Комплексное применение различных технологий для повышения безопасности аэропортов

Aviation Week & Space Technology.- 1996 .- 145, №15-P. 50-52.

Комплексное применение различных технологий для повышения безопасности аэропортов

Применение современных установок и систем обнаружения взрывных устройств может существенно повысить безопасность аэропортов, но даже совершенная система такого назначения имеет ограниченные возможности и стоит очень дорого, а внедрение таких систем в национальном масштабе потребует три - пять лет.

Многие рассматривают новые технологии как средство усиления борьбы с терроризмом. Но без систем, способных проводить не вызывающий возражений досмотр авиапассажиров и их сдаваемого и ручного багажа, будут увеличиваться задержки в аэропортах из-за ручного досмотра. Авиалинии будут вынуждены сократить полеты на 30% для поддержания принятого уровня безопасности.

Существующие системы обнаружения на основе рентгенотехники, компьютерной томографии и спектроскопии подвижных ионов имеют определенные недостатки. Некоторые из этих систем могут обнаруживать хорошо спрятанные взрывчатые вещества (ВВ), но стоят дорого и имеют высокий уровень ложных тревог.

Создание эффективной защиты от терроризма является сложной проблемой, особенно для США, имеющих развитую систему воздушного транспорта с большим количеством авиалиний и аэропортов со своими особенностями. Проблема усложняется также непредсказуемостью действий террористов. Важное значение имеет также наличие уязвимых мест в системах безопасности, которые могут быть использованы злоумышленниками. К таким уязвимым местам относятся, например, процедуры досмотра авиапассажиров и их багажа, грузов и почтовых отправлений.

Комиссия по безопасности в гражданской авиации США, созданная президентом Клинтоном в связи с аварией самолета авиакомпании TWA Flight 800 17 июля 1996 г., считает, что наиболее важной проблемой является предотвращение попадания взрывных устройств в самолеты авиалиний. Эта проблема относится не только к гражданской авиации и промышленности, но должна рассматриваться как национальная проблема, которую следует решать совместными усилиями государства и промышленности.

Основная рекомендация комиссии сводится к быстрому внедрению рентгеновских систем досмотра с двумя уровнями энергии для 100%-ного досмотра сдаваемого авиабагажа на всех внутренних авиалиниях. Но для повышения общей безопасности необходимо комплексное применение различных технологий.

Некоторые разработчики и производители систем безопасности скептически относятся к возможности общенационального перехода к такому средству существенного улучшения безопасности.

По мнению вице-президента фирмы Vivid Technologis, производящей рентгеновские системы с двумя уровнями энергии, США не хватает политической воли для внесения изменений в способ борьбы с воздушными террористами. По его мнению, главная задача разработчиков систем обнаружения ВВ состоит не в нахождении самих ВВ, а в определении их присутствия среди массы других предметов, заполняющих чемоданы, портфели и сумки авиапассажиров, или скрытых в ограниченном пространстве портативных радиоприборов или переносных компьютеров типа laptop. Например, присутствие в багаже органических соединений (компаундов) затрудняет обнаружение системой предметов небольших размеров, которые потенциально могут быть взрывными устройствами.

Федеральное управление гражданской авиации (FAA) считает, что наибольшую угрозу безопасности представляет сдаваемый пассажирами авиабагаж, и направляет свои усилия на ускорение разработки и сертификации новых технологий, направленных на решение проблем, связанных с этой потенциальной уязвимостью. В настоящее время для FAA разрабатываются 40 проектов, имеющих целые создание более совершенных средств обнаружения ВВ. По 19 из этих проектов должны быть поставлены опытные образцы систем, а по остальным проектам должны быть проведены фундаментальные исследования по улучшению компонентов существующих систем обнаружения.

Обычным пластиковым ВВ, таким как Semtex (военное обозначение С4, европейское-РЕ4) и Detasheet может быть придана любая форма. Обычные рентгеновские системы не могут обнаруживать такие ВВ, но системы на основе более совершенных технологий, например рентгеновские системы с двумя уровнями энергии излучения, могут обнаруживать и идентифицировать некоторые из этих ВВ.

Предметы досмотра, вызывающие сигналы ложной тревоги, должны быть досмотрены вторично оператором или другим лицом. По мере возрастания частоты ложных тревог повышается важность человеческого фактора в принятии окончательного решения о наличии или отсутствии ВВ в багаже. К сожалению, повышение частоты ложных тревог связано с увеличением запаздываний вылетов самолетов. Поэтому снижение ложных тревог является главной проблемой для администрации аэропортов и авиалиний, заинтересованной в строгом выполнении расписания полетов.

