УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Реферат на тему:
Радиотехническая разведка.
История и современное состояние.
Студент первого курса, факультет дистанционного
образования, гр. ДЗ-193, Поляков И.Н.
План.
Введение……………………………………………………………………………… …3
1. Радиотехническая разведка - цели и применение……………………………… …4
2. Классификация и краткая характеристика технических каналов утечки информации………………………………………………………………………… .5
В настоящее время, когда радиоэлектронные системы получают все большее распространение и внедрены буквально во все аспекты человеческой жизнедеятельности, важнейшее значение в разведывательной деятельности приобретает радиотехническая разведка. На выбор темы повлияло то, что по роду профессиональной деятельности периодически приходилось соприкасаться с вопросами защиты информации передаваемой по сетям телефонной связи. В ходе написания этой работы сделана попытка собрать и обобщить информацию, касающуюся радиотехнической разведки с целью получить более полное представление об этом виде деятельности, поскольку знание способов которыми можно снять информацию, позволяет разрабатывать и понимать принципы противодействия этому явлению. Рассматриваются основные физические и технические принципы процесса негласного получения информации, путем приема и анализа электромагнитных излучений аппаратуры работающей с информацией. При написании этой работы применялась исключительно СВОБОДНО РАСПРОСТРАНЯЕМАЯ информация, доступная через сеть INTERNET .
1. РАДИОТЕХНИЧЕСКАЯ РАЗВЕДКА - ЦЕЛИ И ПРИМЕНЕНИЕ.
Радиотехническая разведка (РТР) - вид разведывательной деятельности, целью которого имеется сбор и обработка информации получаемой с помощью радиоэлектронных средств о радиоэлектронных системах по их собственным излучениям, и последующая их обработка с целью получения информации о положении источника излучения, его скорости, наличии данных в излучаемых сигналах, смысловом содержании сигналов.
Системы РТР устанавливаются на военной технике в составе бортовых управляющих комплексов и позволяют обеспечить безопасность, за счет своевременного обнаружения источников электромагнитного излучения (электронные системы ракет, самолетов, и пр.), а следовательно своевременного предупреждения о возможной угрозе и проведения операций по спасению техники и людей ей управляющих. Установка средств РТР на самолетах и спутниках позволяет выявить на большой территории локальные источники радиоизлучения, которые могут оказаться радиолокационными системами, передатчиками, аппаратурой радиоборьбы, радиотрансляторами и т.п. обнаружить запуск ракет и получить данные телеметрии, которыми они обмениваются с центром управления, на основании которых сделать выводы о целях полета (использование систем РТР в составе систем раннего предупреждения). К примеру, в 1983 году, когда южнокорейский «Боинг» нарушил воздушную границу СССР (что трагически закончилось для самолета – его сбили) и летел над нашей территорией, над ним три оборота сделал американский спутник радиотехнической разведки. Он отслеживал, какие советские средства ПВО были задействованы в этой операции.
Данные получаемые системой РТР военной техники, могут быть доступны другим потребителям посредством внутренних каналов связи и могут образовывать так называемое «информационное поле”, что позволяет более эффективно анализировать текущую обстановку.
Системы РТР могут использоваться для получения каких либо данных путем съема и расшифровки параметров электромагнитного излучения с телефонных кабельных и абонентских линий, радиорелейных каналов, кабелей компьютерных сетей, излучения аппаратуры работающей с информацией (мониторов, компьютеров и т.д.), перехвата радиообмена и т.д..
2. КЛАССИФИКАЦИЯ И КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕХНИЧЕСКИХ КАНАЛОВ УТЕЧКИ ИНФОРМАЦИИ.
2.1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕХНИЧЕСКОГО КАНАЛА УТЕЧКИ ИНФОРМАЦИИ.
Под техническим каналом утечки информации (ТКУИ) понимают совокупность объекта разведки, технического средства разведки (TCP), с помощью которого добывается информация об этом объекте, и физической среды, в которой распространяется информационный сигнал. По сути, под ТКУИ понимают способ получения с помощью TCP разведывательной информация об объекте. Причем под разведывательной информацией обычно понимаются сведения или совокупность данных об объектах разведки независимо от формы их представления.
Сигналы являются материальными носителями информации. По своей физической природе сигналы могут быть электрическими, электромагнитными, акустическими, и т. д. То есть сигналами, как правило, являются электромагнитные, механические и другие виды колебаний (волн), причем информация содержится в их изменяющихся параметрах.
В зависимости от природы сигналы распространяются в определенных физических средах. В общем случае средой распространения могут быть газовые (воздушные), жидкостные (водные) и твердые среды. Например, воздушное пространство, конструкции зданий, соединительные линии и токопроводящие элементы, грунт (земля) и т. п.
Технические средства разведки служат для приема и измерения параметров сигналов.
2.2. КЛАССИФИКАЦИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКА КАНАЛОВ УТЕЧКИ ИНФОРМАЦИИ ОБРАБАТЫВАЕМОЙ ТЕХНИЧЕСКИМИ СРЕДСТВАМИ ПРИЕМА, ОБРАБОТКИ, ХРАНЕНИЯ И ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ.
