Home

А.В. Ковалев, НПЦ «СПЕКТР-АТ»

Надежное обеспечение транспортной безопасности стало в настоящее время для многих стран мира, в том числе и для России, одной из актуальнейших проблем. Это обусловлено рядом факторов, важнейший из которых изложен в КОНЦЕПЦИИ ТРАНСПОРТНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ как: «беспрецедентная эскалация терроризма и диверсий на транспорте, с применением со стороны структур внутригосударственного и международного терроризма новых, особо опасных способов совершения диверсионных актов (применение взрывных устройств, массовое использование террористов-смертников и транспортных средств как орудие диверсии)». Сегодня понятие транспортной безопасности, определенное как «..система предупреждения, противодействия и пресечения преступлений, включая терроризм, в транспортной сфере..» преимущественно трактуется как предупреждение терроризма на транспорте. Антитеррористическая направленность транспортной безопасности обусловлена в основном высокой степенью опасности террористических актов непосредственно для транспортного комплекса.

Перечень недавних трагических событий, происшедших в московском метрополитене, аэропорту, автобусах и железнодорожном вокзале, подтвердили, что транспорт продолжает оставаться одной из сфер, наиболее подверженной угрозе терактов.  Ранее, как показали события 11 сентября 2001 года в США, а также ряд террористических актов последних лет с применением автомобиля начиненного взрывчаткой, само транспортное средство стало использоваться террористами непосредственно как оружие.

                Все, что связано с терроризмом и безопасностью обсуждалось и обсуждается в настоящее время с большим энтузиазмом, на разных уровнях, в различных средствах массовой информации с различным итоговым результатом. Это бесспорно необходимо и актуально, но за всем этим необходимо понимать, что проблемы безопасности требуют, помимо активного обсуждения, тщательного исследования, изучения и анализа с обязательным прогнозированием итогового результата и определения путей их решения.   Кардинальное повышение состояния транспортной безопасности Российской Федерации, приведение ее в соответствие с международными стандартами, возможно лишь путем проведения комплексных исследований, определения оптимального набора методов и технических средств для защиты конкретных объектов и целенаправленного создания необходимых аппаратурных средств и комплексов. Только комплексный подход к решению проблемы транспортной безопасности, обеспеченный необходимым финансированием, пристальным вниманием со стороны государства обеспечит необходимый результат.

                Между тем, о недооценке серьезности проблемы демонстрируют ряд фактов, среди которых лишь периодическое обострение внимания к ней, которое время от времени актуализируется преимущественно в связи с очередным террористическим актом или иным чрезвычайным происшествием на транспорте. При этом, как правило, активность проявляется в направлении решения тех проблем и латания конкретных «дыр», которые допустили свершение террористического акта. В срочном порядке защищаются аналогичные объекты аппаратурными средствами, эффективность которых не всегда очевидна, хотя порой на это тратятся огромные средства.

В концепции транспортной безопасности РФ перечисляются основные угрозы, в качестве приоритетной провозглашается задача предотвращения и противодействия террористическим актам, но несмотря на значительность и актуальность проблемы, отмечается, что это лишь часть проблемы обеспечения транспортной безопасности страны в целом. Другой ее значительной составной частью является защита транспортной сферы от иных, в том числе – криминальных форм незаконного вмешательства в действия транспорта, а также от техногенных катастроф и различного рода чрезвычайных ситуаций (происшествий).

            В докладе, ограниченном временными рамками, весьма проблемно детально изложить собственный взгляд на пути решения сложнейшей проблемы обеспечения транспортной безопасности и, поэтому, считаю целесообразным ограничиться рассмотрением новых разработок технических средств, предназначенных для решения проблем борьбы с терроризмом, а также обеспечения техногенной безопасности.

            Одним из главных направлений работы Центра является создание поисковых тепловизионных систем различного исполнения, предназначенных для круглосуточного всепогодного наблюдения, разведки, прицеливания, сопровождения целей, охраны объектов, таможенного контроля, для решения криминалистических задач, вождения транспортных средств, поиска раненых и пострадавших в результате военных действий или стихийных бедствий, для обнаружения мин, взрывных устройств и т.п.  Широкие возможности тепловизионной техники, связанные с обнаружением, выделением и распознаванием температурных аномалий, являются перспективной базой для создания технических средств, целевым образом предназначенных для охраны транспортных коммуникаций и в первую очередь железнодорожных путей и примыкающей инфраструктуры.

