Противодействие взрывным устройствам с радиовзрывателямиКак свидетельствует статистика, в подавляющем большинстве случаев взрывные устройства (ВУ) с радиовзрывателями (РВ) использовались для поражения медленно движущихся или неподвижных объектов. Для этого выбирались моменты, когда объект покушения входит или выходит из дома (Лиходей, Шанцев), выезжает из офиса или резиденции (Шеварднадзе, Березовский), или террористический акт осуществлялся в местах массового скопления людей (Котляковское кладбище, вокзал в Пятигорске). Случаи использования таких ВУ для поражения объектов в быстродвижущейся автомашине единичны и не привели к желаемому для террористов результату (покушения на президента Чечни Масхадова и премьер-министра Украины Лазаренко). Оценивая возможные пути построения и использования РВ, диапазоны используемых частот и дальности передачи радиосигнала управления, можно оценить и возможности противодействия работе таких взрывателей. Противодействие ВУ с РВ может быть теоретически основано на следующих схемах:
Рассмотрим достоинства и недостатки каждой из схем. ВУ может быть обнаружено как визуально, так и с помощью собаки или различных технических средств: нелинейного радиолокатора или металлодетектора. Если дальность визуальной идентификации незамаскированного ВУ с РВ ограничивается условиями местности и квалификацией оператора, то дальность обнаружения закамуфлированного (например, уложенного в непрозрачный полиэтиленовый пакет) такого ВУ с помощью нелинейного радиолокатора не превышает 5 м, с помощью металлодетектора - не более 1 м. В случае использования указанных технических средств оператора, производящего поиск, подстерегают две серьезные опасности:
Если при этом ВУ имеет массу основного заряда более 1 кг или мощный осколочный корпус, у оператора практически не остается шансов выжить, даже будучи облаченным, в защитный костюм сапера. В связи с этим обеспечение безопасности персонала при поиске ВУ с РВ и установке вблизи него различного рода защитных конструкций для локализации возможных последствий взрыва является проблематичным. Существует мнение, что можно блокировать работу приемно-исполнительных приборов РВ путем накрытия их металлическими или металлизированными экранами, препятствующими прохождению радиосигналов управления. Необходимо отметить, что установка такого экрана не гарантирует надежного экранирования прохождения радиосигнала управления из-за возможности дифракции радиоволн, распространения их в подземных инженерных коммуникациях или находящихся рядом металлических конструкциях. Надежное экранирование может быть обеспечено только в том случае, если приемно-исполнительный прибор РВ будет полностью помещен в экранированную заземленную камеру, что связано с огромным риском для оператора. Возможность же экранирования излучения командно-передающего прибора вообще проблематична, поскольку для этого необходимо найти террориста с этим прибором и скрытно создать вокруг него экранированную камеру. Известно, что действие СВЧ-излучения с высокой плотностью потока мощности (порядка десятков милливатт на квадратный сантиметр) может приводить к необратимому нарушению работоспособности электронных компонентов (транзисторов, интегральных схем и т.п.) за счет электрического пробоя р-п переходов. При меньшей интенсивности СВЧ-излучения возможен временный выход из строя этих компонентов на время до десятков минут с последующим полным или частичным восстановлением работоспособности. В случае пробоя р-п перехода в транзисторе (тиристоре), на основе которого выполнен электронный ключ исполнительного блока взрывателя, обеспечивающего передачу электрического импульса от источника тока на электродетонатор, ключ открывается с соответствующим инициированием взрыва электродетонатора и всего ВУ. При наличии во взрывателях проводящих корпусов из металла или металлизированной пластмассы существенно снижается или полностью исключается возможность воздействия на электронную схему СВЧ-излучения. Следует отметить, что неизбирательный характер действия СВЧ-излучения может приводить в условиях городской и промышленной застройки к поражению бытовой и промышленной радиоэлектронной аппаратуры, попавшей в диаграмму направленности излучателя. Кроме того, для создания мощного СВЧ-генератора необходимо использование узкой диаграммы направленности излучения, что потребует точного знания местоположения блоков РВ. Обеспечение санкционированного подрыва ВУ с РВ возможно путем подачи на его приемно-исполнительный прибор соответствующего радиосигнала управления. Но, учитывая практически неограниченное количество возможных