Петренко Е.С.

Средства поиска взрывоопасных предметов по косвенным признакам

Специальная техника, 2002, № 2.

В настоящее время как в России, так и за рубежом разработан и производится целый ряд средства поиска зарядов взрывчатых веществ (ВВ) и взрывоопасных предметов (ВОП) как по прямым, так и по косвенным признакам.

Прямым признаком ВОП является наличие ВВ или его отдельных компонентов. Вопросы поиска ВОП по прямому признаку рассмотрены достаточно подробно в статье [1]

К косвенным признакам ВОП относятся: наличие характерных металлических и пластмассовых деталей, полупроводниковых приборов (диодов, транзисторов, интегральных микросхем) взрывательных устройств, проводных линий, антенн, определенная форма корпуса (цилиндр, параллелепипед) и т.д.

История развития средств поиска ВВ и ВОП сложилась так, что в настоящее время как в России, так и за рубежом наибольшее развитие получили средства, работа которых основана именно на обнаружении этих косвенных признаков. Наиболее широкой номенклатурой представлены металлоискатели (металлодетекторы, индукционные миноискатели), первые образцы которых были созданы в 30-х годах прошлого века. Они предназначены для обнаружения ВОП по наличию металлических корпусов или достаточно массивных (более 3 ... 5 г) деталей взрывателей.

Функционирование металлоискателей основано либо на гармоническом методе, позволяющем обнаружить металлические объекты за счет измерения параметров наведенного в них сигнала (фаза и амплитуда), возбуждаемого гармоническим током, либо на методе переходных процессов, позволяющем обнаружить металлическое тело по затухающему в нем вторичному току, возбужденному одиночными импульсами.

Металлоискатели, предназначенные для личного досмотра, подразделяются на стационарные (например, отечественные серии “ИМС-3” – фото 1) и портативные неселективные и селективные (например, отечественные моделей 7202-А – фото 2 и 7215) с максимальным линейным размером от 0,15 до 0,4 м и массой 0,25 … 1,2 кг.

Переносные индукционные миноискатели обычно состоят из датчика и блока обработки сигнала с системой индикации, конструктивно размещенных на штанге (фото 3). Питание приборов осуществляется от аккумуляторных батарей напряжением 6 ... 12 В. Масса миноискателей лежит в пределах 2 ... 5 кг.

Современные индукционные миноискатели позволяют обнаруживать в грунте противотанковые мины с металлическими корпусами (типа ТМ-62М) на глубинах до 0,5 ... 1,2 м, а мелкие предметы (типа автоматной гильзы) – на глубинах до 0,1 ... 0,4 м. Ширина зоны обнаружения указанных предметов составляет 0,2 ... 1,2 м.

Фото 1. Стационарный  металлоискатель
серии “Поиск”

Фото 2.Портативный металлоискатель 7202 А

Средний темп поиска большинства современных миноискателей лежит в пределах 120 ... 400 м2/ч и определяется в основном наличием посторонних металлических предметов (помех), которых особенно много в местах жилой застройки и хозяйственной деятельности человека, а также в местах ведения боевых действий.

Фото 3. Индукционный миноискатель ИМП-2

Отдельные образцы современных индукционных миноискателей, оснащенных системами обработки сигнала на основе использования микропроцессоров, позволяют проводить селективный поиск предметов (например, предметов из цветных металлов на фоне предметов-помех из черных металлов или наоборот). Представительными образцами таких миноискателей являются Grand Master Hunter CXIII, White Eagle-2 производства США и “ИМС-3” (Россия) (фото 4).

При наличии встроенных микропроцессоров и достаточно качественных датчиков дальнейшее совершенствование таких приборов возможно за счет улучшения алгоритмов обработки сигналов без существенных конструктивных изменений датчиков и корпусных деталей, что и было реализовано в отечественном селективном индукционном миноискателе “ИМС-3”. Этот миноискатель отличаются от зарубежных аналогов как улучшенными возможностями селективного поиска (прежде всего в условиях городской и промышленной застройки), так и большей чувствительностью при поиске мин, установленных в грунт, что подтверждено результатами сравнительных испытаний. В частности, указанная модель позволяет обнаруживать печально известную по Афганистану противопехотную мину TS-50 (Италия) на штатной глубине установки, что в других аналогичных приборах является пока недостижимым результатом.