Под техническими средствами приема, обработки, хранения и передачи информации (ТСПИ) понимают технические средства, непосредственно обрабатывающие конфиденциальную информацию. К таким средствам относятся: электронно-вычислительная техника, режимные АТС, системы оперативно-командной и громко - говорящей связи, системы звукоусиления, звукового сопровождения и звукозаписи и т. д.
При выявлении технических каналов утечки информации ТСПИ необходимо рассматривать как систему, включающую основное (стационарное) оборудование, оконечные устройства, соединительные линии (совокупность проводов и кабелей, прокладываемых между отдельными ТСПИ и их элементами), распределительные и коммутационные устройства, системы электропитания, системы заземления.
Отдельные технические средства или группа технических средств, предназначенных для обработки конфиденциальной информации, вместе с помещениями, в которых они размещаются, составляют объект ТСПИ. Под объектами ТСПИ понимают также выделенные помещения, предназначенные для проведения закрытых мероприятий.
Наряду с ТСПИ в помещениях устанавливаются технические средства и системы, непосредственно не участвующие в обработке конфиденциальной информации, но использующиеся совместно с ТСПИ и находящиеся в зоне электромагнитного поля, создаваемого ими. Такие технические средства и системы называются вспомогательными техническими средствами и системами (ВТСС). К ним относятся: технические средства открытой телефонной, громкоговорящей связи, системы пожарной и охранной сигнализации, электрификации, радиофикации, часофикации, электробытовые приборы и т. д.
В качестве канала утечки информации наибольший интерес представляют ВТСС, имеющие выход за пределы контролируемой зоны (КЗ), т. е. зоны, в которой исключено появление лиц и транспортных средств, не имеющих постоянных или временных пропусков.
Кроме соединительных линий ТСПИ и ВТСС за пределы контролируемой зоны могут выходить провода и кабели, к ним не относящиеся, но проходящие через помещения, где установлены технические средства, а также металлические трубы систем отопления, водоснабжения и другие токопроводящие металлоконструкции. Такие провода, кабели и токопроводящие элементы называются посторонними проводниками.
В зависимости от физической природы возникновения информационных сигналов, а также среды их распространения и способов перехвата, технические каналы утечки информации можно разделить на электромагнитные, электрические и параметрический. Схема представлена в приложении 1.1.
2.2.1. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КАНАЛЫ УТЕЧКИ ИНФОРМАЦИИ.
К электромагнитным относятся каналы утечки информации, возникающие за счет различного вида побочных электромагнитных излучений (ЭМИ) ТСПИ:
1) излучений элементов ТСПИ;
2) излучений на частотах работы высокочастотных (ВЧ) генераторов ТСПИ;
3) излучений на частотах самовозбуждения усилителей низкой частоты (УНЧ) ТСПИ.
Электромагнитные излучения элементов ТСПИ. В ТСПИ носителем информации является электрический ток, параметры которого (сила тока, напряжение, частота и фаза) изменяются по закону информационного сигнала. При прохождении электрического тока по токоведущим элементам ТСПИ вокруг них (в окружающем пространстве) возникает электрическое и магнитное поле. В силу этого элементы ТСПИ можно рассматривать как излучатели электромагнитного поля, модулированного по закону изменения информационного сигнала.
Визуальное наблюдение ведется с использованием оптических приборов дневного наблюдения, а ночью и в условиях ограниченной видимости - приборов ночного видения.
Для повышения возможностей наземной разведки в визуальном наблюдении и выявления удаленных объектов днем обычно широко используются оптические приборы: бинокли, перископы, стереотрубы, разведывательные теодолиты, оптические наблюдательные приборы со стабилизированным полем зрения, оптические и лазерные дальномеры.
К электронно-оптическим приборам ночного видения (ПНВ) относятся приборы с ИК облучением объекта и бесподсветочные приборы.
ПНВ с ИК облучением объекта из-за наличия источников подсветки ПНВ имеют значительные размеры и массу, а также потребляют электроэнергию относительно высокой мощности. Кроме того, ИК прожекторы легко обнаруживаются даже с помощью несложных детекторов на дальностях, в три раза превышающих оптимальные дальности действий ПНВ.
В связи с указанными недостатками в последние годы ПНВ с ИК облучением объекта заменяются бесподсветочными средствами ночного видения.
Бесподсветочные (пассивные) ПНВ являются наиболее перспективными в военном деле, так как они позволяют вести наблюдение ночью при наличии слабой естественной освещенности, создаваемой звездным и лунным светом или за счет собственного излучения объектов (целей). В настоящее время в армиях стран НАТО имеются такие приборы на электронно-оптических и микроканальных усилителях яркости изображения.
Фотосъемка обладает существенными преимуществами перед другими способами разведки, так как она позволяет получать оптические изображения объектов высокого качества. Изучение фотоснимков дает наибольшее количество разведывательных сведений по сравнению с визуальным, телевизионным или радиолокационным наблюдением, а также при использовании средств инфракрасной разведки. Поэтому современные специалисты считают фотографирование одним из самых эффективных способов разведки по отношению к проводимым инженерно-техническим мероприятиям маскировки войск и объектов.
В соответствии с применяемыми материалами, фотографирование при разведке может быть: обычное, цветное и спектрозональное. Цветная фотопленка используется при фоторазведке ограниченно, так как при съемке с больших расстояний цветовые различия объекта с фоном нивелируются, и поэтому дешифровочные свойства цветных снимков хуже, чем черно-белых.