            Возможности выпускаемых Центром тепловизионных средств можно привести на примере использования в сфере железнодорожного транспорта. Здесь они могут использоваться для:

1. Оснащения мобильных железнодорожных бригад. Такая аппаратура обеспечивает обнаружение человека на расстоянии не менее 500 м. Способна выявлять факт нарушения поверхности насыпи и обнаруживать следы подхода к железнодорожным путям с расстояния не менее 100 м.
2. Установки непосредственно на локомотиве для наблюдения в процессе движения за поверхностью насыпи и непосредственно железнодорожным полотном на расстояние до 1 000 м. Такая аппаратура выявляет нарушение сплошности насыпи, следы подхода к полотну, обнаруживает людей и посторонние предметы на ж/д полотне.
3. Стационарной установки на кронштейнах или опорно-поворотном устройстве. Основное назначение этих систем – охрана сложных (опасных) участков пути, охрана контролируемых зон, мостов, тоннелей, других путевых сооружений, энергетических подстанций и других сооружений вблизи ж/д полотна. Рабочее расстояние такой аппаратуры составляет от 700 до 1 500 м. Дистанция наблюдения может быть значительно увеличена. В настоящее время технологии позволяют без особых проблем изготавливать средства тепловизионного наблюдения, работающие на расстоянии до 5 – 7 км.
4. Охраны и осмотра определенного участка железной дороги протяженностью до 20 – 25 км с воздуха. Комплект такой аппаратуры включает БПЛА, оснащенный двумя каналами наблюдения и наземную станцию управления и контроля. Применение – периодический облет охраняемого участка на высоте от 80 до 2 000 м и выявление несанкционированного подхода к полотну, обнаружение на нем посторонних предметов и людей, нарушений сплошности насыпи и т.п.

Для оснащения мобильных ж/д бригад предлагаются в первую очередь носимые тепловизоры серии «КАТРАН» и «СПРУТ», которые относятся к системам малой дальности (рис.1).

Из тепловизионных систем серии «КАТРАН» целесообразно остановиться на изделии «КАТРАН-М» - легком, удобном, компактном приборе для эффективного наблюдения за объектами или охраняемыми зонами в любое время суток, сложных метеоусловиях, в дыму.  Один из самых миниатюрных универсальных тепловизоров своего класса. Может оснащаться оптическим адаптером (экстендером), увеличивающим в разы фокусное расстояние базового объектива. Этот универсальный прибор может использоваться как прицельное устройство. С 2014 года выпускается на матрицах размерностью 160х120 и 320х240 пикселей.  Высокими обнаружительными характеристиками обладает «КАТРАН-3Б» - высокоэффективное средство круглосуточного всепогодного наблюдения (с возможностью документирования результатов), предназначенное для проведения поисково-спасательных операций, охраны границы, периметров и объектов, оценки степени маскировки, разведки,  поиска улик, обнаружения скрытых захоронений, ночного патрулирования, скрытого наблюдения и слежения, таможенного контроля, решения криминалистических задач, обнаружения мин и тайников, несанкционированных скрытых захоронений, обеспечения безопасности при проведении массовых мероприятий, охраны окружающей среды и т.п. Доукомплектовывается экстендером. В основе базовой модели - матрица 320х240 пикс. Возможна реализация на основе матрицы 384х288 или 640х480 пикс.

Новая модель электронно-оптической системы наблюдения и разведки «СПРУТ», включает несколько информационных каналов. Предлагается три варианта изделия (шифры: НВ, ОЛ, ДМ). Опорный канал для всех вариантов – тепловизионный (рабочая дальность 500 – 3 000 м), реализуется на основе тепловизионных матрицах размерностью 320х240 и 640х480 пикселей, площадью 17х17 мкм. В качестве второго канала в варианте НВ – система ночного видения на основе электронно-оптического преобразователя (ЭОП) третьего (вариант  2+) поколения или телевизионной камеры ближнего ИК-диапазона типа «НОКТЮРН». Наблюдение – отдельно по каждому каналу или в варианте наложения (электронное суммирование по заданному алгоритму) тепловизионной картинки на телевизионное изображение. В варианте ОЛ второй канал представляет собой систему оптической локации, предназначенной для дистанционного (до 1 000 м) обнаружения длиннофокусных оптико-телевизионных систем наблюдения и прицелов. Вторым каналом в варианте ДМ является лазерный дальномер (до 3 000 м) с рабочей длиной волны 915 нм или 1,55 мкм.