Зависимость от человеческого фактора, особенно при высокой квалификации террористов маскировать ВВ, представляет слабое место но всем процессе обнаружения. В попытках исправить такое положение FAA поддерживает разработку полностью автоматических и автономных систем, способных положительно идентифицировать взрывные устройства.

К наиболее перспективным технологиям обнаружения ВВ в настоящее время относятся следующие три: компьютерная томография, рентгенотехнология с двумя уровнями энергии излучения, квадрупольный резонанс.

Прототипом рентгеновских систем досмотра с компьютерной томографией были медицинские рентгеновские системы, в которых использовалась компьютерная томография для обследования больных. В системе с компьютерной томографией вращающийся пучок рентгеновского излучения формирует послойные изображения, или "срезы" содержимого досматриваемого предмета, снимаемые под разными углами. Компьютер системы на основе этих срезов восстанавливает полное изображение предмета, которое представляется оператору. Эти системы могут обнаруживать взрывчатые вещества или металлические предметы. В аэропортах такие системы работают совместно с обычными рентгеновскими системами досмотра, которые производят предварительный досмотр и выявляют подозрительные предметы, направляемые на досмотр системой с компьютерной томографией.

Системы с компьютерной томографией имеют определенные преимущества перед обычными рентгеновскими системами, но их пропускная способность равна около 600 предметов багажа в 1 ч, а стоимость одной системы равна 965000 долл. Единственная система этого типа, аттестованная FAA, -- это система СТХ 5000 фирмы In Vision. Новая версия этой системы СТХ 5000 SP содержит устройство предварительного досмотра, производящее начальный анализ для точного выбора зон, подлежащих томографическому сканированию. Фирма выпускает всего четыре системы в месяц, что явно недостаточно для удовлетворения всех заявок. На август 1996 г., по данным FAA, четыре системы работали в США, 14 - в Великобритании, 7 - в Израиле; 4 - во Франции и по одной - в Бельгии и Японии.

В рентгеновских системах с двумя уровнями энергии излучения при подаче на анод рентгеновской трубки высокого или низкого напряжения формируются два отдельных пучка излучения, выявляющих информацию, на основе которой обнаруживаются материалы с высоким содержанием азота. Компьютер анализирует данные и выделяет на изображении цветными светящимися метками участки, на которые должен обратить внимание оператор и принять решение о наличии или отсутствии ВВ в досматриваемом предмете багажа.

Ни одна из систем этого типа не отвечает требованиям для сертификации FAA, но они имеют существенные преимущества по сравнению с обычными рентгеновскими системами, установленными в 70-х и 80-х годах для борьбы с угонами самолетов. Стоимость системы с двумя уровнями энергии излучения от 27000 до 500000 долл. Досмотр одного места багажа занимает 6 с. К недостаткам этих систем относятся трудность обнаружения некоторых типов ВВ и невозможность интеграции с высокоскоростными конвейерами транспортировки багажа.

Практически применяются системы типов HI и VIS-W фирмы Vivid Technologies и Scan System 7 и Scan System 10 фирмы EG fe G Astrophysics Research. Фирма Vivid поставила 57 систем Великобритании, две - в США, пять - в Швейцарию и по две - в Германию, Бельгию, Францию и Канаду. Фирма EG fe GA поставила 12 систем Великобритании.

Квадрупольный резонанс - это новая технология, использующая радиочастотный зонд для получения сигнатур химических веществ, отражающих их характерные признаки. Процесс обнаружения ВВ системами на основе этой технологии чувствителен к концентрации в окружающей среде азота, входящего в состав сильных ВВ. Это дает возможность обнаруживать потенциальные взрывные устройства среди других предметов и веществ, содержащих азот. Фирма Quantum Magnetics разрабатывает систему досмотра багажа Q-Scan Baggage Inspection System на основе квадрупольного резонанса. Стоимость этой системы (200000 долл.) будет ниже, чем системы с компьютерной томографией. Опытное применение системы Q-Scan в аэропортах показало, что она быстро, надежно и эффективно обнаруживает пластиковые ВВ и при работе в автоматизированном режиме может производить досмотр одного места багажа за 30 с. По она не может обнаруживать ВВ всех типов, перечисленных в стандарте FAA. Вместе с тем, она может обнаруживать RDX, входящий в состав пластиковых ВВ. По заявлению официальных представителей FAA, система Q-Scan надежно обнаруживает наиболее известные пластиковые ВВ, используемые для изготовления взрывных устройств.

В настоящее время FAA изучает возможность совместного применения систем на основе квадрупольного резонанса и рентгеновских систем с двумя уровнями энергии излучения для обнаружения ВВ различных типов и взрывных устройств, включая и листовые. Но выпуск комбинированных систем пока не может превысить 5 ед. в месяц. Наряду с этими системами, рассчитанными на обнаружение ВВ с большой концентрацией, применяют портативные устройства и приборы для досмотра авиапассажиров, их ручного багажа, а также портативных электронных приборов с целью обнаружения ВВ по микроследам химических элементов. Стоимость таких приборов и устройств досмотра с высоким уровнем обнаружения находится в пределах от 30000 до 180000 долл.