Данный миноискатель эффективен при поиске ВОП, огнестрельного и холодного оружия, патронов, пуль, гильз в условиях городской и промышленной застройки при наличии значительного количества металлоконструкций, бытового металлического мусора, значительной минерализации грунта и интенсивных электромагнитных помех. Одним из режимов работы является поиск объектов только заданного типа с пропуском всех остальных объектов. Условный визуальный двухмерный образ объекта выводится на жидкокристаллический дисплей. В миноискателе имеется функция изменения рабочей частоты для обеспечения возможности параллельной работы нескольких приборов в непосредственной близости друг от друга.

Фото 4. Селективный индукционный 
миноискатель “ИМС-3”

При этом следует отметить такой недостаток всех без исключения металлоискателей, и особенно импульсных, как возможность приведения к срабатыванию некоторых типов взрывателей инженерных мин с магнитными датчиками цели и самодельных электронных и электромеханических взрывателей.

Особый класс среди металлоискателей представляют бомбоискатели (ферролокаторы) – средства поиска заглубленных (в грунт или воду на глубину до 1 ... 6 м) крупных металлических предметов из ферромагнитных материалов массой от нескольких десятков до нескольких сотен килограммов. Такие приборы позволяют обнаружить боеприпасы (крупнокалиберные снаряды, авиационные бомбы), склады оружия, находящиеся в грунте, и подземные инженерные коммуникации.

Работа бомбоискателей основана на упомянутых выше гармоническом методе (Gemini, Gemini-3), методе переходных процессов (ИМБ), а также магнитометрическом методе (ОГФ-Л и ФТ-600А – фото 5).

Фото 5. Ферролокатор (бомбоискатель) ФТ-600А

Функционирование магнитометрических приборов основано на измерении искажений магнитного поля Земли, вызываемых наличием массивных металлических объектов. Необходимо отметить, что данный метод позволяет обнаруживать только ферромагнитные объекты (из стали и чугуна). Вместе с тем данные приборы позволяют в ряде случаев, помимо обнаружения объекта, определить и глубину его залегания с точностью 15 ... 20%, а также форму, размеры и ориентацию в грунте.

Современные индукционные миноискатели и бомбоискатели конструктивно выполняются в сухопутном или подводном вариантах, причем глубина работы приборов последнего варианта исполнения составляет до 10 ... 30 м.

Характеристики современных отечественных миноискателей приведены в табл. 1.

Таблица 1. Основные тактико-технические характеристики миноискателей
Характеристики ИМП-2 ММП “ИМС-3” ИМБ ОГФ-Л ФТ-600А
Назначение Поиск ПТМи ППМ с металл. корпусами и деталями поиск ПТМ и ППМ с корпусами из любого материала поиск ПТМи ППМ с металл. корпусами и деталями Поиск боеприпасов с металл. корпусами поиск боеприпасов с ферро- магнитными корпусами поиск боеприпасов с ферро- магнитными корпусами
Тип Индукц. Индукц. и радио-волновый Индукц. Индукц. магнито-метрич. магнито-метрич.
Глубина обнаружения, см:  
 
 
 
 
 
ПТМ с металл. корпусом до 50 до 50 до 120 до 100 до 100 до 100
ПТМ с неметалл. корпусом до 15 до 15 до 35  
 
 
Авиабомба калибра 500 кг до 120 до 120 до 270 до 500 до 500 до 600
Ширина зоны обнаружения, см:  
 
 
 
 
 
ПТМ, не менее 25 15 50 до 150 до 100 до 50
ППМ, не менее 10 7 25
Темп поиска, м2 150 150 400 300 300 350
Масса миноискателя, кг 2 4,7 2,8 15 9 0,6
Расчет, чел. 1 1 1 1 1 1

Примечание:

ПТМ – противотанковая мина;

ППМ – противопехотная мина.

Для обнаружения проводных линий управления взрывными устройствами могут применяться так называемые кабелеискатели и трассопоисковое оборудование. Функционирование таких приборов основано на обнаружении вторичных электромагнитных полей, наводимых в проводных линиях сигналами радиовещательных станций (так называемые пассивные приборы) или возбужденных с помощью специальных устройств, входящих в комплект кабелеискателя и трассопоискового оборудования (так называемые активные приборы).