Стационарные тепловизионные системы серии «ТСН» и «ОМАР» предназначены для охраны сложных (опасных) участков пути и отдельных зон, мостов, тоннелей, путевых сооружений, энергетических подстанций и других сооружений вблизи ж/д полотна. На рис.2 представлен внешний вид этих изделий с типичными тепловизионными изображениями. В тепловизорах серии «ТСН» используются объективы с различным фокусным расстоянием, корпус – термостабилизирован, что обеспечивает их работу при пониженных температурах (до -45…-50 ⁰С), они обладают высокой степенью защищенности (IP66-IP67) от воздействия влаги, пыли и т.п., имеют универсальное крепление для установки на штативе (кронштейне) или ОПУ. В тепловизорах предусмотрена установка модуля RS – порта, обеспечивающего их управление с расстояния до 500 м. Тепловизоры могут управляться и передавать изображение по кабелю и беспроводным линиям. 

Завершенная в 2013 году разработка, относящаяся к интегрированным ТСН,  имеет временное название «ОМАР» или «КОТ» и  включает:     

• тепловизионный канал с объективом, имеющим фокусное расстояние 35—105 мм (электронное управление)
• телевизионный высокочувствительный канал высокого разрешения с объективом, имеющим фокусное расстояние 3,5 — 98 мм (управление электронное)
• канал измерения расстояния на основе лазерного дальномера с длиной волны 915 или 1 555 нм
• ГЛОНАСС/GPS — модуль и компас, обеспечивающие определение собственных координат, азимута и углов наклона аппаратуры в пространстве.

Данный комплекс позволяет:

• определять дальность до обнаруженного или наблюдаемого объекта;
• определять точные координаты объекта и азимут на него;
• обнаруживать с помощью тепловизионного канала объекты при любых погодных условиях, а также ночью;
• просматривать в телевизионном канале объекты, расположенные на больших дистанциях (суммарное увеличение телевизионного канала – 300 крат);
• определять собственные координаты (GPS/ГЛОНАСС);
• определять собственные углы крена и тангажа.

Такая комплектация аппаратуры наделяет систему еще одной важной функцией – эффективное обнаружение движущихся целей, определение их местоположения и сопровождение с указанием текущих электронных координат.

Еще одним направлением работы является создание специальных тепловизионных систем, обеспечивающих дистанционное выявление людей с повышенной температурой тела в местах массового скопления, что стало особенно актуальным при возникновении эпидемий типа «свиного» или «птичьего» гриппа. И как развитие – разработка аппаратуры, предназначенной для дистанционной регистрации признаков изменения психофизиологического состояния человека по тепловизионному и видео изображению лица. Общеизвестно, что традиционными показателями стрессового напряжения, позитивного или негативного эмоционального состояния человека являются: частота сердечных сокращений, частота дыхания, показатели мышечного напряжения, кожно-гальваническая реакция, электрическая активность мозга, окулограмма и др. Для дистанционной диагностики и уверенной дифференциации стрессового напряжения от нормального по теле- и тепловизионному изображению лица человека, необходимо определить корреляционную зависимость между изменением температурного распределения лица и психофизиологическими параметрами человека.  В  Центре ведутся теоритические исследования и проводятся эксперименты по дистанционной оценке  психофизиологического состояния человека, проведена серия экспериментов по синхронной регистрации данных с макета аппаратуры и стандартного полиграфа, обработаны полученные данные для выявления зависимости между параметрами видеоизображения лица человека в видимом и инфракрасном диапазонах и его психофизиологическим состоянием.

Созданный спектр тепловизионных аппаратурных средств позволяет решать задачи круглосуточного всепогодного наблюдения, разведки, прицеливания, сопровождения целей, охраны объектов, таможенного контроля, криминалистических исследований, вождения транспортных средств, поиска раненых и пострадавших в результате военных действий или стихийных бедствий, обнаружения мин, схронов, незаконных погребений, решения специальных задач  и т.п.

К новым разработкам, предназначенным для борьбы с террором, относятся комплекс «МИРАЖ-ДТВ» и комплект «ПОИСК-ТВ-12».

