CC BY
250
•ч I ■'ї-’и
ш - •
9 АНЦЕлЕВИЧ1 Михаил Александрович, профессор, доктор технических наук КАРПОВ Александр Сергеевич, ^ УДАВИХИН3 Андрей Васильевич,
кандидат технических наук ЩЕРБАКОВ4 ' Григорий Николаевич, профессор, доктор технических наук
ОБНАРУЖЕНИЕ ПРОВОДНЫХ ЛИНИЙ УПРАВЛЕНИЯ ТЕРРОРИСТИЧЕСКИМИ ВЗРЫВНЫМИ УСТРОЙСТВАМИ
В статье представлено обоснование нового метода обнаружения проводных линий управления взрывными устройствами, а также описан принцип работы нового технического средства отечественной разработки, предназначенного для этой цели.
The article presents a rationale for the new method of detection wire line control explosive devices, and describes the principle of the new national elaboration technical device, for this purpose.
Появление в горячих точках планеты комбинированных радиопроводных линий управления взрывными устройствами значительно усложнило борьбу с ними. Появилась необходимость создания портативного искателя коротких обесточенных тонких проводных линий, находящихся в грунте. Ни в России, ни за рубежом подобного прибора до последнего времени не было. В данной статье излагаются основные результаты его успешной разработки.
В последнее десятилетие отмечается устойчивая тенденция активизации как террористической деятельности в отдельных странах, так и международного терроризма, в который вовлекаются граждане и территории более одной страны. Все ведущие страны мира уделяют самое серьезное внимание проблеме совершенствования средств борьбы с терроризмом. В настоящее время создание технических средств для борьбы с терроризмом приобрело особую актуальность. В России антитеррористическая деятельность регламентируется Федеральным законом «О борьбе с терроризмом».
Противоборствующие стороны постоянно совершенствуют объекты поиска и способы их установки в целях снижения вероятности их обнаружения, создания условий невозможности применения средств противодействия. Совершенствование проводных линий управления взрывными устройствами (ВУ) идет в основном по пути снижения трудозатрат (а, следовательно, и времени) на их установку без снижения вероятности необнаружения современными поисковыми приборами.
В настоящее время сложилась ситуация отставания методов и средств обнаружения от развития объектов поиска. Выражается это в ограниченных возможностях известных поисковых приборов, не позволяющих во многих случаях обнаруживать ВУ, управляемые по смешанному радиопроводному каналу.
Одним из основных направлений деятельности террористов являются диверсии на дорогах. Для поиска ВУ, установленных на путях движения войск, и борьбы с ними применяется целый комплекс средств. Существующие ге-
1 — ООО «ВМ Групп», генеральный директор
2 — Общевойсковая академия ВС РФ, начальник отдела
3 — ООО «ВМ Групп», начальник отдела
4 — ООО «НТЦ «ЗОНД-Р», генеральный директор
зо
нераторы помех позволяют создать гарантированный защитный «колпак» радиусом до 30 — 40 м и тем самым предотвратить взрыв ВУ, находящегося в этой зоне, по радиоканалу (рис. 1). Дальнейшее увеличение радиуса действия генераторов помех приводит к значительному возрастанию их массогабаритных показателей и резкому увеличению энергопотребления.
Современные кабелеискатели с достаточной степенью вероятности обеспечивают обнаружение проводных линий управления длиной только от 100 м и более. Особенностью данных приборов, несмотря на их сложность, является способность поиска только весьма длинных обесточенных проводных линий. Таким образом, имеется зона, не прикрытая никакими техническими средствами и дающая возможность широкого применения совмещенных (проводная ли-
ния - радиоканал) линий управления ВУ. Как правило, незаконными вооруженными формированиями применяются проводные линии управления, имеющие длину, превышающую радиус действия существующих генераторов помех. На конце линии размещается приемник, позволяющий принимать команды дистанционно по радиоканалу. Как показал анализ, длины таких коротких линий управления составляют, как правило, от 30 до 70 м. Современные же трассопоисковые средства позволяют обнаруживать с требуемой вероятностью проводные линии длиной не менее 100 м. В то же время существующие переносные нелинейные радиолокационные станции (НРЛС) обеспечивают обнаружение исполнительных приборов радиолиний управления, устанавливаемых в грунт или на его поверхности, на дальностях только до 10 — 12 м, что явно недостаточно.
