גם המדענים הישראלים נלחמים במנהרות
חוקרי הטכניון פיתחו דרך לאיתור מנהרות באמצעות סיב אופטי, המודד את השינויים המרחביים של תזוזת בתווך הקרקע
בימים אלה עוסקים חיילי צה"ל באיתור והשמדה של מנהרות שחפר ארגון החמאס ברצועת העזה. המנהרות משמשות את הארגון להברחת נשק ממצרים לרצועה, למעבר הגבול בין הרצועה לישראל לצורך ביצוע פיגועים ולתנועה בתוך הרצועה מבלי להיחשף לכוחות צה"ל. עוד החיילים מחפשים אחר המנהרות ברצועה, עסוקים מדענים ישראלים בפיתוח טכנולוגיות חדישות שיסייעו באיתור המנהרות. מדידת עיבורים בסיבים אופטיים מאפשרת פיתוח של גדרות בטחון תת-קרקעיות חכמות, המסוגלות לזהות ולאתר את חפירת המנהרות.. "חפירת מנהרות מלווה בשחרור מאמצים הגורם לתזוזות, אף אם קטנות, בתווך הקרקע. על ידי מדידת עיבורים (שהם השינויים המרחביים של התזוזות), בציוד רגיש, ניתן לאתר את מיקום המנהרה", אומרים החוקרים, ד"ר אסף קלר וד"ר רפאל לינקר.
מחקרם של לינקר וקלר כולל תכנית לפיתוח גדר תת קרקעית המבוססת על טכנולוגית BOTDR (Brillouin optical time domain reflectometry) למדידת עיבורים לאורך סיבים אופטיים. לדברי החוקרים, טכנולוגית ה-BOTDR אידיאלית למטרה זו, שכן 30 קילומטרים של גבול יכולים להבחן בו זמנית על ידי מכשיר אחד, והסיב המשמש למדידה הוא סיב תקשורת קונבנציונלי בעלות של מספר שקלים בודדים למטר. במסגרת המחקר, שממצאיו יוצגו בכנס מיגון, בטחון וחישה של האגודה הבינלאומית למחקר מבוסס אור SPIE – Defense, Security and Sensing, נבחנו שתי אופציות לאיתור מנהרות. האחת מבוססת על הטמנת סיב אופטי אופקי בעומק רדוד (ראה איור), והשנייה על הטמנת הסיב במוטות והטמנתם הקרקע. המחקר מתחשב באינטראקציה בין הסיב לקרקע ולמוט הטמון.
כך תפעל גדר חכמה לאיתור מנהרות (איור: באדיבות הטכניון)
מערכת האיתור מבוססת על חישת התזוזות בקרקע בעקבות חפירת המנהרה, פירוק האותות שנקלטו לאדוות (wavelet) ואפיונם על ידי רשת עצבית (Neural network). הרשת העצבית אומנה לאתר מנהרות על ידי סימולציות מחשב של עשרות אלפי תרחישים, הכוללים גם הפרעות שלא קשורות למנהרה (כגון גשמים, ועומסים בפני השטח, שנמדדו ואופיינו בתעלות קרקע בטכניון). לחפירת המנהרה אפיון מרחבי מאוד, ברור ושונה מהפרעות אחרות. יכולתה של גישת ה-BOTDR להבחין בין חפירת מנהרה לתרחיש אחר היא המפתח להצלחת המערכת. מהניתוח הפרמטרי, עולה כי מערכת איתור המבוססת על עקרונות אלה מסוגלת לאתר מנהרות צרות מאוד אף בעומקים הגדולים מ-20 מטרים, עם מספר מוגבל של התרעות שווא.
