sincronización automática de mediciones y registros cartográficos entre compañeros que trabajan en desminado. Los mapas creados son una herramienta importante para la planificación y el desminado seguro.
• Seguimiento y documentación del proceso.
  GNSS RTK permite monitorear en tiempo real el movimiento de especialistas y vehículos en la zona donde se realizan las operaciones de desminado. Esto ayuda a controlar la seguridad de las operaciones y a realizar correcciones en el trabajo si es necesario. Para monitorear objetos en movimiento se utilizan rastreadores en línea de alta precisión y receptores GNSS con soporte RTK. El posicionamiento de equipos móviles con precisión centimétrica en campos minados donde no hay puntos de referencia visibles es una necesidad clave en el proceso de desminado de territorios.
• Mejorar la coordinación de los servicios de salvamento.
  GNSS RTK proporciona un posicionamiento preciso de todos los involucrados en la operación de desminado. Esto aumenta la coordinación y comunicación entre especialistas, lo que mejora significativamente la eficiencia de las operaciones y salva vidas.
• Reducción del tiempo de ejecución de obra.
  Gracias a la alta precisión y velocidad de GNSS RTK, las operaciones de desminado se pueden realizar de manera más eficiente. Esto es especialmente importante en situaciones que requieren una respuesta rápida y minimizar el tiempo de permanencia en una zona peligrosa. El posicionamiento con precisión centimétrica no requiere más tiempo que la navegación normal.

Ventajas de utilizar GNSS RTK frente a los métodos tradicionales de desminado

El uso de GNSS RTK en comparación con los métodos tradicionales de desminado ofrece importantes ventajas en términos de precisión, seguridad y eficiencia de las operaciones, lo que convierte a esta tecnología en una herramienta importante para combatir el problema de las zonas minadas. Éstos son algunos de ellos:

• Alta precisión y confiabilidad
  Los métodos tradicionales de desminado pueden implicar la detección visual de dispositivos explosivos o el uso de detectores de metales. La tecnología GNSS RTK puede complementar los métodos tradicionales de desminado proporcionando un posicionamiento geográfico preciso con precisión centimétrica y mapeando objetos peligrosos en un mapa global (por ejemplo, MAPIOS). Esto reduce significativamente el riesgo de detonación accidental y facilita la determinación precisa de la ubicación de objetos peligrosos.
• Rapidez y eficiencia de las operaciones
  Los métodos tradicionales de desminado pueden ser laboriosos y llevar mucho tiempo. GNSS RTK permite acelerar el proceso gracias a una localización rápida y precisa de minas y municiones, lo que permite optimizar la asignación de recursos y reducir el tiempo de trabajo. Varios equipos podrán realizar trabajos de señalización y desminado al mismo tiempo, todos ellos guiados por un único mapa para trazar, buscar y visualizar objetos peligrosos.
• Mayor seguridad para los especialistas en desminado
  El uso de GNSS RTK le permite minimizar el contacto físico con objetos peligrosos. Esto reduce el riesgo para los profesionales que trabajan en una zona peligrosa y garantiza un mayor nivel de seguridad.
• Mapeo preciso de campos minados
  GNSS RTK garantiza la creación de modelos tridimensionales precisos de las áreas donde se está llevando a cabo el desminado. Esto mejora enormemente la comprensión de la distribución de artefactos explosivos, ayuda a desarrollar planes de acción eficaces y facilita la toma de decisiones informadas.
• Ahorrando recursos y tiempo
  Gracias a la alta eficiencia y precisión de GNSS RTK, los recursos que antes se desperdiciaban en métodos de desminado más lentos y menos precisos ahora se pueden utilizar de manera más efectiva. También reduce los costos financieros y mejora la productividad general de las operaciones.

Ejemplos de casos exitosos de aplicación de GNSS RTK en desminado

Estos ejemplos demuestran la aplicación exitosa de GNSS RTK en varios países para resolver el problema del desminado. La tecnología reduce efectivamente los riesgos, acelera el proceso de desminado y garantiza la seguridad de la población.

• Operaciones en Croacia después de la guerra (1991-1995)
  Durante la reconstrucción posterior al conflicto, Croacia aplicó con éxito la tecnología GNSS RTK para desminar infraestructuras críticas como carreteras, puentes y centrales eléctricas. Esto permitió garantizar la seguridad de los ciudadanos y acelerar el proceso de recuperación del país.
• Desminado en Laos
  Laos, uno de los países con los niveles más altos de contaminación por minas, ha utilizado con éxito GNSS RTK para localizar y desactivar dispositivos explosivos con mayor precisión. Esta tecnología ayuda a reducir riesgos para los especialistas y acelera el proceso de limpieza del área.
• Proyecto en Afganistán (Programa de Acción contra las Minas)
  Como parte del programa de desminado en Afganistán, se utilizó GNSS RTK para crear mapas precisos de los campos minados. Esto aumentó significativamente la eficiencia de las operaciones y redujo el tiempo de desminado en las zonas minadas.
• Desminado en Bosnia y Herzegovina
  Como parte de la rehabilitación posconflicto, la tecnología GNSS RTK se ha utilizado con éxito para detectar y desactivar artefactos explosivos en Bosnia y Herzegovina. Esto contribuyó a la restauración de la infraestructura y al aumento de la seguridad pública.
• Proyectos en el marco de las Naciones Unidas
  Muchas misiones y programas de desminado de la ONU en varios países han implementado con éxito la tecnología GNSS RTK. Esto permite mejorar la calidad y eficiencia de las operaciones de desminado.

Perspectivas de desarrollo y recomendaciones para un mayor uso del GNSS RTK en el desminado

Las tecnologías RTK de Geometer International LLC abren nuevas oportunidades para aumentar la eficiencia y seguridad de las operaciones de desminado. El uso de GNSS RTK en combinación con drones y robótica se está convirtiendo en un componente necesario para resolver con éxito las tareas en este ámbito. Este método permite automatizar y optimizar el proceso de recolección de datos en áreas minadas, lo que acelera y mejora significativamente el trabajo de desminado.
La integración de GNSS RTK en drones y máquinas robóticas aporta una serie de beneficios:

• Alta precisión y velocidad
  GNSS RTK proporciona precisión centimétrica en el posicionamiento. Utilizando esta tecnología en drones y robots, es posible escanear el área rápidamente y con alta precisión, reduciendo el tiempo de recopilación de datos y salvando vidas de personas.

• Seguridad del personal
  Las máquinas robóticas y los drones con GNSS RTK son capaces de operar en entornos peligrosos sin intervención humana. Esto minimiza los riesgos para los especialistas que trabajan en zonas minadas.

• Amplia cobertura del territorio
  Los drones tienen la ventaja de acceder a lugares de difícil acceso, lo que permite cubrir grandes áreas de territorio minado. Esto hace que el proceso de recopilación de datos sea más completo y eficiente.

• Modelo de terreno tridimensional
  GNSS RTK en drones permite crear modelos tridimensionales del terreno, lo cual es importante para analizar áreas minadas y planificar rutas seguras.

• Integración con otros dispositivos y aplicaciones
  Además de GNSS RTK, los drones y robots pueden equiparse con dispositivos adicionales como cámaras termográficas o detectores de metales. Esto amplía la gama de posibilidades para detectar artefactos explosivos y crear mapas precisos.

• Almacenamiento de datos en tiempo real y a largo plazo
  GNSS RTK le permite recopilar datos de alta precisión en tiempo real, lo cual es especialmente importante durante operaciones en condiciones que cambian dinámicamente. Además, los datos se pueden almacenar y analizar posteriormente para tomar decisiones importantes.