комбинаций, например, в цифровом коде такой команды и соответствующее время подбора этого кода, такой вариант противодействия РВ как реально осуществимый можно исключить. Своеобразное исключение составили единичные случаи захвата на базах оппозиционеров в Афганистане РВ, когда были определены сетка рабочих частот и возможные кодовые комбинации радиосигналов управления. С учетом полученной информации были созданы образцы гак называемых радиотралов, позволивших осуществить подбор кода радиосигнала управления на конкретных рабочих частотах и приведение к срабатыванию приемно-исполнительных приборов РВ с мощными фугасными зарядами ВВ, установленными в полотне дороги на маршрутах движения воинских колонн. Санкционированный в этом случае подрыв зарядов, которые к тому же было сложно технически обнаружить, был оправдан и позволил избежать ненужных жертв. К сожалению, такой способ борьбы с РВ практически неприменим в условиях использования РВ с большим многообразием рабочих частот и видов кодирования радиосигналов управления. Очевидно, что все рассмотренные выше варианты противодействия РВ являются либо малоэффективными, либо опасными для персонала, осуществляющего поиск и обезвреживание ВУ с таким взрывателем. Тем не менее, работы в этих направлениях периодически проводятся в разных странах мира, пока без достижения каких-либо значимых результатов. Наиболее реальной является борьба с РВ, основанная на воздействии, на его приемно-исполнительный прибор специальных радиосигналов, препятствующих приему и обработке радиосигнала управления. Следует отметить, что этот способ является основным во всех странах мира и реализуется с помощью различного рода генераторов помех, блокираторов РВ или так называемых джаммеров. Суть радиоэлектронного подавления (блокирования) приемно-исполнительных приборов РВ заключается в создании радиопомехи на его рабочей частоте. Уровень этой помехи на входе приемно-исполнительных приборов должен быть таким, чтобы соотношение уровней сигнал/помеха в момент передачи радиосигнала управления было не более 3/1. В идеальном случае, когда точно известна рабочая частота РВ, можно применять генератор шума, создающий прицельную помеху, ширина полосы которой превышает ширину полосы приема приемно-исполнительного прибора РВ всего в 1.5 ... 2.0 раза. К сожалению на практике этот параметр РВ в подавляющем большинстве случаев неизвестен и может быть определен с помощью сканирующего приемника только в момент передачи радиосигнала управления, когда уже поздно осуществлять какие-либо меры противодействия. В простейшем случае генератор помех обеспечивает формирование широкополосной заградительной помехи в диапазоне от 10 до 500 МГц (в некоторых образцах - до 1000 МГц) при суммарной мощности сигнала, подводимого к одной или нескольким антеннам, от 10 до 500 (1000) Вт. Как видно из значений приведенных параметров, спектральная плотность помехи является весьма малой величиной. Учитывая, что полоса пропускания большинства приемников, в том числе и приемно-исполнительных приборов РВ, составляет, как правило, 10 кГц, можно предположить, что радиус надежного подавления (блокирования) приемно-исполнительных приборов РВ составит несколько метров в зависимости от мощности генератора помех, что и подтверждается результатами натурных испытаний. При этом помехозащищенный РВ может быть заблокирован, а непомехозащищенный - приведен к срабатыванию. При блокировании близкорасположенного (на расстоянии до 10 м) помехозащищенного РВ существует опасность провоцирования и его подрыва за счет комплексного воздействия двух факторов:
Учитывая указанное выше расстояние между генератором помех и ВУ, можно предположить, что в случае взрыва последствия для самого генератора и его оператора будут довольно серьезными. Довольно часто разработчики таких генераторов помех, используя помеху в диапазоне выше 800 МГц, демонстрируют возможности своих изделий в условиях помещений ограниченного объема на компьютерах, телевизорах, диктофонах и микрофонах. Внешне это выглядит весьма эффектно, поскольку нарушается нормальная работа такого рода оборудования, хотя и не имеет никакого отношения к противодействию работе реальных РВ. Учитывая рабочие диапазоны функционирования реальных РВ, схемы их построения и дальности передачи радиосигналов управления, можно утверждать, что использование в генераторах помех для блокирования РВ помехи в диапазоне выше 800 МГц не только малоэффективно, но и опасно. Для повышения дальности подавления приемно-исполнительных приборов РВ может быть использован принцип формирования такой широкополосной заградительной