Рис. 2. Электромагнитные методы обнаружения объектов в укрывающих средах
Генератор Приемник Индикаторное устройство
Передающая антенна
1
Среда измерения (воздух)
1р
777
777Г
к
Приемная антенна
Укрывающая среда (грунт, вода)
I
і а
і
V
( (ш
Объект поиска (переизлучающая антенна)
Рис. 3. Поиск обесточенных проводников малой протяженности в укрывающих средах с использованием радиоволновото поискового прибора:
к - глубина заложения объекта поиска; 1р - ток в передающей антенне;
1к - наведенный ток в объекте поиска; 1а - длина активируемого участка объекта поиска;
1к - длина объекта поиска (обесточенной кабельной линии управления)
Таким образом, в современных условиях возникли объективные противоречия между возросшими боевыми возможностями управляемых взрывных устройств и отсутствием технических средств, позволяющих их обнаруживать с требуемой степенью вероятности. Боевые возможности управляемых взрывных устройств возросли, прежде всего, за счет появления новых комбинированных линий управления — радиопроводных. Отсутствие технических средств, позволяющих обнаруживать современные управляемые взрывные устройства, обусловлено ограниченным радиусом действия генераторов помех и не достаточными по минимальной длине проводных линий управления ВУ возможностями современных средств поиска. Данное противоречие обуславливает наличие «мертвой» зоны, позволяющей противнику в ее рамках выбирать длину кабеля управления.
В настоящее время известен ряд методов обнаружения неподвижных объектов в укрывающих средах и их разновидностей (рис. 2). Подавляющее их большинство основано на регистрации различных аномалий (электромагнитных, теплофизических и др.) в местах расположения этих объектов [1].
Развитие методов поиска всегда было тесно связано с развитием объектов поиска, способов и средств их установки.
Анализ известных электромагнитных методов зондирования укрывающей среды показал, что в целях поиска коротких линий управления наиболее целесообразно использование резонансно-радиоволнового метода [2].
Упрощенная схема физического процесса обнаружения проводных линий управления ВУ представлена на рис. 3. Короткая линия управления ВУ рассмотрена как пассивная переизлучающая электрическая антенна, которая при определенных условиях переизлучает электромагнитное поле первичного генератора. Это вторичное поле может регистрироваться приемным элементом поискового устройства (приемной антенной).
Электромагнитные процессы в линейных электрических антеннах, расположенных в проводящих средах, рассмотрены во многих известных работах по использованию различных методов, из которых можно выделить как основные:
♦ метод численного решения интегрального уравнения;
♦ метод нахождения параметров подземных антенн путем определения постоянной распространения и волнового сопротивления для бесконечно длинной антенны с последующим использованием теории длинных линий;
♦ метод вычисления входных сопротивлений с помощью наведенных ЭДС;
♦ метод эквивалентных зеркальных отражений;
♦ метод интегрирования вектора Пойтинга по поверхности изолирующего провода диэлектрика.
Причем строгое рассмотрение электромагнитного процесса в резонансной области, когда наблюдается «всплеск» отраженного сигнала, является наиболее сложным и может осуществляться только численными методами.
При исследовании данного процесса разработчиками использовалась упрощенная инженерная методика расчета вторичного сигнала от объекта поиска. При этом весь процесс локации делился на ряд поэтапных частных упрощенных процессов: излучение первичного поля, прохождение его через раздел воздух — грунт, распространение сигнала в толще грунта и т.д.
В результате были выявлены два основных параметра поискового прибора: оптимальный диапазон частот и его необходимый энергетический потенциал. К сожалению, при этом была потеряна «тонкая» структура отраженного сигнала, прежде всего, фазовые и поляризационные характеристики. Однако в данном случае это не столь существенно.
Как известно, явление резонанса наступает в случаях, когда длина подземного изолированного проводника кратна 0,5 рабочей длины волны возбуждающего поля. Проводники длиной более длины рабочей волны регистрируются несколькими, следующими друг за другом характерными «всплесками» отраженных сигналов. Поскольку минимальная длина проводных линий составляют десятки метров, то оптимальный диапазон частот зондирующего поля лежит в КВ-диапозоне волн. При этом имеет место укорочение длины волны в грунте.
В результате исследований установлено, что в качестве передающей и приемной антенн целесообразно использование ферритовых антенн. При этом обеспечивается высокая стабильность работы этих антенн вблизи разде-
ла «воздух - грунт» на высоких частотах. Другие типы антенн — магнитные рамочные и тем более электрические такой стабильностью не обладают. Во многом это обусловлено нестабильными характеристиками укрывающей среды (грунт, участки с водой). Как известно, в подавляющем большинстве случаев относительная магнитная проницаемость среды стабильна и равна единице, а диэлектрическая проницаемость может изменяться в широких пределах — от 4 (сухой песок) до 80 (пресная вода) [3 — 6].
На рис. 3 видно, что передающей ферритовой антенной излучается электромагнитное поле, электрическую составляющую которого определяет наведенный ток, протекающий в объекте поиска. Наведенный ток определяет значение вторичного магнитного поля в области нахождения приемной антенны.