Спектрозональное фотографирование применяется специально для вскрытия замаскированных объектов. Сущность его заключается в одновременном фотографировании объектов в двух различных зонах спектра на двухслойную фотопленку. Верхний слой пленки воспринимает только инфракрасные лучи, нижний же слой чувствителен к видимому свету.
Благодаря этому, на спектрозональных фотоснимках объекты отличаются от фона по цвету, поскольку между ними имеется различие по отражательной способности в одной из зон чувствительности применяемого фотоматериала.
Следует также иметь в виду, что на спектрозональных снимках легко обнаруживаются любые нарушения растительного покрова, дороги, мосты, фортификационные сооружения и другие искусственные объекты; лиственные породы отличаются от хвойных.
Наземное фотографирование позволяет получать крупномасштабные снимки объектов и фотопанорамы. Для этой цели используются фотосистемы с фокусным расстоянием до 250 см. На фотоснимках, сделанных таким фотоаппаратом с расстояния до 10 км, хорошо дешифрируются боевые и транспортные машины. Применение пленок, чувствительных в ближней инфракрасной области спектра, позволяет вскрывать различия между замаскированным субъектом и фоном, которые не воспринимаются глазом. Повторное фотографирование одной и той же местности дает возможность путем сопоставления снимков фиксировать изменения в обстановке и обнаруживать новые объекты.
Телевизионные средства разведки предназначены для передачи на расстояние движущихся или неподвижных изображений по радиоканалу или по проводам электрических сигналов. Они позволяют получать разведывательные данные о войсках противника в наглядной форме и в короткие сроки. Аппаратура телевизионной разведки применяется как авиацией, так и наземными разведгруппами. С ее помощью можно обнаружить войска на марше и в районах расположения, проводить изучение объектов поражения перед нанесением по ним ракетных, ядерных ударов, оценивать результаты огневого воздействия по войскам. Дальность передачи тактических телевизионных систем наземной разведки достигает 16-40 км.
Телевизионная аппаратура является перспективным средством разведки. Ее совершенствование специалисты связывают прежде всего с решением проблемы создания малогабаритной телевизионной аппаратуры, работающей в условиях слабой освещенности.
Передача движущихся изображений в военном телевидении производится с частотой 25-30 кадров в секунду на ультракоротких волнах, которые распространяются практически прямолинейно, и максимальная дальность такой телевизионной передачи определяется высотой расположения передающей антенны: чем выше она, тем дальше от нее возможен прием.
Тепловизионная аппаратура позволяет получать изображение путем регистрации теплового контраста между объектом, окружающим фоном и их отдельными элементами. Достоинствами ее являются: скрытность ведения разведки, относительно высокая помехоустойчивость, способность обнаруживать и опознавать замаскированные цели даже в плохих метеорологических условиях (туман, дым, дождь). Размеры и масса приборов позволяют использовать их в качестве прицелов для артиллерийско-стрелкового вооружения.
Примером аппаратуры данного вида разведки может служить созданный для сухопутных войск США тепловизионный прибор AN/PAS-7.
Он является носимым и состоит из двух блоков (прибор наблюдения и источник питания) общей массой 5 кг. С помощью прибора можно наблюдать рельеф и местность, замаскированную технику и людей на удалении до 2000 м. Дальность обнаружения им "горячих" целей (обладающих повышенной температурой во время эксплуатации) достигает 3000 м.
Приборы ночного видения
После принятия решения об оснащении армий стран НАТО тепловизионными приборами исследования в области создания активных ПНВ с импульсными лазерными осветителями, судя по сообщениям иностранной печати, прекратились. В настоящее время продолжается серийное производство пассивных ПНВ всех трех поколений, хотя наибольшее распространение в армиях стран НАТО получили ПНВ второго поколения. Они используются как в прицелах и приборах наблюдения различных родов войск, так и в очках ночного видения.
В них в качестве усилителей яркости изображения применяются микроканальные пластины (тонкий диск с большим числом микроскопических каналов, каждый из которых является миниатюрным усилителем вторичной эмиссии электронов, испускаемых фотокатодом электронно-оптического преобразователя). Это уменьшило (по сравнению с ПНВ первого поколения) массу и габариты прибора в 1,5-2 раза при одновременном повышении на такое же значение дальности действия.
Кроме того, они существенно менее чувствительны к световым помехам. Световая помеха наблюдается в их поле зрения в виде светлой точки, не ухудшающей видимость в остальной части поля зрения, тогда как в ПНВ первого поколения она засвечивает все поле зрения прибора. В то же время по коэффициенту усиления приборы второго поколения уступают многокамерным ПНВ первого поколения. Да и стоимость последних значительно ниже. Поэтому за рубежом в ряде случаев предпочтение пока отдается приборам ночного видения первого поколения (средства наблюдения и разведки целей на больших дальностях, прицелы стрелкового оружия). И все же очевидные достоинства ПНВ второго поколения вызвали приоритетное их развитие, начавшееся в конце 60-х годов и продолжающееся до настоящего времени.
