УГРОЗА ИЗ МОРСКИХ ГЛУБИН

В. С. Давыдов, д-р техн. наук, профессор,

генеральный директор ООО «АКВАТОРИЯ»

В условиях высокой террористической активности в разных странах растет интерес к техническим средствам обнаружения и распознавания опасных объектов во всех возможных ситуациях и средах. Особого внимания в этом смысле требует защита подводных акваторий от возможных террористических актов.

Объектами террористических воздействий из-под воды могут быть военные корабли и атомные ледоколы, гавани и порты, нефтегазодобывающие платформы, газопроводы и нефтепроводы, территории атомных электростанций и др. Поражение таких объектов несет не только крупный материальный ущерб, но и опасность крупной техногенной катастрофы с тяжелыми последствиями для экологии.

Источниками опасности такого рода могут быть подводные лодки (в т.ч. мини-субмарины), подводные пловцы и дис-танционно управляемые беспилотные подводные аппараты. Особенность в том, что все эти объекты могут перемещаться в скрытных режимах с малой скоростью (менее 3 узлов):

— вблизи взволнованной поверхности моря;

— на фоне рыбных скоплений (имеющих скорость до 3 узлов и более);

— вблизи дна;

— под днищем проходящих судов.

Они способны залегать на дне и останавливаться в толще воды [1]. Аквалангисты без специальных средств передвижения идут со скоростью до 0,6 + 0,8 узлов, а поверхность моря колеблется со скоростью до 1 узла. В этих режимах пловцы шумов не излучают, а субмарины минимизируют собственные шумы. Для их обнаружения на возможно больших даль¬ностях могут быть использованы только гидролокационные станции (ГЛС), излучающие звуковые колебания в направлении искомых целей. При этом уровень гидролокационных сигналов от целей может быть часто соизмерим с уровнем реверберационных помех, обусловленных рассеянием импульсов на дне, взволнованной поверхности моря и рыбных скоплениях. Известны отечественные ГЛС «Анапа», «Паллада», «Диабаз», «УПО-09 Ф,—11 Ф»,

str-57

Самолов» и др., а также зарубежные ГЛС разработок «Reson», «Тпаles», «Аtlas», способные обнаружить движущиеся объекты на фоне реверберационных помех. Однако постоянное перемещение водных масс, обусловленное взволнованной поверхностью моря, и движение рыбных скоплений и крупных одиночных рыб со скоростью до 3 и более узлов не позволяет обеспечивать надежное обнаружение медленно идущих морских объектов. В то же время ориентация ГЛС на обнаружение движущихся объектов может вызывать ложные срабатывания от множества естественных причин.

Поэтому потребовалось разработать метод распознавания эхо-сигналов от неподвижной или малоподвижной жесткой цели сложной геометрической формы, к которой относятся мины, субмарины и подводные пловцы на фоне случайных помех, учитывая различие их статистических характеристик. Так же потребовалось разработать метод распознавания эхо-сигналов от тел сложной формы на фоне донной реверберации [2,3].

Эти методы были разработаны и проверены при проведении морских испытаний. На рис. 1 приведен пример гистограммы распределения максимальных значений результирующих параметров г для эхо-сигналов от субмарины и реверберационных помех, а также вероятность правильного распознавания эхо-сигналов от субмарины, идущей со скоростью менее 3 узлов и неподвижной, и реверберационных помех с указанием в скобках доверительного интервала, рассчитанного для 95% достоверности. Проведенные исследования показали возможность обнаружения неподвижных и малоскоростных субмарин в условиях реверберационных помех.

