1.3. Полезные свойства цели.

По принципу действия быстроразвертываемые СО делятся на две группы: активные, которые применяют­ся, в основном, в рубежно-сигнализационных ОС, и пассивные. В первых нарушитель обнаруживается по его взаимодействию со специально сформированным электромагнитным полем (например, по принципу радиолокации); такие СО не обладают радиомаскируемостью, потребляют повышенную мощность, однако обладают в целом более высокими основными ТТХ и возможностями по совершенствованию. Вторые обнаруживают нарушителя по вносимым им измене­ниям в существующее физическое поле (например, магнитное поле Земли — для магнитометрических СО), обладают радио- и, как правило, визуальной маскируемостью (установка в грунт).

Объекты обнаружения быстроразвертываемых СО — это, прежде всего, вооруженные люди, транс­порт, боевая техника. Величинами, характеризующи­ми «полезные» (обнаружительные) свойства цели, являются:

·         магнитный дипольный момент, величина кото­рого в грубом приближении пропорциональна присущей массе ферромагнитного вещества – для магнитометрического СО;

·         тепловой контраст, температура и площадь поверхности цели – для пассивного инфра­красного;

·         вес и особенности движения — для сейсмичес­кого;

·         избыточное звуковое давление (P), обусловленное движением нарушителя — для акустического;

·         эффективная площадь рассеивания (Sр) цели — для радиолучевых;

·         объем (V) и проводимость (r) цели — для радиовол­нового (ЛВВ) и проводно-волнового;

·         случайные параметры движения нарушителя — для проводно-обрывного.

Практически для всех СО значимым параметром является скорость движения цели, которая опосредо­ванно влияет на ее обнаружение. Чем выше скорость, тем больше вероятность обнаружения нарушителя.

Вследствие разброса «полезных» свойств целей, естественного уменьшения (расхождения) сигналов при удалении и помеховом влиянии физической среды их распространения, для каждого типа средств существуют ограничения на сигнализационную надежность. Основными источниками ложных тревог у быстроразвертываемых СО являются животные, сильный ветер в сочетании с близкорасположенной растительностью, молнии при грозе, выпадаемые осадки. Все средства, за исключением ИК (сильный туман), являются всепогодными, однако существуют ограничения на их применение в условиях высокого снежного покрова (И К, радиолучевые), травы (радио­лучевые), кустов и деревьев (ИК-активные).

Каждый тип СО имеет свои преимущества и, соответственно, недостатки, поэтому обладает своей потенциальной «нишей» на рынке безопасности. Например, вследствие неустойчивости полезных при­знаков, проводно-обрывные СО обладают наимень­шей сигнализационной надежностью. Несмотря на это, из-за простого устройства и малой стоимости они получили наибольшее распространение в нашей стране, в то время как за рубежом применяются край­не редко (система MIDS).

1.4. Решение проблемы питания.

Сравнительно высокая потребляемая мощность рубежно-сигнализационных СО обусловливает их применение как с традиционными автономными источниками питания (батареи, аккумуляторы), так и с проводным централизованным питанием (необ­ходима гальваническая развязка) и посредством солнечных батарей. Такие серийно изготавливаемые батареи (например, Siemens), подзаряжающие обяза­тельный аккумулятор, обеспечивают типично десятки ватт мощности, что вполне достаточно для работы любого СО. Естественно, такое техническое решение проблемы питания не является универсальным из-за климатических ограничений (мороз, снег, многоднев­ные дожди).

Большинство быстроразвертываемых СО с авто­номным питанием не удовлетворяют требованиям стандарта по работоспособности при пониженной температуре (по военному стандарту США — до -40° С, России — до -50° С) в основном из-за приме­няемых источников питания. Это обусловлено сниже­нием емкости батарей при понижении температуры, а также тем, что большинство прогнозируемых мест потенциального использования ОС находится в стра­нах с умеренным и теплым климатом (Азия, Ближний Восток, Африка). Практически единственной батареей, работоспособной при больших отрицательных темпе­ратурах, является литиевая батарея на основе диоксида серы (например, производства SAFT, Франция), однако она относительно дорогая. В то же время, примене­ние коммерческих батареек размером АА или типа «Крона» позволяет сделать ОС функционально более гибкими, несмотря на падение емкости у щелочных батареек при температуре ниже -10° С (неработоспо­собны при -30° С), у никель-кадмиевых — падение в 5 раз при температуре -30° С.

1.5. «Военные» и «гражданские».

