Innovative Methods of Terahertz Diagnostics in Selected Key Military and Security Applications

• Autorzy: Świderski Waldemar , Dragan Krzysztof , Mielnik Dariusz , Pałka Norbert

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0054.1649

Warianty tytułu

PL

Nowatorskie metody diagnostyki terahercowej w wybranych kluczowych zastosowaniach w wojsku i bezpieczeństwie

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article presents the main research directions of the project implemented by the consortium under the National Defence and Security Program: "Development of modern, breakthrough technologies for state security and defence", codename "SZAFIR". During the implementation of the project, the possibilities of using terahertz radiation will be examined for diagnostic tests of components crucial for defence and security, such as solid rocket fuels, aramid fibre-based composites (bulletproof vests, helmets, pyrotechnic suits), and polymer composites reinforced with glass and carbon fibres (aircraft elements). As a result of research, the interaction of tetheric radiation with materials of these components will be analysed, followed by the development of a methodology for determining their defects. This will result in creating innovative dedicated stations for non-destructive testing of these components. Neural network-based advanced signal processing and artificial intelligence algorithms will be used for automatic diagnostics of key components, improve the process of their control and therefore increase the safety of people and military equipment.

PL

W artykule przedstawiono główne kierunki badawcze projektu TeraDiag realizowanego przez konsorcjum (WITU, IOE WAT, ITWL oraz LTT) w ramach programu NCBR na rzecz obronności i bezpieczeństwa państwa pn. "Rozwój nowoczesnych, przełomowych technologii służących bezpieczeństwu i obronności państwa” pk. "SZAFIR". W trakcie realizacji projektu zostaną zbadane możliwości zastosowania promieniowania terahercowego do badań diagnostycznych kluczowych dla obronności i bezpieczeństwa komponentów, takich jak stałe paliwa rakietowe, kompozyty na bazie włókien aramidowych (kamizelki kuloodporne, hełmy, kombinezony pirotechniczne), kompozyty polimerowe wzmacniane włóknami szklanymi i węglowymi (elementy statków powietrznych).W wyniku prac badawczych przeprowadzona będzie analiza oddziaływania promieniowania terahercowego anetz materiałami tych komponentów a następnie opracowana metodyka wyznaczania ich defektów. W rezultacie powstaną nowatorskie dedykowane co najmniej dwa stanowiska do badań nieniszczących tych komponentów. Zaawansowane algorytmy przetwarzania sygnałów i sztucznej inteligencji bazujące na sieciach neuronowych pozwolą na automatyczną diagnostykę kluczowych komponentów, przyczynią się do polepszenia procesu ich kontroli, a przez to poprawią bezpieczeństwo ludzi i sprzętu wojskowego.

Słowa kluczowe

EN

automation and control system; terahertz radiation; non-destructive testing; composites; infrared thermography

PL

kompozyty; badania nieniszczące; promieniowanie terahercowe; system automatyzacji i kontroli; termografia w podczerwieni

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa
• Rocznik: 2023
• Tom: Vol. 14, Nr 4 (54)
• Strony: 83--90
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Świderski Waldemar

• Military Institute of Armament Technology, 7 Prymasa Stefana Wyszyńskiego Str., 05-220 Zielonka, Poland

• https://orcid.org/0000-0003-4040-2197

autor

Dragan Krzysztof

• Air Force Institute of Technology, 6 Księcia Bolesława Str., 01-494 Warsaw, Poland

autor

Mielnik Dariusz

• LTT Transfer Technologii Sp. z o.o., 103 Krakowiaków Str., 02-255 Warsaw, Poland

autor

Pałka Norbert

• Military University of Technology, Institute of Optoelectronics, 2 Sylwestra Kaliskiego Str., 00-908 Warsaw, Poland

Bibliografia

• [1] Świderski, Waldemar, Paweł Hłosta, 2018. “Wstępne badania eksperymentalne z zastosowaniem promieniowania pod-terahercowego”. Problemy Techniki Uzbrojenia 147 (3): 37-46.
• [2] Hłosta, Paweł, Marcin Nita, Dorota Powala, and Waldemar Świderski. 2022. “Terahertz radiation in non-destructive testing of composite pyrotechnic materials”. Composite Structures 279 : 114770.
• [3] Zhong, Shuncong. 2019. “Progress in terahertz nondestructive testing: A review”. Frontiers of Mechanical Engineering 14 (3) : 273-281.
• [4] Tao, Yu Heng, Anthony J. Fitzgerald, and Vincent P. Wallace. 2020. “Non-Contact, Non-Destructive Testing in Various Industrial Sectors with Terahertz Technology”. Sensors 20 (3) : 712-1-21.
• [5] Jen, Chih-Yu, and Christiaan Richter. 2014. “Sample Thickness Measurement with THz-TDS: Resolution and Implications”. Journal of Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves 35 (10): 840-859.
• [6] Pan, Mingming, Adrien Chopard, Frederic Fauquet, Patrick Mounaix, and Jean Paul Guillet. 2020. “Guided Reflectometry Imaging Unit using Millimeter Wave FMCW Radars”. IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology 10 (6) : 647-655.

Uwagi

1. Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).

2. The work has been financed by the Polish National Centre for Research and Development (Project No. DOB-SZAFIR/02/A/001/01/2020).