The influence of firearms and ammunition properties on the effectiveneses of automated ballistic correlations

Abstract

Esta pesquisa investiga propriedades físicas, mecânicas e geométricas de armas de fogo e munições, para determinar quais são os fatores que mais influênciam a eficácia de correlações balísticas automatizadas, que são realizadas por sistemas que correlacionam deformações plásticas impressas nos componentes de munição durante o processo de disparo. Para possibilitar este estudo 1684 componentes de munição, disparados com diferentes tipos de munição de revólveres .38SPL, e pistolas 9x19mm e .40S&W, foram digitalizados nos sistemas de identificação balística Arsenal® , Evofinder® , e IBIS® . Um critério de eficácia, baseado na acurácia das listas de resultado disponibilizadas pelos sistemas, foi utilizado para medir o grau de influência de parâmetros das armas e das munições na eficácia das correlações automatizadas. Um decaimento exponencial foi encontrado para a eficácia como função do tamanho do banco de dados em diversos calibres e sistemas. Devido aos valores e características do decaimento observado a influência do crescimento do banco de dados mostrou-se menos crítica do que anteriormente considerada. Análise de variança (ANOVA) suporta influência significativa da dureza dos projéteis, uma maior diferença na dureza entre os projéteis comparados resultando em 0.16, 0.18 e 0.13 menor eficácia nos sistemas Arsenal®, Evofinder®, e IBIS®. Composição e tipo de projétil, tipo de cano, fabricante da arma, calibre, número de padrões cadastrados, e tipos de correlações realizadas em cada sistema foram fatores adicionais com influência relevante na eficácia das correlações com projéteis. ANOVA revelou variação estatisticamente significativa também da energia de disparo nas correlações de estojos por marca de culatra, resultando em média 0.04, 0.006, e 0.09 decréscimo na eficácia de cada sistemas. Já por pino percutor, não houve evidência contra a hipótese nula, com exceção do sistema IBIS®, com variação de 0.12 na eficácia em função da energia de disparo. Adicionalmente, uma relação entre a velocidade do projétil, e consequentemente da energia de disparo, foi estabelecida com a massa e composição do propelente, a massa do projétil, o tipo e comprimento do cano, e o arrasto ao que o projétil é submetido dentro do cano. Outros fatores com influência relevante na correlação com estojos foram o tipo de estojo, calibre, número de padrões cadastrados, tipos de correlações realizadas, profundidade da marca de percussão, e presença da marca de bigorna. Uma comparação de eficácia pelo fabricante da arma revelou que a unicidade e reprodutibilidade das marcas geradas não são os únicos fatores para uma correta correlação tanto com projéteis quanto com estojos, uma vez que se obteve diferenças de desempenho significativas entre os sistemas avaliados. Ou seja, os fatores que influenciam a deformação plástica afetarão a eficácia da correlação, mas as possibilidades de identificação correta também dependem da precisão e da capacidade dos algoritmos empregados. Os resultados permitiram a identificação de diferenças em desempenho e fatores de influência que podem ser utilizados para refinar os sistemas, bem como para o estabelecimento de protocolos de operação dos sistemas por calibre, visando desta forma aumentar a probabilidade de identificação da arma fonte.