В результате проведенных исследований по НИР «Акванавт», показана возможность распознавания эхо-сигналов от аквалангиста, идущего в скрытных режимах с малой скоростью (менее 3 узлов) и неподвижного вблизи взволнованной поверхности моря, вблизи дна и на фоне рыбных скоплений. Результирующие параметры эхо-сигналов опасного объекта заметно превышают аналогичные параметры для поверхностной реверберации, что позволяет со 100% вероятностью распознавать сигналы от неподвижного или малоподвижного аквалангиста на фоне реверберации. Аналогичное соотношение подтверждается для других массивов данных.Для обнаружения аквалангиста на дне применяли разработанный ранее метод идентификации тел сложной формы. Сначала строились эталоны признаковых пространств для дна в виде условных плотностей вероятностей. Определялись границы эталонных областей признаковых пространств при заданной вероятности превышения этих границ (например ~1%). Затем выполнялась идентификация принимаемых эхо-сигналов путем проверки нахождения выделенных в эхо-сигнале признаковых пространств в пределах границ эталонных областей [3].При построении границ эталонных областей для признаковых пространств, выделенных в эхо-сигналах от дна при использовании гидролокатора бокового обзора, признаки, выделяемые в эхо-сигналах от аквалангиста, выходят за границы эталонных областей. Метод идентификации тел сложной формы позволяет уверенно обнаруживать эхо-сигналы от аквалангиста, идущего с малой скоростью вблизи дна и залегающего на дне. В отдельных случаях, распознавание эхо-сигналов от целей сложной формы на фоне донной реверберации возможно на основе различия их статистических характеристик с привлечением дополнительных признаков.

Вероятности правильного распознавания — Р целей на основе совокупности признаков (включая дополнительные признаки) составили:

Аквалангист — поверхность — Р=100% (100-96); Пловец — поверхность — Р=100% (100-90); Аквалангист — рыбы — Р=100% (100-95); Дно — рыбы — Р=100% (100-95); Аквалангист—дно—Р=100% (100-95). В скобках указаны доверительные интервалы для Р с 95% достоверностью.Таким образом, разработанные методы, алгоритмы и программное обеспечение, согласованное с работой ГЛС, позволяют весьма уверенно распознавать потенциально опасные объекты.

Для защиты от несанкционированного проникновения рекомендуется проводить постоянный обзор акватории с помощью ГЛС, способных обнаружить как движущиеся цели, так и неподвижные и малоскоростные объекты с помощью описанных методов. Наиболее сложные условия возникают при защите протяженных подводных сооружений, например, газопроводов. В этом случае ГЛС со специальным программным обеспечением необходимо устанавливать на самоходные подводные аппараты, патрулирующие вдоль объектов.

На представленную здесь вкратце работу получены положительные отзывы и Военно-Морской академии им. Кузнецова, академика РАН Гапонова-Грехова А. В., академика РАН Фролова К. В., Председателя Рабочей группы при Президенте РАН по анализу риска и проблемам безопасности члена-корреспондента РАН Махутова Н.А., Радиотехнического управления ВМФ, Морского Научного Комитета Минобороны, Генерального директора ОАО «Концерн «ЦНИИ Электроприбор» академика РАН Пешехонова В. Г., Главнокомандующего ВМФ адмирала Чиркова В. В. и др

Однако трудно рационально объяснить, почему до сих пор не происходит полноценное внедрение полученных результатов. В завершение отметим, что отработанные системы защиты подводной акватории, реализующие локальные тактические задачи, могли бы экспортироваться в другие страны, где ведется, например, строительство нашими специалистами атомных электростанций.Литература:1.Е.А.Банков, Г.П.Зыков «Разведывательные операции американского подводного флота» СПб, «Галерея Принт», 2000 г., 168 стр. 2.И.Л.Баранов, д.т.н. (ФГУП «ЦКБ морской техники «Рубин»), В. С. Давыдов д. т.н. (Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет (ЛЭТИ) «Распознавание подводных объектов в скрытных режимах с целью защиты акватории от возможных террористических актов» (статья). Научный информационный сборник РАН «Проблема безопасности и чрезвычайных ситуаций» Москва, № 5, 2006, стр. 57-64.3. В. С. Давыдов Распознавание гидролокационных сигналов от морских подводных объектов сложной формы, перемещающихся в скрытных режимах, на фоне реверберационных помех. Известия вузов России. Радиоэлектроника 2011. Вып.5

Be the first to comment on "УГРОЗА ИЗ МОРСКИХ ГЛУБИН"

Leave a comment

Your email address will not be published.


*