помехи, когда плотность помехи не равномерна по всему диапазону, а имеет повышенные значения в отдельных поддиапазонах, например, в тех, в которых наиболее вероятно функционирование РВ. Но и в этом случае спектральная плотность помехи возрастает незначительно и, соответственно, незначительно увеличивается радиус подавления приемно-исполнительных приборов РВ. В некоторых моделях джаммеров зарубежного производства реализована возможность существенного повышения спектральной плотности помехи за счет существенного сужения диапазона излучения до 3.5 % от центрального значения выбранной рабочей частоты fpаб (постановка прицельной помехи). При fpa6 = 27 МГц помеха будет создаваться в диапазоне от 26.52 до 27.47 МГц, при fc = 160 МГц - в диапазоне от 157.2 до 162.8 МГц. За счет такого сужения диапазона излучения и соответствующего повышения спектральной плотности помехи радиус подавления приемно-исполнительных приборов РВ существенно возрастает. Однако для реализации подобного режима подавления РВ необходимо точное знание рабочей частоты радиосигнала управления. Если для некоторых стран это не является проблемой (например, в подавляющем числе случаев в качестве РВ используется канал дистанционного включения-выключения средств акустического контроля помещений с рабочей частотой 160 МГц), то для России характерно использование самых разнообразных устройств в качестве РВ с различной рабочей частотой передачи радиосигнала управления. Кроме того, с учетом такой особенности работы некоторых типов джаммеров за рубежом уже были изготовлены террористическими организациями и изъяты полицией РВ, имеющие несколько параллельных каналов управления с разными рабочими частотами. Радиосигналы управления могли передаваться одновременно по всем каналам или при использовании панорамного сканирующего приемника, который позволяет определять границы суженного диапазона постановки помехи, по одному из каналов, гарантированно свободному от наличия помехи. Отдельно стоит вопрос о вредном воздействии на биологические объекты, и прежде всего - на человека, электромагнитного излучения широкополосных генераторов помех, имеющих высокий уровень мощности сигнала, подводимого к антенне. В России в целом и в городе Москве в частности Госсанэпиднадзором РФ установлены очень жесткие предельные нормы напряженности электромагнитного поля, создаваемого электрическими приборами независимо от их назначения. И это должно в обязательном порядке учитываться как при создании генераторов помех, так и при их эксплуатации. Основываясь на анализе возможных схем построения и применения РВ, рабочих частот их функционирования, с учетом ограничений, связанных с безопасностью эксплуатации, в России разработано и серийно производится семейство блокираторов РВ серии “Персей”. В основу функционирования этих приборов заложены следующие принципы (в порядке их значимости):
Для реализации этих принципов в блокираторах РВ серии “Персей”, в первую очередь, диапазоны излучения помехи значительно сужены и привязаны к вероятным диапазонам функционирования РВ. В каждом из блокираторов РВ серии “Персей” излучение создается двумя или более независимыми генераторами помех - каналами, размещенными в одном корпусе, с собственными антенно-фидерными устройствами. Каждый из каналов обеспечивает формирование в пределах собственного диапазона частот излучение сканирующей (свипирующей) помехи с изменяющимися по определенным законам значениями амплитуды сигнала, его формы, длительности импульсов и скорости свипирования. Теоретические и экспериментальные исследования комплекса этих параметров с учетом особенностей функционирования приемно-исполнительных приборов РВ позволили найти оптимальное решение, обеспечившее минимизацию уровня мощности сигнала, подводимого к антенне, при одновременном значительном увеличении дальности блокирования приемно-исполнительных приборов РВ. Кроме того положительный эффект дало размещение антенн по определенной схеме друг относительно друга в зонах сильного взаимного электромагнитного влияния. Одновременная работа фактически нескольких генераторов помех с близкорасположенными антеннами за счет различных нелинейных эффектов, обусловленных электромагнитными связями между нелинейными элементами выходных каскадов генераторов, обеспечивает формирование интермодуляционного излучения и воздействие интермодуляционной помехи на приемно-исполнительный прибор РВ. При этом образуются составляющие различных гармоник излучения взаимодействующих генераторов, расширяются основные диапазоны частот излучения без снижения мощности сигнала в них. Кроме того, интермодуляционная помеха за счет нелинейности усилительных приборов первого каскада усиления приемно-исполнительного прибора РВ обеспечивает образование составляющих различных гармоник и в полосе приема, что позволяет расширить радиус зоны блокирования РВ, в том числе и помехозащищенных, на 15 ... 