Основным назначением таких приборов обычно является поиск силовых и телефонных кабелей или металлических трубопроводов, залегающих на глубинах до нескольких метров и обладающих достаточной протяженностью (не менее 20 … 30 метров). В связи с этим обнаружение проводных линий управления взрывными устройствами существенно зависит от длины линии и глубины ее залегания. Отечественный кабелеискатель пассивного типа Р-299 обеспечивает обнаружение проводов типа полевого телефонного провода при минимальной длине линии 25 ... 30 м на глубине до 0,15 м. Трассопоисковый комплекс “Абрис” отличается более высокими эффективностью и функциональными возможностями при решении аналогичных задач (максимальная глубина обнаружения некоторых объектов может составлять до 8 .. 10 м).

К достоинствам кабелеискателей следует отнести относительно небольшую массу приборов (2 ... 3 кг), а также возможность обнаружения места и глубины залегания проводов с точностью до 20 ... 25%.

Для обнаружения ВОП и многих других объектов, укрытых в однородных средах (грунте, стенах и т.п.), могут использоваться радиоволновые детекторы (радиоволновые миноискатели или локаторы). Функционирование приборов основано на излучении электромагнитного сверхвысокочастотного сигнала (2,0 ГГц и более) и последующем анализе отраженного сигнала от объектов, обладающих контрастом диэлектрической проницаемости по отношению к среде, в которой они находятся. В силу этого имеется возможность обнаружения практически любых объектов – не только металлических предметов, но и других неоднородностей, например, пустот, пластмассовых и деревянных предметов (в том числе на фоне других объектов или за ними).

Отечественным образцом радиоволнового миноискателя является миноискатель ММП (фото 6), одним из режимов работы которого является радиоволновый. К сожалению, подобные миноискатели в радиоволновом режиме работы обладают такими существенными недостатками, как низкие помехозащищенность и темп поиска, особенно в условиях городской и промышленной застройки.

Фото 6. Миноискатель ММП

В основном такие приборы применяются для поиска противотанковых мин в корпусах из любого материала в сравнительно однородных грунтах на глубине до 0,15 ... 0,2 м.

Более высокими возможностями по обнаружению ВОП и других объектов в различных средах на глубине до 0,22 м обладает приборы для поиска неоднородностей (замаскированных объектов) “Раскан-2” и “Циклоп-5”, которые обеспечивают формирование двухмерного изображения фрагмента исследуемой поверхности на экране монитора ПЭВМ с возможностью последующего исследования полученного изображения.

В отличие от рентгеновского оборудования, для которого необходимо размещение исследуемого объекта между источником рентгеновского излучения и приемным устройством, в данном приборе, как и в других радиолокаторах, передающее и приемное устройство располагаются с одной стороны зондируемой поверхности.

Для поиска различных объектов в укрывающих средах на глубинах от 0,3 м до 20 … 30 м посредством радиоволнового метода могут использоваться георадары серии “ОКО” (фото 7, 8), основные характеристики которых приведены в табл. 2.

Досмотровые рентгеновские комплексы предназначены для экспресс-досмотра багажа, тары, посылок и конструктивных элементов зданий, сооружений и транспортных средств на предмет наличия в них ВОП, оружия и других несанкционированно размещенных предметов и тайников. Характерной особенностью всех без исключения рентгеновских комплексов является наличие излучающего устройства (рентгеновского аппарата) и приемного устройства – экрана (рентгенотелевизионного преобразователя), между которыми должен располагаться исследуемый объект. К сожалению, по этой причине на практике не всегда имеется возможность непосредственного использования такого комплекса без предварительного перемещения исследуемого объекта, в частности, в случае размещения багажа с подозрением на наличие в его составе ВОП в углу помещения или в нише. Кроме того, существует опасность приведения к срабатыванию некоторых типов электронных и электромеханических (прежде всего – самодельных) взрывателей при воздействии на них рентгеновского излучения.

АБ500
АБ700 и АБ1200
Фото 7. Георадары серии “ОКО-М” с антенными блоками

Фото 8. Георадары серии “ОКО-М1” с антенными блоками АБ250 и АБ400
Таблица 2. Основные характеристики георадаров серии “ОКО”
Тип георадара Антенные блоки Характеристики георадара
Центральная частота,
МГц
Глубина зондирования,
м
Разрешающая способность,
м
Масса комплекта/(АБ),
кг
Потребляемая мощность,
Вт
"Око-М1Д" АБД-25 25 20 –30 2,0 12,0/(6,0) 8,0
АБД-50 50 15 – 20 1,0 11,0/(5,0) 8,0
АБД-100 100 10 – 15 0,5 10,0/(4,0) 8,0
"Око-М1" АБ-150 150 6 – 12 0,35 20,0/(15) 7,0
АБ-250 250 4 – 8 0,25 14,0/(8,0) 7,0
АБ-400 400 2,0 – 5,0 0,15 8,5/(2,5) 6,0
"Око-М" АБ-500 500 1,5 – 4,0 0,12 5,5/1,55 5,0
АБ-700 700 1,0 – 3,0 0,1 4,5/1,25 5,0
АБ-1200 1200> 0,3 – 0,8 0,05 3,75/(0,5) 5,0