На современном этапе главное внимание уделяется повышению чувствительности, разрешающей способности и соотношения «сигнал/шум» электронно-оптических усилителей приборов второго поколения. Так, голландская фирма «Филипс» разработала новый электронно-оптический усилитель, чувствительность которого вдвое превышает этот показатель у ранее известных усилителей ПНВ второго поколения (500 мкА/лм против 240-270 мкА/лм). Увеличены также разрешающая способность (36 линий/мм против 28- 32 линий/мм) и соотношение «сигнал/шум» (15,5: 1 против 6,5: 1). Кроме того, за счет специальной обработки микроканальной пластины срок службы электронно-оптического усилителя увеличен втрое (до 3500 ч).
Улучшение характеристик электронно-оптических усилителей второго поколения обеспечило создание прицелов и приборов наблюдения с большой дальностью действия. Так, прицел, разработанный для модернизированной системы наблюдения танка «Леопард-1», обеспечивает дальность наблюдения и прицеливания до 1300 м в безлунную ночь и до 2700 м в лунную. Это высокие характеристики, но и они уже не удовлетворяют современным требованиям ведения ночного боя, которые сводятся к необходимости обеспечения дальности действия оружия ночью такой же, как и днем.
Стремление выполнить данное требование привело к появлению в начале 80-х годов ПНВ третьего поколения. Усилители яркости изображения этих приборов в отличие от усилителей второго поколения, в которых фотокатод изготавливался из трех щелочных компонентов, содержат фотокатод на арсениде галлия. Такой фотокатод улучшает характеристики ПНВ в двух направлениях: повышает чувствительность в видимой области спектра электромагнитных колебаний (до 1250 мкА/лм) и смещает зону высокой чувствительности усилителя в инфракрасную область спектра. При крайне низком уровне естественной ночной освещенности сигнал от фотокатода усиливается в 4 раза, что обеспечивает высокое разрешение целей в ПНВ третьего поколения и повышение дальности их действия на 30-40 проц.
По оценкам зарубежных специалистов, только 8 проц. ночей в Европе имеют освещенность, которая мала для функционирования этих приборов. Недостатком усилителей яркости изображения с арсенид-галлиевым фотокатодом является их высокая стоимость (в 2-2,5 раза выше, чем у усилителей ПНВ второго поколения), поэтому приборы ночного видения третьего поколения используются пока в основном экипажами боевых вертолетов.
В то же время конструкции ночных прицелов для стрелкового оружия все чаще приспосабливаются для возможной замены усилителей яркости изображения второго поколения усилителями третьего поколения.
По мнению западных экспертов, перспективы широкого распространения ПНВ третьего поколения в сухопутных войсках весьма сомнительны вследствие переориентации армий стран НАТО на тепловизионную технику. Они считают, что в будущем такие ПНВ найдут применение лишь в приборах с малой требуемой дальностью действия и при ограничениях по массе (до 1 кг), например в очках ночного видения и приборах водителей боевых машин. Это объясняется прежде всего тем, что дальность их действия резко сокращается в плохую погоду, и они, обладая высокой чувствительностью, теряют видимость при попадании в поле зрения ярких источников света. Поэтому вполне понятен тот интерес, какой был проявлен зарубежными специалистами к другому (пассивному) способу наблюдения не только ночью, но и днем в неблагоприятных атмосферных условиях и при применении противником различных искусственных помех - к тепловидению.
Тепловизионные приборы по сравнению с ПНВ обладают следующими достоинствами: независимость работы от уровня естественной освещенности; скрытность и большая дальность действия; способность обнаруживать цели, закрытые растительностью и маскировочными сетями; незначительное снижение дальности наблюдения при задымлении и запылении атмосферы; безотказная работа при слепящих засветках вспышками дульного пламени и применении осветительных средств противника; способность обнаруживать минные поля, а также следы боевых и транспортных машин; возможность передачи изображений по каналам связи.
Поскольку тепловизоры являются более дорогостоящими средствами ночного видения, чем ПНВ, то для сокращения стоимости их разработки и изготовления более 15 лет назад в основном в странах НАТО были предложены, стандартизированы и освоены в производстве общие тепловизионные модули СМ, TICM и SMT (рис. 5). Приборы, оснащенные этими модулями, относят к первому поколению ТВП.
В качестве основы функционирования американской системы модулей СМ избран параллельный способ сканирования изображения линейкой детекторов из кадмия и ртути и теллурида (КРТ). Количество элементов выбирается в зависимости от вооружения, с которым используется ТВП. Модули приборов наблюдения имеют линейку из 60 элементов КРТ, прицелов танков и боевых машин - из 120, а модули прицелов самолетов и вертолетов - из 180 элементов. Во французской системе SMT и английской TICM используется параллельно - последовательный способ сканирования изображения матрицей детекторов, содержащей от 24 до 88 элементов.
Опыт эксплуатации и боевого применения ТВП выявил ряд недостатков перечисленных систем общих тепловизионных модулей, поэтому в странах НАТО ведутся широкие исследования по их совершенствованию. Основными направлениями этих работ являются: уменьшение размеров чувствительных элементов детекторов, применение новых способов детектирования, разработка цифровых сканирующих преобразователей, создание неохлаждаемых матриц детекторов.
Уменьшение размеров чувствительных элементов детекторов повлечет улучшение геометрической разрешающей способности прибора и, следовательно, повышение дальности действия ТВП. С другой стороны, чрезмерное уменьшение размеров этих элементов может вызвать снижение яркости и контраста изображения, что ухудшает возможности опознавания цели. Кроме того, снижению размеров препятствует наличие в общих модулях механической системы сканирования.