20% при прочих равных условиях (экспериментальные данные). Как известно, для обеспечения максимальной эффективности функционирования антенного комплекса значения верхней и нижней границы диапазона излучения для каждого канала должны отличаться не более чем в 2 ... 2.5 раза. Попытка обеспечения излучения нескольких генераторов помех с помощью одного антенно-фидерного устройства или уменьшения количества генераторов при одновременном расширении диапазона излучения оставшихся генераторов приводит к резкому снижению эффективности функционирования комплекса. Не способствует повышению эффективности функционирования комплекса генераторов помех и дополнительные разъемы для возможности демонтажа антенн, поскольку в этом случае значительно ухудшается КСВ (коэффициент стоячей волны) антенно-фидерного устройства, являющийся своеобразным коэффициентом полезного действия этой части комплекса. Как показал опыт создания блокираторов РВ серии “Персей”, оптимальным является использование унифицированных каналов - модулей генераторов помех со следующими диапазонами излучения, гарантированно перекрывающими рабочие диапазоны функционирования РВ:
Оптимальное значение интегральной мощности сигнала, подводимого к антенне, в каждом канале с учетом рассмотренных выше требований не должно превышать 2.9 ... 3.0 Вт. Из этих модулей компонуются конкретные варианты блокираторов РВ: с 2-мя модулями -
с 3-мя модулями -
с 4-мя модулями -
За счет формирования интермодуляционной помехи ее диапазон значительно шире указанных диапазонов и простирается от 10 МГц до 2 ГГц. В частности, блокиратор РВ “Персей - 2М” за счет указанного эффекта имеет значительный уровень помехи и в диапазоне 300 ... 330 МГц. В диапазоне выше 800 МГц уровень помехи минимально возможный, что обеспечивает минимальную вероятность провоцирования подрыва близкорасположенных электронных взрывателей и вывода из строя электрооборудования. Кроме того обеспечивается возможность создания коммуникативного окна для пользования сотовой связью стандартов 850, 900 и 1800 МГц. Изделие “Персей - 2М+” является дополнительным к изделию “Персей -2М” и должно использоваться только совместно с базовым, если неизвестна рабочая частота РВ. Характерной особенностью изделий “Персей - 2М” и “Персей - 2М+” является наличие двух телескопических штыревых антенн, обеспечивающих, с одной стороны, автоматически формирование круговой диаграммы направленности излучения, с другой стороны, - демаскирование изделия как блокиратора РВ (рис. 1).
Характерной особенностью изделий “Персей - 2С”, “Персей - 2С+” и “Персей - ЗС” является скрытное размещение антенн ленточного типа в утолщенном атташе-кейсе типа “Пилот” фирмы “Самсонайт” (рис. 2).
Изделия “Персей - 2С” и “Персей - 2С+” являются аналогами соответственно изделий “Персей - 2М” и “Персей - 2М+” (по диапазонам излучения) при примерном равенстве зон блокирования РВ практически в круговой зоне. Изделие “Персей - 3С” является своеобразной комбинацией изделий “Персей -2С” и “Персей - 2С+” (без канала 40 ... 80 МГц). Естественно эти изделия являются более сложными по сравнению с блокираторами РВ со штыревыми антеннами, что нашло отражение в их стоимости. Все рассмотренные варианты блокираторов РВ имеют встроенный источник питания в виде аккумулятора 12 В емкостью 7 А* ч, зарядка которого осуществляется с помощью автоматического зарядного устройства от однофазной сети переменного тока 220 В/50 Гц или от автомобильного аккумулятора при движении автомашины или на стоянке. Блокиратор РВ “Персей - 4Т” является транспортной версией семейства блокираторов серии “Персей”, предназначенной для установки на автомашины или бронетанковую технику с питанием от бортовой сети (рис. 3). За счет установки четырех штыревых антенн на крыше транспортного средства значительно увеличивается эффективность их функционирования, поскольку корпус средства выступает в качестве естественного противовеса для антенн. Это в свою очередь позволяет при том же уровне мощности сигнала, подводимого к антенне (не более 2.95 Вт), увеличить радиус блокирования РВ на 30 ... 50 % по сравнению с переносными вариантами. Небольшая мощность сигнала обуславливает и небольшую потребляемую мощность, чем и объясняется отсутствие в цепи питания дополнительных генераторов, устанавливаемых на двигатель в зарубежных аналогах.