На рис. 4приведена характерная экспериментальная зависимость величины принимаемого сигнала (ипр) от кабельной линии при изменении частоты зондирующего поля. Зависимость получена в лабораторных условиях с использованием многочастотной измерительной установки и удлиненного грунтового лотка, в котором закапывался облучаемый участок кабеля. Разнос ортогональных ферритовых антенн (фА и фА1), образующих поисковый элемент (ПЭ), составлял
0,6 м. Явно виден характерный резонансный «всплеск» от объекта поиска (отрезка кабельной линии 30 м).
На рис. 5 представлена упрощенная структурная схема разработанного переносного средства обнаружения скрытых проводных линий управления ВУ — искателя кабельных линий управления (ИЛУ). Данный прибор включает:
♦ генераторный блок, размещаемый в радиопрозрачном корпусе, включающий:
■ задающий генератор,
■ усилитель мощности,
Типичный объект поиска - двойной кабель ШВП-2 (2x0,35), длина кабеля Ь = 30 м;
измерение - от конца кабеля Ы = 7 м; Резонансный «ВСПЛеСК» ОТ
Рис. 4. Зависимость величины принимаемого сигнала от частоты зондирующего поля
Рис. 5. Структурная схема ИЛУ:
1 — генераторный блок (радиопрозрачный корпус):
1.1 — задающий кварцевый генератор, 1.2 — усилитель мощности, 1.3 — передающая ферритовая антенна;
2 — приемный блок (радиопрозрачный корпус):
2.1 — приемная ферритовая антенна, 2.2 — входной малошумящий усилитель, 2.3 — индикаторное устройство, 2.4 — светодиодный излучатель,
2.5 — акустический излучатель;
3 — несущая диэлектрическая штанга
Рис. 6. Искатель кабельных линий управления взрывными устройствами «Зонд-И»:
1 — приемный блок; 2 - генераторный блок
■ передающую ферритовую антенну;
♦ приемный блок, также размещаемый в радиопрозрач-ном корпусе, включающий:
■ приемную ферритовую антенну,
■ входной усилитель,
■ индикаторное устройство,
■ светодиодный излучатель,
■ акустический излучатель;
♦ несущую диэлектрическую штангу.
Созданный в процессе разработки экспериментальный образец прибора (рис. 6) имеет следующие тактико-технические характеристики:
♦ скорость поиска до 4 км/ч;
♦ глубина обнаружения проводных линий управления ВУ
до 0,3 м, магистральных кабельных линий связи и металлических трубопроводов до 1 — 1,5 м, крупных боеприпасов (снаряд 152 мм, мина ТМ-62М) до 0,5 — 0,6 м;
♦ время подготовки прибора к работе не более 5 мин.;
♦ длина линий управления взрывными устройствами от 30 м и более;
♦ масса прибора 2,5 кг;
♦ расчет 1 человек.
Эти характеристики вполне удовлетворяют современным требованиям к средствам обнаружения комбинированных (радиопроводных) линий управления ВУ. Прибор запатентован и сертифицирован.
Внешний вид разработанного искателя кабельной линии «Зонд-И» приведен на рис. 6.
Литература
1. Щербаков Г.Н. Обнаружение скрытых объектов. - М.: АРАТ-ИНФОРМ, 2004. - 144 с.
2. Щербаков Г.Н. Средства обнаружения управляемых взрывных устройств/ Специальная техника, 2000, № 4,
3. ОгороднейчукИ.Ф. и др. Низкочастотная беспроводная связь в шахтах. - М.: Недра, 1975. - 232 с.
4. Корчагин Ю.А. и др. Радиосвязь в проводящих средах. - Новосибирск: Наука, 1990. - 148 с.
5. Бахмутский В.Ф. и др. Индукционные кабелеискатели. - М.: Связь, 1970. - 112 с.
6. Лавров Г.А. и др. Приземные и подземные антенны. - М.: Советское радио, 1965. - 472 с.
Общество с ограниченной ответственностью
СПЕЦИАЛЬНЫЕ Т ЕХНИЧЕСКИЕ И КРИМИНАЛИСТИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА
Лицензии ФСБ России ГГ № 00118З8 от 27.06.2008 г. и ЛЗ № 0015048 от 25.08.2008
Оснащение субъектов оперативно-розыскной деятельности, служб безопасности;
■ технические средства для обеспечения безопасности бизнеса; криминалистическое оборудование.
Адрес: Москва, Ленинградское ш., д. 80, корп. 22 (Балтийская ул., д. 9)
Почтовый! адрес: 109052 Москва, а/я 61, ООО «СТИКС» тел./факс (495) 755-6199, 755-6410 E-mail: 007@stiks.su, stiks@stiks.su