Тем не менее, досмотровые рентгеновские комплексы получили во всем мире широкое распространение, и, прежде всего – в варианте стационарных, часто называемых интровизорами. Представительными образцами переносных рентгеновских комплексов являются “Шмель-90/К” (фото 9), “Шмель-240ТВ” (телевизионный), “Норка” и флюороскопы серии ФП (Россия). В комплексах серии “Шмель” для повышения безопасности персонала, осуществляющего поиск и идентификацию ВОП, предусмотрена возможность дистанционного включения рентгеновского аппарата, а в комплексе “Шмель-240ТВ” – и возможность дистанционного получения и компьютерной обработки изображений. Доставка таких комплексов к исследуемому объекту может осуществляться натаскиванием или с помощью дистанционно-управляемых аппаратов.

Фото 9. Переносной рентгеновский
комплекс “Шмель-90/К”

Все приборы имеют биологическую защиту оператора от обратного и бокового излучения, позволяющую работать без пользования специальными средствами защиты от рентгеновского излучения.

Для обнаружения неконтактным способом активированных часовых (механических, электромеханических и электронных) и электронных взрывателей других типов разработан прибор “Пифон-3М” (фото 10)

Прибор выполнен в виде полицейской дубинки и, являясь пассивным, не излучает каких-либо сигналов.

Дальность обнаружения взрывателей, см:

  • механических часовых  20 - 100
  • электромеханических часовых 15 - 40
  • электронных часовых  1 - 5
  • электронных других типов  1 - 10

Фото 10. Обнаружитель часовых и 
электронных взрывателей “Пифон-3М”

Нелинейные радиолокаторы предназначены для обнаружения радиоэлектронных устройств, содержащих полупроводниковые приборы (диоды, транзисторы, интегральные микросхемы и т.п.) с нелинейными вольтамперными характеристиками. Такими устройствами являются электронные и электромеханические взрыватели (в том числе - командные и исполнительные блоки радиовзрывателей), радиозакладки и другие радиоэлектронные устройства.

Функционирование нелинейных радиолокаторов основано на облучении обследуемой местности, помещения и т.п. зондирующим сигналом сверхвысокочастотного диапазона (импульсным или гармоническим) и приеме переизлученного сигнала, содержащего (в случае наличия полупроводниковых приборов или перехода металл – оксид металла – металл) высшие гармоники зондирующего сигнала. Как правило, приемное устройство нелинейного радиолокатора настроено на вторую (или вторую и третью) гармонику зондирующего сигнала.

Представительными образцами нелинейных радиолокаторов, выпускаемых отечественной промышленностью, являются “Обь-А” (“Обь-АЛ”), NR-900 EM, NR-m (фото 11), “Циклон М”, “Родник 23”. По своим техническим параметрам отечественные приборы не только не уступают западным аналогам, но и в ряде случаев превосходят их.

Необходимо отметить, что при использовании нелинейных радиолокаторов существует вероятность приведения к срабатыванию некоторых типов электронных взрывателей (особенно, самодельных) за счет:

  • наводки в проводах электродетонатора электрического потенциала (ЭДС), достаточного для срабатывания электродетонатора, независимо от наличия или отсутствия электрического контакта с источником питания взрывателя;
  • пробоя p-n перехода в транзисторе (тиристоре) электронного ключа взрывателя и замыкания электрического контакта электродетонатора на источник питания.
Фото 11. Нелинейные радиолокаторы NR-900EM и NR-m

Кроме того, существует некоторая вероятность вывода из строя различного рода радиоэлектронного оборудования, попавшего в пределы диаграммы направленности излучения нелинейных радиолокаторов.

Достоинствами нелинейных радиолокаторов являются простота эксплуатации, невысокие требования к квалификации оператора и высокая точность обнаружения, особенно в варианте комплектации радиолокатора лазерным целеуказателем (“Обь-АЛ”), соосным с осью антенны излучателя.