Повышения качества изображения, уменьшения габаритов, массы и энергопотребления тепловизоров и упрощения технологии их изготовления удалось достичь применением нового способа детектирования - с помощью детектора СПРАЙТ (SPRITE - Signal Processing In The Element). Он представляет собой полоску из KPT элементов, в которой дополнительно осуществляются функции задержки и суммирования принимаемых сигналов.
Благодаря этому упрощается процесс обработки сигналов и значительно сокращается число соединительных проводов, в результате чего уменьшаются габариты и масса систем охлаждения ТВП.
На основе детекторов СПРАЙТ английская фирма «Барр энд Страуд» разработала тепловизионные приборы IR-18Mk2 и IR-26, предназначенные для установки на технику различных родов войск. Первый прибор (рис. 6) потребляет всего 32 Вт, имеет массу 8,5 кг и оснащен телескопом с двумя полями зрения (38х26,5° и 4,2х2,6°). IR-26 (масса 32 кг) содержит три узла: тепловизионную головку, блок обработки сигналов и пульт управления. Сканирующая тепловизионная головка оснащена телескопом с двумя полями зрения (4,75х3,18° и 13,6х9,1°).
Что касается применения цифровых сканирующих преобразователей, то, по мнению иностранных специалистов, с их помощью устраняются потери разрешающей способности прицелов и приборов наблюдения при преобразовании теплового изображения в видимое для воспроизведения на дисплее.
Интенсивно ведутся работы и по созданию неохлаждаемых или работающих при комнатной температуре ИК детекторов тепловизионных приборов. Дело в том, что для получения качественных изображений в ТВП, созданных на базе общих модулей, фотоприемники охлаждаются до температуры 77К. При этом используются различные системы охлаждения, имеющие один общий недостаток - они существенно увеличивают габариты и массу ТВП. В результате тепловизоры, созданные на базе общих модулей, по своим массо-габаритным показателям неприемлемы для установки на стрелковое оружие. Стремление создать ТВП, пригодные в качестве прицелов к стрелковому оружию, привело к созданию ИК матриц, работающих при комнатной температуре. Приборы с подобными матрицами разработаны в США и Франции.
За счет снижения габаритов и массы системы охлаждения масса приборов находится в пределах 2-2,5 кг, что позволяет устанавливать их на стрелковое оружие. лазерный акустический излучение приемник
Непрерывное совершенствование ТВП первого поколения обеспечило им высокие характеристики, которые и по сей день вполне удовлетворяют потребностям армий стран НАТО.
Но, как полагают западные специалисты, в будущем они не смогут соответствовать требованиям общевойскового боя по дальности действия, возможностям функционирования в неблагоприятных условиях и надежности. Считается, что этим требованиям будут удовлетворять тепловизионные приборы, созданные на плоских матричных элементах. Их еще называют несканирующими и относят ко второму поколению ТВП. В качестве детектора в них используется матрица элементов, обеспечивающая одновременный просмотр всего поля зрения без механического сканирования. При этом достигается значительное повышение температурной чувствительности при сохранении детального разрешения, ограниченного лишь разрешающей способностью объектива. Для считывания сигналов с отдельных ячеек матрицы-детектора используются элементы с зарядовой связью, установленные параллельно строчкам детектора. В эти элементы передаются сигналы со всех строчек детектора за очень короткое время коммутации. В течение времени считывания элементы детектора продолжают воспринимать и интегрировать тепловое излучение.
На современном этапе существует несколько вариантов приемников теплового излучения на основе плоских матричных элементов. Наиболее тщательно они разработаны на основе элементов с платиново-кремниевым барьером Шоттки. Хорошие результаты в создании таких приемников получили японские специалисты. Так, фирма «Мицубиси» продемонстрировала работу матрицы (512x512 элементов) и сообщила о разработке еще более совершенной матрицы (1000x1000). Перспективными считаются также приемники на основе индия с сурьмой и матричные КРТ приемники. Матрица, изготовленная на основе индия и сурьмы, имеет всего 128 х128 элементов и обладает высокой радиационной стойкостью, а на основе КРТ - 128x128 для диапазона длин волн 3-5 мкм и 64x64 для диапазона 7,5- 11 мкм. КРТ приемники могут обеспечить наилучшую чувствительность к ИК излучению при высоких температурах. В США приемники на плоских матричных элементах будут использованы в ПТУР перспективного противотанкового комплекса AAWS-M, зенитных и противотанковых ракетах с управлением по волоконно-оптическим линиям связи, усовершенствованной ПТУР ТОУ, а также в тепловизионное прицеле CITV командира танка М1А2 «Абрамс».
В ФРГ ТВП второго поколения должны поступить на вооружение лишь в середине 90-х годов. Предполагается, что первые приемники на плоских матричных элементах будут установлены на противотанковые ракетные комплексы третьего поколения.
В настоящее время ведутся разработки ТВП второго поколения, функционирующих при комнатной температуре. Приемники таких приборов содержат матрицы, состоящие из десятков или сотен тысяч пироэлектрических элементов.