Универсальный поисковый комплекс «МИРАЖ-ДТВ» предназначен для проведения поисковых и специальных операций подразделениями силовых структур и правоохранительных органов, а также для визуального обследования труднодоступных мест при таможенном досмотре, промышленной диагностике, дорожной инспекции, при спасательных операциях. Комплекс включает в себя: досмотровую телескопическую штангу со сменными модулями; армейскую разгрузку с электронным модулем, аккумуляторным блоком и аудио-ТВ-передатчиком; командный пульт с аудио-ТВ-приемо-передатчиками, монитором и многоканальным устройством записи получаемой информации; дополнительные аксессуары. Сменные модули: телевизионный (с камерой ближнего и дальнего обзоров и микрофоном) дистанционно управляемый, тепловизионный, видеозонд диаметром 10 мм и длиной 1,0 м. При необходимости на штангу может устанавливаться модуль с оружием нелетального действия (травматическое, электрошоковое, оптическое или газовое). Визуальная и речевая информация, получаемая оператором, может транслироваться на командный пункт на расстояние до 1 000 м по одному из 4-х каналов.

Комплекс имеет несколько вариантов исполнения (комплектации), обеспечивая тем самым оптимальное решение практически любой поисково-досмотровой задачи значительно эффективнее, чем известные аналоги, эндоскопические и досмотровые средства. Конструкция аппаратуры предусматривает возможность расширения числа модулей наблюдения.

Комплект «ПОИСК-ТВ-12» – упрощенный вариант поисково-досмотрового комплекса МИРАЖ-ДТВ. Изделие представляет собой автономное устройство, включающее телескопическую штангу с размещенными на ней дистанционно управляемым телевизионным модулем, монитором, электронным блоком управления и аккумуляторным отсеком, а также дополнительными аксессуарами. Рабочая длина штанги определяется заказчиком и может достигать 7 м. предназначен для визуального досмотра труднодоступных мест и зон различных объектов, транспортных средств, сооружений и т.п. с помощью дистанционно управляемой ТВ-камеры с ИК-подсветкой, закрепляемой на телескопической штанге.

Изделия «ПОИСК-ТВ-12» и «МИРАЖ-ДТВ» являются в настоящее время эффективными техническими средствами для досмотра грузов, транспортных средств и помещений, поиска тайников и укрытий, обследования завалов, проходов и опасных мест, обнаружения людей в разрушенных сооружениях и блокированных пространствах, проверки технического состояния агрегатов, установок и конструкций, ведения скрытого наблюдения, выявления посторонних и опасных предметов при осмотре различных объектов.

Стремление оптимизировать арсенал поисковых эндоскопических средств привело к разработке  комбинированной эндоскопической телевизионной системы ЭТВЦ-Т, состоящей из электронного блока к которому через специальный разъем присоединяются различные эндоскопические модули:

1. Телевизионные гибкие и полужесткие зонды: рабочий диаметр 6, 8, 10 мм; длина от 0,5 до 2,5 м; управление до 180 гр в одной плоскости. Могут дополняться оптическими насадками для изменения направления наблюдения.
2. Телевизионная насадка для трансляции оптического изображения с жестких и гибких оптических эндоскопов, производимых Центром как самостоятельные поисково-досмотровые средства. К таким средствам относятся:
   • Жесткие оптические эндоскопы на основе градиентной, линзовой или «оптоволоконных стержней»: рабочий диаметр 1,0; 1,7; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0 мм; длиной от 100 мм до 1,0 м. Могут дополняться оптическими насадками для изменения направления наблюдения.
   • Гибкие оптические оптоволоконные эндоскопы серии ЭТГ и ЭТА: диаметр рабочей части 4, 6, 8, 10 мм; длина от 0,5 до 2,5 м с управляемым дистальным концом в одной или двух плоскостях на угол до 180 гр.

Наличие комплекта «ЭТВЦ-Т» на пункте контроля с успехом заменит несколько различных эндоскопов, входящих в табельную положенность и необходимых для тщательного досмотра транспортных средств, грузов и т.п.

В разделе эндоскопы необходимо отметить разработку тонких и сверхтонких эндоскопов серии ЭТЖ-ОС, где оптический тракт построен с использованием оптоволоконных стержней, изготавливаемых на основе современных технологий, что значительно повысило прочностные характеристики эндоскопов. Длина рабочей части такого эндоскопа может составлять более 1 м при диаметре до 1 мм.