Процесс поиска с помощью таких приборов заключается в последовательном осмотре (облучении) помещения (участка местности и т.п.). На работу радиолокаторов практически не оказывают влияния преграды в виде кирпичных или деревянных стен, мебели и т.п. Вместе с тем это обстоятельство служит источником ложных сигналов (например, от радиоэлектронной аппаратуры, находящейся за стеной в соседнем помещении). Для устранения указанного недостатка применяется регулировка чувствительности приемника.

Глубина обнаружения нелинейными радиолокаторами объектов поиска в грунте зависит от его влажности и, как правило, не превышает 0,15 м.

В отдельных случаях для дистанционного обнаружения на дальности до нескольких десятков метров установленных на поверхности грунта ВОП и, прежде всего – противопехотных осколочных мин с натяжным, сейсмическим или оптическим датчиком цели, может эффективно использоваться портативный компьютерный термограф “ИРТИС-220” (фото 12), обеспечивающий визуализацию тепловых полей и дистанционное определение температуры различных объектов.

Фото 12. Портативный компьютерный
термограф “ИРТИС-220”

При поиске ВОП на поверхности грунта, в том числе в корпусах с защитным и деформирующим в ближней области инфракрасного спектра окрашиванием, в течение суток часто возникают моменты, когда градиент (разница) температур искомых объектов и фона составляет значительную величину. Например, такие моменты возникают во время восхода или захода Солнца, после дождя или выпадения росы. Портативный компьютерный термограф “ИРТИС-220”, имея чувствительность к перепаду температур порядка 0,05 ° С, в этих условиях обеспечивает выявление ВОП, в том числе – частично скрытых растительностью. Кроме того, возможны варианты активного теплового воздействия на подстилающую поверхность с целью еще большего увеличения градиента температур искомых объектов и фона, когда могут быть обеспечены условия для обнаружения и заглубленных в грунт объектов. Естественно, что данный прибор эффективен, прежде всего, при использовании на открытой местности с минимумом природных (камни) и искусственных (бытовой и строительный мусор) неоднородностей на поверхности грунта.

Для визуального осмотра труднодоступных зон и полостей в зданиях, сооружениях и транспортных средствах могут использоваться жесткие и гибкие эндоскопы (фото 13) на основе оптоволоконной техники, а также зеркала на штангах (в том числе, с ИК-подсветкой и возможностью передачи изображения на видеомонитор).

Фото 13. Гибкий эндоскоп

Поиск противопехотных фугасных и противотанковых (противоднищевых и противогусеничных) мин в грунте может осуществляться контактным способом с использованием щупа на штанге. Способ эффективно может использоваться, прежде всего, для поиска инженерных мин на “мягких” грунтах с ограниченным количеством механических неоднородностей. В связи с тем, что усилие срабатывания большинства нажимных взрывателей противопехотных мин составляет 0,2 … 5 кг, существует вероятность приведения к срабатыванию таких мин при использовании данного способа, особенно при низкой квалификации оператора. Кроме того, в мировой практике известны случаи использования взрывных устройств с противощупными замыкателями, срабатывающими при попытке их обнаружения с помощью металлического щупа. Для повышения безопасности поиска противопехотных мин в грунте целесообразно использование защитного костюма сапера со специальной противоминной обувью.

Целесообразно отметить еще один аспект (невнимание к которому уже повлекло за собой жертвы) досмотра различных объектов на предмет выявления ВОП, оружия, взрывчатых и наркотических веществ. При обнаружении тем или иным способом подозрительного объекта с неизвестным веществом до его идентификации считать вещество взрывчатым с принятием всех соответствующих мер предосторожности для персонала, проводящего данную работу, и окружающего пространства. Только после того, как будет полная уверенность в отсутствии опасности взрыва, можно приступать к выявлению, идентификации и изъятию наркотических и других сильнодействующих веществ, например, с помощью комплекта экспресс-тестов для этих веществ “Наркоцвет” или “Лакмус-3”. Обратный порядок действий недопустим.

Как показывает изложенное выше, универсального средства, обеспечивающего надежный поиск ВВ, взрывных устройств и других ВОП в любых условиях, не существует. Решение задач обнаружения ВОП целесообразно осуществлять путем комплексного применения различных средств поиска и другого оборудования, а также специальных тактических приемов. Причем набор средств определяется конкретными условиями выполнения задачи, уровнем квалификации персонала и финансовыми возможностями.


Литература:

1. Петренко Е.С. К оценке возможности обнаружения взрывчатых веществ и устройств, содержащих их.//Специальная техника, № 4, 2001.

Возврат к списку