Все модели блокираторов РВ серии “Персей” могут использоваться в качестве стационарных при использовании специального сетевого источника питания. Конструктивное исполнение блокираторов РВ серии “Персей” определяет и преимущественные области их использования:
Если речь идет о постоянном сопровождении VIP, то для оптимального решения задачи ее защиты необходимо последовательное использование изделий “Персей - ЗС” (моменты входа-выхода из дома или резиденции, участия в мероприятиях типа конференции, съезда) и “Персей - 4Т” (передвижение на транспортном средстве). Проведенные экспериментальные исследования и натурные испытания показали, что блокираторы РВ серии “Персей” не провоцируют подрыв электронных взрывателей при размещении в непосредственной близости друг от друга, за исключением простейших непомехозащищенных РВ, срабатывание которых от создаваемой помехи возможно на расстоянии до 150 ... 200 м. В связи с этим при эксплуатации блокираторов РВ рекомендуется их включение осуществлять в зоне, защищенной от воздействия поражающих факторов взрыва ВУ с непомехозащищенными РВ с учетом мест их возможной установки. Уровень воздействия создаваемого блокираторами РВ серии “Персей” электромагнитного поля на биологические объекты не превосходит соответствующих норм, установленных Госсанэпиднадзором РФ для электрооборудования и действующих на всей территории РФ, что подтверждено гигиеническим сертификатом Госсанэпиднадзора РФ. Воздействие излучения блокираторов РВ серии “Персей” не вызывает повреждения близкорасположенного электрооборудования различного назначения. Эффективность блокирования РВ подтверждена результатами натурных испытаний с использованием различных типов РВ, в том числе и наиболее помехозащищенных из числа известных на сегодняшний день. В соответствии с протоколами испытании дальность блокирования РВ составляет не менее 27 м для изделия “Персей - 3С” и не менее 37 м для изделия “Персей — 4Т” при работе с наиболее помехозащищенными РВ, подача радиосигналов управления на приемно-исполнительные приборы которых осуществлялась с расстояния 100 м (таблица 1). При увеличении дальности передачи радиосигналов управления дальность блокирования РВ также возрастает, причем по нелинейной зависимости. Сводная таблица результатов испытаний блокираторов РВ серии “Персей” на РВ Таблица 1
Возможности значительного увеличения приведенных радиусов блокирования РВ, например, за счет увеличения мощности сигнала, подводимого к антенне, является проблематичной по целому ряду причин. За счет нелинейного характера изменения напряженности электромагнитного поля в пространстве при таком увеличении мощности сигнала происходит прежде всего повышение напряженности поля в ближней зоне. Это, с одной стороны, повышает опасность провоцирования подрыва электронных взрывателей и вывода из строя электрооборудования, с другой стороны, - приводит к возрастанию отрицательного влияния излучения на биологические объекты и в первую очередь - на оператора и сопровождаемую VIP. При этом на дальней границе зоны блокирования РВ, расширение которой и являлось целью увеличения мощности излучения, напряженность создаваемого электромагнитного поля увеличивается в значительно меньшей степени с соответствующим незначительным увеличением радиуса блокирования. В частности, при увеличении мощности сигнала, подводимого к антенне, в 2 раза (до 6 Вт) радиус блокирования РВ возрастает не более, чем на 5 ...7%; при увеличении мощности в 4 раза (до 12 Вт) радиус возрастает не более, чем на 8 ... 10%. При этом в десятки и даже сотни раз возрастает опасность провоцирования подрыва РВ, появления последствий облучения биологических объектов и вывода из строя электрооборудования. Таким образом, путь увеличения дальности блокирования РВ за счет увеличения мощности излучаемого сигнала является тупиковым. Для значительного расширения зоны блокирования РВ оптимальным является одновременное использование нескольких блокираторов РВ, разнесенных в пространстве на расстояние 50 ... 70м друг от друга. При этом кроме соответствующего числу блокираторов кратного увеличения площади зоны блокирования РВ образуются дополнительные зоны блокирования на стыках круговых зон за счет суперпозиции в пространстве электромагнитных полей, создаваемых единичными блокираторами, с низким уровнем напряженности. Таким образом наиболее эффективным способом борьбы с РВ является блокирование работы их приемно-исполнительных приборов путем воздействия на них специальных радиосигналов. Одними из наиболее совершенных приборов, реализующих этот способ, являются блокираторы РВ серии “Персей”. |