Новая разработка приборов ночного видения (ПНВ) серии «КОНТУР», где используются ЭОПы с черно-белым экраном, завершена в 2013 году. Это серия компактных, многофункциональных устройств со значительно улучшенными эксплуатационными и техническими характеристиками. Использование ЭОПов с черно-белым экраном имеет две цели: с одной стороны улучшить технические характеристики аппаратуры и комфортность наблюдения, а с другой – создать канал ночного видения для комплексации с тепловизионным, что существенно дополнит возможности тепловидения.

Ультрафиолетовый (УФ) диапазон спектра электромагнитного излучения является весьма перспективным для построения аппаратурных средств, предназначенных для решения специальных, антитеррористических (в том числе и криминалистических) и диагностических задач при контроле технического состояния энергонасыщенных объектов.

С учетом накопленного научно-методического и конструкторско-технологического опыта создания аппаратуры, работающей в видимом и ИК-диапазонах  спектра, в 2013 г. было принято решение о разработке аппаратурных средств визуализации УФ-излучения. Программа получила название «КАЙМАН», в рамках которой разработан и прошел испытание прибор «КАЙМАН-1», а создание еще двух типов изделий запланировано на 2014 — 2015 г.г.

УФ-аппаратура серии «КАЙМАН» предназначена для поиска дефектов электрооборудования, проводов высоковольтных линий, опорных изоляторов путем визуализации изображения коронных разрядов совместно с изображением контролируемого объекта. «КАЙМАН-1» - простой, недорогой прибор со значительно меньшими по сравнению с современными аналогами весогабаритными характеристиками, более высокой чувствительностью, низким энергопотреблением, обеспечивающем продолжительную непрерывную работу. Прибор одноканальный. Спектральный диапазон 300 – 450 нм. Применение рекомендуется в ночное и сумеречное время суток. Помимо значительно улучшенных технических и эксплуатационных характеристик в изделии «КАЙМАН-1» предусмотрена возможность стыковки с видеокамерой, что в дополнение к визуальному наблюдению обеспечивает видеозапись с голосовыми комментариями (протоколирование), а также увеличение изображения наблюдаемого объекта в разы с помощью цифрового трансфокатора. В настоящее время проводятся эксперименты по оценке возможности использования прибора «КАЙМАН-1» для дистанционного обнаружения отпечатков пальцев, а также биологической ткани, крови и т.п., т.е. Для применения этого изделия в рамках решения криминалистических задач.

«КАЙМАН-2» - Двухканальный прибор, имеющий ультрафиолетовый и телевизионный каналы. Кварцевый объектив. Полосовой и солнечный фильтры. Два спектральных диапазона: 240 – 280 нм и 400 – 850 нм. Регистрация информации. Комбинированное изображение двух каналов с возможностью поканального вывода информации или электронного суммирования. Программное обеспечение. Выбор алгоритмов регистрации и обработки получаемой информации. Запись результатов и протоколирование. Связь с ЭВМ. Дополнительные функции. Применение в любое время суток. Разработку и изготовление первых опытных образцов планируется завершить в 2014 году.

«КАЙМАН-3» - Трехканальный высокоинформативный прибор с широкими функциональными возможностями. Информационные каналы: ультрафиолетовый, телевизионный, тепловой. Кварцевый объектив. Полосовой и солнечный фильтры. Три спектральных диапазона: 240 – 280 нм, 400 – 850 нм и 7 – 14 мкм. Программное обеспечение. Выбор алгоритмов регистрации и обработки получаемой информации. Запись результатов и протоколирование. Связь с ЭВМ. Комбинированное изображение двух или трех каналов с возможностью поканального вывода информации или электронного суммирования. Дополнительные функции. Применение в любое время суток. Возможность независимой диагностики по УФ и тепловизионному каналам.

Приведенная выше информация отражает лишь часть итогов 2012-2013 годов по созданию новой техники. В качестве примера перспективы приведена программа «КАЙМАН», хотя в настоящее время выполняется несколько разработок, итоги которых, как мы надеемся, появятся уже в этом году.

Если этот, не лучшим образом изложенный доклад, заинтересует специалистов, работающих в сфере обеспечения безопасности и борьбы с террором, а это могут быть и разработчики и потребители технических средств, - готов к дискуссии, ответам на вопросы и  любой форме сотрудничества.

Наш коллектив сплочен и амбициозен. Наш опыт в создании технических средств, имеющиеся научные наработки, конструкторско-технологические решения и высокопрофессиональные кадры позволяют говорить о возможности решения практически любой профильной задачи.