В настоящее время портативные приборы и устройства обнаружения ВВ по следам входящих в их состав химических элементов производят пять фирм: Thermedics Detection, Ba.rringer Instruments, Ion Track Instruments, CPAD Technologies и Graseby Dynamics. В выпускаемых этими фирмами продуктах lonscan 400 (фирма Barringer), Itemiser (Ion Track), Plastec Explosives Detector (Graseby) применяется спектроскопия подвижности ионов.

При сравнительно невысокой стоимости приборы и устройства обнаружения на основе спектроскопии ионной подвижности (от 43000 до 150000 долл.) имеют существенный недостаток. При низких давлениях паров ВВ их надежность обнаружения оказывается ниже, чем у других систем, таких как системы на основе высокоскоростной газовой хроматографии.

В системах и устройствах на основе спектроскопии ионной подвижности производится отбор пробы, которая затем подвергается испарению путем быстрого нагревав системе. Процесс обнаружения длится 5 с.

Более 300 систем lonscan 400 действуют в аэропортах всего мира, включая международные аэропорты США La Guardia International и Dulles International. Фирма Graseby поставила II систем Plastec, a Ion Track - четыре системы Itemiser, в том числе одну систему во Вьетнам.

Лучшие результаты досмотра и обнаружения по парам ВВ дают системы на основе высокоскоростной газовой хроматографии и хемилюменисценции, например, Egis 3000 фирмы Thermedics. В системе Orion Plus Horizontal фирмы CPAD используются спектроскопия подвижности ионов и высокоскоростная газовая хроматография для повышения точности химического анализа и снижения частоты ложных тревог.

Система Egis производит анализ пробы за 18 с, а система фирмы CPAD -за 6 с. Стоимость этих систем соответственно 165000 и 150000 долл. Системы фирмы CPAD установлены в Саудовской Аравии, Гонконге, Израиле, Японии и Южной Африке. Более 190 систем фирмы Thermedis находятся в эксплуатации, в том числе 52 - в Германии, четыре - в регионе Среднего Востока и 19-в Великобритании.

Кроме систем обнаружения ВВ по их массе и следам химических элементов, существуют системы досмотра жидкостей и мелких предметов багажа с целью обнаружения ВВ.

Разрабатываются также недорогие проходные порталы для досмотра пассажиров, которые будут доступны для эксплуатации в 1997 или 1998 гг.

Ряд экспертов по безопасности в гражданской авиации отмечает, что стремление FAA создать универсальную систему, способную успешно обнаруживать металлические предметы и ВВ, так называемую "магическую пулю" ("magic bullet"), связано с большими трудностями. Эти трудности обусловлены необходимостью больших финансовых затрат и отсутствием правительственного решения о поддержке этих разработок.

Эксперты считают, что FAA должно признать бесперспективность создания системы "magic bullet" в обозримом будущем и взять курс на внедрение наиболее совершенных из существующих систем досмотра, даже при наличии отдельных их недостатков.

Комиссия вице-президента Гора, созданная в связи с катастрофой самолета авиакомпании TWA Flight 800, рекомендовала выделить 492 млн. долл. на пятилетний период для повышения безопасности в гражданской авиации США. Из этой суммы комиссия рекомендовала затратить 161,3 млн. долл. на ввод в эксплуатацию существующих систем обнаружения, в том числе 54 системы СТХ5000 SP на основе компьютерной томографии и 20 рентгеновских систем. Вместе с тем должны быть начаты исследования и разработки, направленные на повышение готовности противостоять постоянно изменяющимся и усложняющимся угрозам со стороны террористов, которые никогда не перестанут искать слабые места в системах безопасности аэропортов. Предложение комиссии Гора выделить на эти исследования 20 млн. долл. не решает проблемы существенного повышения безопасности в аэропортах. По оценкам экспертов, необходимо ежегодно выделять не менее 50 млн. долл. на разработку новых средств усиления безопасности. К таким средствам относятся рентгеновские системы переднего и бокового рассеяния, способные обнаруживать органические вещества, используемые для изготовления взрывных устройств. Необходима также разработка новых методов цифровой обработки сигналов и программных средств обработки изображений.

Существующие рентгеновские системы досмотра пропускают более 1000 предметов багажа в 1 ч, но уровень ложных тревог у них достигает 30%. Новые технологии и прогрессивные средства анализа изображений могут существенно снизить этот уровень.