Последние преобразуют тепловизионное изображение в соответствующий ему потенциальный рельеф из электрических зарядов, который считывается электронным путем с помощью кремниевой матрицы элементов с зарядовой связью. Опытный образец такого прибора, представляющего собой винтовочный ночной прицел, имеет массу 1,8 кг и может работать непрерывно в течение 12 ч в диапазоне волн от 7 до 14 мкм. ТБП на основе матрицы пироэлектрических элементов могут с успехом применяться для своевременного обнаружения мин. Это свойство указано, например, в характеристиках прибора AN/VAS-3, разработанного для механика-водителя танка М1 «Абрамс».
Особенностью современных конструкций тепловизиониых приборов обоих поколений является наличие у них, как правило, двух полей зрения: широкого для поиска целей и узкого для их опознавания. Так, тепловизоры прицела наводчика GPS американского танка М1 «-Абрамс» и прицела EMES-15 немецкого танка «Леопард-2» имеют широкое поле зрения размером 7,5x15° и малое размером 2,5x5°, а тепловизор прицела наводчика HL-60 французского танка «Леклерк» - соответственно 5,7x8,6° и 1,9x2,9°. В серийных тепловизорах эти поля зрения применяются поочередно, то есть в каждый момент времени можно пользоваться лишь одним.
В последние годы появились разработки ТВП, обеспечивающих одновременное наблюдение как в узком, так и широком поле зрения. Американская фирма «Хьюз эркрафт» и немецкая фирма «Элтро» совместно создали подобный тепловизор для танков. Этот прибор позволяет иметь изображение узкого и широкого полей зрения на едином экране. На одной половине данного экрана наводчик, наблюдая увеличенное изображение цели с помощью узкого поля зрения тепловизора, осуществляет наведение орудия и стрельбу по цели. Одновременно командир танка может производить поиск другой цели, наблюдая на второй половине экрана изображение тактической обстановки на местности, создаваемое широким полем зрения тепловизора.
Дальнейшее развитие техники «очного видения зарубежные специалисты связывают со следующими основными направлениями: повышением дальности действия до величин, соответствующих дальности видимости днем; расширением границ используемого диапазона спектра электромагнитных излучений и уменьшением за счет этого влияния внешней среды на работу приборов; комплексированием приборов, построенных на различных физических принципах, для повышения надежности обнаружения и опознавания целей.
Наряду с совершенствованием приемников излучения, способов обработки их сигналов и улучшением оп-тики приборов одним из важнейших путей повышения дальности действия ТВП является использование лазера на углекислом газе (СОг) в качестве осветителя. Лазер на СОг работает в диапазоне длин волн 8-12 мкм. Его импульсы, отраженные от цели и принятые тепловизором, обеспечивают не только измерение дальности до нее, но и более надежное опознавание цели. Такие лазерные локаторы уже производятся в США, Великобритании и ФРГ. Кроме увеличения дальности действия, сочетание тепловизора и лазера на СОг позволяет повысить вероятность правильного опознавания цели за счет увеличения ее контраста при лазерной подсветке.
Существующие в армиях стран НАТО средства ночного видения используют лишь две области спектра электромагнитных колебаний: видимого света и инфракрасного излучения. В последние годы проявляется тенденция использовать для ночного видения граничащие с указанным диапазоном области спектра электромагнитных колебаний: ультрафиолетовые лучи и радиоволны миллиметрового диапазона.
Ультрафиолетовые лучи практически не использовались в технике ночного видения из-за сильного поглощения атмосферой и другими оптическими средствами. В то же время велись работы по созданию высокочувствительных приемников ультрафиолетового излучения, и, вероятно, в последние годы эти работы дали обнадеживающие результаты.
Во всяком случае, еженедельный журнал «Джейн"с дефенс уикли» сообщил, что в США создана система, названная FTD (Fluorescent Target Detection), которая по ультрафиолетовому излучению может обнаруживать людей, снаряжение и технику, скрытых растительностью и не обнаруживаемых приборами ночного видения и тепловизорами.
Если создание средств ночного видения, применяющих ультрафиолетовое излучение, только начинается и его перспективы неясны, то средства обнаружения целей, использующие миллиметровый диапазон радиоволн, рассматриваются иностранными специалистами как неотъемлемая часть перспективных систем поиска и опознавания целей различных родов войск. В настоящее время за рубежом считают нецелесообразным автономное использование радиолокационных средств миллиметрового диапазона для поиска и опознавания целей ночью. Более рациональный вариант, как полагают западные эксперты,- это комплексирование радаров с другими средствами ночного видения. Опытные образцы таких систем уже несколько лет проходят всесторонние испытания.
Во Франции разработана система наблюдения RASICA, включающая радиолокационную станцию наземной разведки последней модели «Разит» 3190Е и тепловизионную камеру «Кастор». Приборы установлены на двух независимо вращающихся платформах, но имеют единое индикаторное устройство, на которое выводится информация от РЛС тепловизионной камеры. Последняя применяется также на некоторой части танков АМХ-30В2. Она монтируется на правой лобовой части башни, связана с системой управления огнем и используется для обнаружения и опознавания целей в ночных условиях. В этом году должно начаться серийное производство американской интегрированной электронно-оптической системы MTAS (Multi-Sensor Target Acquisition System), созданной фирмой «Рокуэлл интернэшнл» и предназначенной для танков М1 «Абрамс» и М60АЗ. В нее входят радиолокационная станция миллиметрового диапазона (рабочая частота 94 ГГц) и тепловизионная камера.
