Potencialidad del sistema GPR para aplicaciones militares y de seguridad

Abstract

El Georradar (GPR), se puede considerar como una técnica de teledetección cercana y prospección relativamente reciente, a pesar de que la teoría que rige sus principios de funcionamiento fue desarrollada ya a finales del siglo XIX. En la actualidad, la aplicación del Radar de subsuelo como técnica no destructiva se presenta como una metodología prospectiva ampliamente reconocida dada su idoneidad en diversos campos de estudio: Arqueología, Geología, Glaciología, Hidrología e Ingeniería Civil. A estos se suma la aplicación del radar de subsuelo en el ámbito militar: detección de minas y UXO (munición no explosionada), localización y caracterización de túneles, galerías, pasadizos, trincheras y zulos subterráneos, rescate de seres vivos en zonas catastróficas, así como aplicaciones forenses. Uno de los campos de aplicación en los cuales más ha evolucionado la técnica es el ámbito relativo a Defensa & Seguridad. Existen organizaciones militares, universidades, organizaciones de desarrollo industrial y tecnológico, además de compañías privadas que han desarrollado programas específicos de investigación y desarrollo. A pesar de ser un sector de gran interés y proyección internacional, no existe en España, hasta la fecha, un desarrollo en profundidad del estudio de la potencialidad del GPR en el ámbito de aplicación militar. Así pues, en este trabajo se presentan los principios básicos del método, junto con las ventajas y limitaciones, así como la aplicabilidad del mismo. Para ilustrarlo se presentan diferentes casos de estudio: Reconstrucción volumétrica de túneles y espacios subterráneos, detección de minas y localización de armamento no explosionado en ambiente subacuático. Se propone, además de la técnica GPR, el uso de avanzadas metodologías de visualización 3D, así como el empleo de la simulación numérica basada en el método de las diferencias finitas en el domino del tiempo (FDTD), a fin de conseguir una mejor comprensión de los resultados obtenidos.

O Xeo-radar (GPR), pódese considerar como unha técnica de teledetección próxima e prospección relativamente recente, a pesar de que a teoría que rexe os seus principios de funcionamento foi desenvolvida xa a finais do século XIX. Na actualidade, a aplicación do Radar de subsolo como técnica non destrutiva preséntase como unha metodoloxía prospectiva amplamente recoñecida dada a súa idoneidade en diversos campos de estudo: Arqueoloxía, Xeoloxía, Glacioloxía, Hidroloxía e Enxeñaría Civil. A estes súmase a aplicación do radar de subsolo no ámbito militar: detección de minas e UXO (munición non estoupada), localización e caracterización de túneles, galerías, pasadizos, trincheiras e zulos subterráneos, rescate de seres vivos en zonas catastróficas, así como aplicacións forenses. Un dos campos de aplicación nos cales máis evolucionou a técnica é o ámbito relativo a Defensa & Seguridade. Existen organizacións militares, universidades, organizacións de desenvolvemento industrial e tecnolóxico, ademais de compañías privadas que desenvolveron programas específicos de investigación e desenvolvemento. A pesar de ser un sector de grande interese e proxección internacional, non existe en España, ata a data, un desenvolvemento en profundidade do estudo da potencialidade doGPR no ámbito de aplicación militar. Así pois, neste traballo preséntanse os principios básicos do método, xunto coas vantaxes e limitacións, así como a aplicabilidade deste. Para ilustralo preséntanse diferentes casos de estudo: Reconstrución volumétrica de túneles e espazos subterráneos, detección de minas e localización de armamento non estoupado en ambiente subacuático. Proponse, ademais da técnica GPR, o uso de avanzadas metodoloxías de visualización 3D, así como o emprego da simulación numérica baseada no método das diferenzas finitas no domino do tempo (FDTD), co fin de conseguir unha mellor comprensión dos resultados obtidos.

The Ground Penetrating Radar (GPR), can be considered as a relatively recent prospecting technique, although the theory that governs its operating principles was developed in the late nineteenth century. At present, the application of GPR as non-destructive technique is presented as a prospective methodology widely recognized given its suitability in various fields of study: Archaeology, Geology, Glaciology, Hydrology and Civil Engineering. In addition to this mentioned fields it is also found the military field: detection of mines and UXO (unexploded ordnance), localization and characterization of tunnels, galleries, corridors, trenches and underground hideouts, rescue living beings in disaster areas and forensic applications. One of the application areas in which it has evolved is the field concerning to Defense & Security. There are technological military organizations, universities as well as private companies, that have developed specific programs for research and development in this field. Despite being an area of great interest and international projection, does not exist in Spain, to date, a depth study of the potential of GPR in the field of military application. Thus, in this paper the basic principles of the method are presented, along with the advantages and limitations and the applicability thereof. To illustrate this, different case studies are presented including: Volumetric reconstruction of tunnels and underground spaces, mine detection and location of unexploded weapons in underwater environment. In addition to the GPR technique, it is proposed the use of advanced 3D visualization methods and numerical simulation, based on the method of finite differences in time domain ( FDTD ), in order to achieve a better understanding of the results obtained.