Быстроразвертываемые разведывательно-сигнали­зационные охранные системы (ОС) в зависимости от области применения можно условно разделить на две группы — «военные» и «гражданские». Основная задача первых — скрытная инженерно-техническая разведка на неконтролируемой терри­тории (в том числе, при военных действиях), в зоне вероятного передвижения противника (тропы, дороги, ложбины). Такие ОС предназначены в основном для скрытного обнаружения, счета, классификации и определения направления передвижения живой силы и самодвижущейся техники, передачи по радиоканалу данных на пульты управления и индикации (ПУИ), кото­рые могут быть удалены на десятки километров. Сред­ства обнаружения (СО) и ретрансляторы систем могут комплектоваться устройствами самоуничтожения, сра­батывающими, например, при попытке демонтажа или разряде источника питания. Установка СО в некоторых системах может осуществляться вертолетами с воздуха либо с помощью артиллерии.

Основные задачи, решаемые «гражданскими» ОС, — скрытное обнаружение нарушителей в местах, где ста­ционарная ОС по каким-либо причинам не установлена, либо усиление охраны периметра в отдельных зонах. Они обнаруживают вторжение людей и транспорта, передают и отображают сигнал тревоги на расстоянии до 1 км. Развертывание систем осуществляется вруч­ную. Различное назначение обусловливает различную структуру, состав, характеристики, стоимость «военных» и «гражданских» систем и соответствующих СО, хотя не исключается их «перекрестное» применение.

1.6. Умная начинка разведывательных систем.

Пожалуй, единственная отечественная «военная» ОС 1К119, являющаяся модернизированным вариан­том системы 1К40, в настоящее время находится на вооружении МО. В ее состав входят быстроразверты­ваемые сейсмические СО, ретрансляторы и ПУИ. На коммерческом рынке система, естественно, недоступ­на, и вряд ли, даже в «несекретном» будущем, может представлять интерес ввиду того, что ее ТТХ (особен­но энергопотребление, массогабариты, стоимость) существенно уступают зарубежным аналогам; кроме того, в ней используется диапазон частот, запрещенный для «гражданки». Другие системы, разрабатывающиеся в свое время в Минатоме (СНПО «Элерон»), МВД, МО и прочих ведомствах, по причинам в основном эко­номического характера не дошли до серийного про­изводства. Поэтому нижеследующий обзор «военных» разведывательно-сигнализационных систем основан на зарубежных данных.

В состав такой системы входят СО (преимущест­венно точечные), переносные ПУИ, ретрансляторы, базовый ПУИ.

СО состоит из четырех функциональных частей:

·         чувствительный элемент (ЧЭ) или преобразова­тель регистрируемой физической величины в электрический сигнал;

·         блок обработки сигналов на основе микропроцессора, осуществляющий селекцию полезных сигналов от помех;

·         передатчик-кодировщик, нагруженный на антенну, передающий информацию о состоянии СО (тре­вога, неисправность, разряд питания, периодический контроль) на удаленный монитор или ретранслятор;

·         источник автономного электропитания (батарея, аккумулятор).

Последние три части конструктивно объединяются в единый модуль передатчика-кодировщика, который заглубляется на 5-10 см или присыпается грунтом с выносом вверх штыревой антенны (четвертьволновой вибратор). ЧЭ, как правило, выносится (с помощью кабеля) на расстояние не менее 0,5 м от модуля и заглубляется в грунт на глубину до 30 см, чтобы избе­жать помехового влияния подстилающей растительнос­ти. ИК-ЧЭ устанавливается на штативе или на дереве и камуфлируется под ландшафт.

Мощность излучения передатчиков колеблется от 0,5 до 2 Вт, что обеспечивает связь на расстоянии от 500 м (в наихудших условиях) до 20 км. Общими пара­метрами зарубежных ОС являются: диапазон несущих частот — 138-153 МГц с разделением каналов 25 кГц; длительность посылки — 25 мс; количество идентифи­кационных номеров в канале — 64; скорость посылки данных — 1200 бит/с. Радиопосылка обязательно содержит информацию об индивидуальном номере СО и/или группы средств, типе сообщения (тревога, контроль, разряд питания), времени и дате.

Автономный источник питания (напряжением 9 или 12 В) обеспечивает работу СО в течение 30-90 дней с учетом не менее 100 радиопосылок в день, когда отби­раемый ток возрастает приблизительно на два порядка с обычных единиц миллиампер. В силу кратковре­менности посылки это лишь в среднем на 20-30% увеличивает энергопотребление. Ретрансляторы уве­личивают дальность действия радиоканала, и в военных комплексах их комплектация обязательна. Переносной ПУИ с ЖК-монитором (как правило, одноканальный) воспринимает и визуализирует радиопосылки. Инфор­мация может автоматически пересылаться на базовый ПУИ (многоканальный), выполненный в современных системах на базе персонального компьютера, обес­печивая возможность спутниковой связи и привязки к местности с помощью GPS.

Таблица 1.2.

ТТХ разведывательно-сигнализационных охранных систем НАТО.