Информация обоих каналов обнаружения целей обрабатывается бортовой ЭВМ, и на общий дисплей выводится синтезированное изображение целей. В будущем, по всей видимости, за рубежом будет преобладать тенденция создания многоканальных средств обнаружения целей, в которых могут быть использованы в различных сочетаниях тепловизионный, радиолокационный, телевизионный, лазерный и визуальный каналы обнаружения с цифровой обработкой их сигналов и созданием синтезированных изображений целей. Такие системы, по мнению иностранных специалистов, позволят надежно обнаруживать и опознавать цели как днем, так и ночью на больших дальностях и в любых погодных условиях.
Пресс-секретарь Агентства по охране окружающей среды Валдо Яхило ответил на вопросы, опираясь на книгу «Риски эстонской погоды».
Можно ли купаться, если идет дождь и сверкают молнии?
Во время грозы нельзя отправляться купаться или кататься на лодке – молния выбирает поверхность, предпочитая места с большей электропроводимостью, которым несомненно является вода. С приближением грозы, если вы находитесь в воде, нужно незамедлительно выйти на берег.
А если только гремит, а молний не видно?
Нельзя! То, что мы не видим молний, не означает, что мы находимся в безопасности. Если глаз не замечает молнии, не означает, что ее нет. Гром возникает от молний.
Все ли молнии одинаково опасны?
Обобщенно можно сказать, что все виды молний опасны, но самой опасной является обычная линейная молния. В Эстонии каждый год появляется две-три жертвы молний, в зависимости от частоты гроз в конкретный год. Больше всего жертв было среди тех, кто прятался от грозы на открытой площадке или под высокими деревьями. Чаще все молнии бьют в лиственные деревья, поскольку они лучше проводят электричество, чем хвойные деревья.
Чего нельзя делать на улице во время грома?
Опаснее время во время грозы вести корову или лошадь, держась за цепочку, а также нести на плече косу. Во время грозы советуют держаться подальше от металлических предметов и стен, потушив огонь в печи или костер на улице. Дым лучше проводит электричество, чем воздух, а потому молния может ударить в дымящую трубу. Не советуют и разговаривать по телефону во время грозы – через телефон можно получить разряд тока или акустический шок. В принципе безопасно находиться в машине. Если ударит молния, заземление возможно через мокрую резину.
Как возникает молния?
Гроза – это мощных атмосферный разряд между тучами или между тучами и землей, во время которого возникают молнии и гром, который связан в большей степени с кучевыми облаками. Утверждается, что в атмосфере Земли одновременно проходит около 2000 гроз с 100 раскатами грома каждую секунду. Каждый день происходит около 40 000 грозовых штормов, лишь один процент из которых считается опасным. В каждом эпицентре грозы находится как минимум одно кучевое облако. Если окрестность достаточно ровная, то большое грозовое облако можно видеть на расстоянии до 300 километров.
В Эстонии грозовой детектор – аппарат, который регистрирует грозы, находится в Тыравере и входит в сеть грозовых детекторов Северных стран Nordlis. Этот прибор позволяет определить место удара молнии с точностью до одного километра, а также время удара и его силу. Сила некоторых ударов молний в Эстонии достигала 200 килоампер.
Памятка Спасательного департамента
Во время грозы
- Не открывайте краны. Вода хороший проводник электричества.
- Не разжигайте огонь в плитах и печах.
- Не прячьтесь под одиночными деревьями, рядом с металлическими мачтами и заборами. Вероятность попадания молнии в них намного больше.
- В случае грозы и плохой видимости будьте осторожны за рулем, во время ливня и града остановитесь на обочине дороги.
- Если дом расположен на открытой местности или на вершине горы, закройте окна и двери и не стойте у окна.
- Не разговаривайте по сетевым телефонам (можно получить электро- или акустический шок).
- Объясните детям, что опасен не гром, а молния.
- Во время грозы нельзя купаться или иным способом находиться в воде, поскольку вода хорошо проводит электричество. Нахождение в воде опасно даже в том случае, если молния ударила не напрямую в человека, а в поверхность воды. Если вы находитесь в водоеме в лодке, как можно быстрее гребите к берегу.
До грозы
- Установите на доме систему громоотвода. Это особенно важно для тех зданий, у которых металлические крыши или металлические конструкции, которые притягивают молнии. Также она нужна домам, находящимся на возвышенностях.
- Антенны телевизоров должны быть заземлены.
- Обесточте дом. Если это невозможно, выключите электроприборы и вытащите их из розетки.
- Уйдите от водоемов.
- Убедитесь, что открытые и летающие предметы (садовая мебель, платки и так далее) находятся в безопасном месте или надежно закреплены. Занесите легкие предметы в дом.
Природная стихия – вещь непредсказуемая и не всегда безопасная. Гроза относится к одному из самых опасных природных явлений, поскольку во время нее возникает мощнейший электрический разряд, способный вызывать пожары, несчастные случаи с травмированием и гибелью людей. В большинстве случаев, гроза представляет опасность для человека только при несоблюдении им правил безопасности. О том, что делать во время грозы, какую опасность она несет для человека, можно узнать далее.
Гроза очень опасное явление
Приближение одного из самых опасных явлений природы можно предусмотреть, чтобы иметь возможность укрыться и обезопасить себя от возможных последствий. В первую очередь, необходимо следить за образованием мощных кучевых, башнеобразных облаков, развитием облачности. Направление ветра при этом не даст очевидного понимания, поскольку гроза часто движется против ветра. При грозе обычно резко меняется направление ветра, наступает полное безветрие или резкий шквал, после чего начинается дождь. Но гроза может начинаться и без осадков. Другими предвестниками приближающейся грозы являются:
- Высокий уровень влажности воздуха. Это можно заметить по тому, как долго держится роса на траве.
- Низко летающие птицы и особо агрессивные насекомые.
- Снижение атмосферного давления воздуха.
- Душный воздух
Чтобы определить скорость приближения грозовых облаков, необходимо ориентироваться по времени от начала вспышек молнии до звука раскатов грома в секундах. Чем короче этот период, тем ближе гроза. И по сокращению или увеличению промежутков между вспышками и раскатами можно судить о приближении или удалении грозовых туч. Учитывая скорость распространения звука в воздухе, можно судить о прохождении звуком одного километра за три секунды. Таким образом, можно рассчитать приблизительное количество времени, которое остается для того чтобы найти убежище на время ненастья. Самым опасным состоянием является то, когда между вспышкой молнии и раскатом грома совсем не остается временного промежутка.
Нельзя быть на открытой местности во время грозы
Существует несколько правил того, что нужно делать, если гроза настигла неожиданно, и как следует поступать, чтобы избежать несчастья:
- Нужно избегать открытой местности. Как правило, молния попадает в самую высокую точку местности. Если находиться во время грозы в поле, самой высокой точкой будет являться человек.
- Вода – отличный проводник тока. Поэтому, во время грозы нужно держаться подальше от водоемов.
- Желательно избавиться от любых металлических изделий на теле, одежде, прочих вещах, положив их на расстояние пяти метров от себя. Зонтик, раскрытый над головой, может послужить целью для удара молнией.
- Нужно передвигаться спокойным ходом, особенно на открытой местности.
- Отключить все радио-, бытовые приборы, телевизор, прочие электрические приборы в доме из сети.
- Если жизни угрожает опасность или вы находитесь там, где нет населенных пунктов, необходимо связаться со службой спасения МЧС.
Что нельзя делать во время грозы
Ни в коем случае не стойте под одинокими деревьями во время грозы
В соответствии с вышесказанным, можно определить правила, что нельзя делать во время грозы:
- Нельзя укрываться под одиноко стоящими предметами на открытой местности – деревом, высоковольтным столбом, прочими высокими сооружениями, находящимися в большой удаленности от прочих.
- Пользоваться мобильным телефоном, особенно на большом удалении от домов, прочих сооружений. Это объясняется тем, что электромагнитные волны притягивают электрический разряд, и известны случаи попадания молнии в мобильный телефон человека, который в это время разговаривал по нему. Однако, в городских условиях такие случаи встречаются редко.
- Передвигаться на велосипеде на открытой местности.
- Нельзя прижиматься или находиться в другой непосредственной близости к металлическим предметам на улице.
- Не следует сразу же укрываться от дождя. Если одежда мокрая, меньше шансов на то, что поразит молния, чем если она сухая.
- Нельзя лежать на земле или бежать от грозы, находясь на открытой местности. В первом случае, ударив в землю, молния может задеть и человека, а во втором – он становится своего рода быстро передвигающейся мишенью.
- Разговаривать по телефону с проводной связью, поскольку молния может попасть между натянутыми проводами столбов.
- Во время грозы не стоит подходить к электропроводке, громоотводу, водосточным трубам крыши, телевизионной или радиоантенне, также не рекомендуется стоять около открытого окна.
Где нельзя находиться во время грозы
Гроза на открытой местности
Если настигла внезапная стихия, но еще можно выбрать укрытие, следует иметь ввиду места, где нельзя находиться во время грозы:
- Нельзя находиться на открытой местности
- Находиться внутри и вблизи водоемов.
- На вершинах скал и других возвышенностей.
Что делать, если застала гроза
Поскольку стихия непредсказуема, и существуют места, провоцирующие поражение человека молнией, следует знать, что делать во время грозы, оказавшись в небезопасном месте.
В лесу
Гроза в лесу
Если вы находитесь в лесу во время грозы, необходимо избегать близости таких деревьев, как дуб, сосна, тополь. По статистике, именно они чаще всего притягивают к себе разряды молнии, по этой причине из-за них возникают лесные пожары. Необходимо найти низкорослый участок леса и спрятаться там, сев на корточки, и приняв позу эмбриона. Деревья сами по себе являются естественными громоотводами, поэтому следует избегать нахождения рядом с высокими деревьями.
Идеальный вариант обезопасить себя – найти участок с низкорослыми деревьями и густыми кронами, спрятаться между ними, сев на землю.
Если при этом необходимо перемещаться, делать это нужно, не отходя от них дальше высоты крон. Нельзя выбирать места для укрытия около деревьев, ранее пораженных молнией. Почва вокруг них говорит о высокой электропроводности, что означает вероятность повторения удара молнией. Кроме того, во время ночевки при грозе нельзя ставить палатку на открытом участке, а также сидеть около костра, потому что дым очень хорошо проводит электричество.
В поле
Гроза в поле
Если застала гроза в поле, нужно спрятаться в какое-либо углубление – овраг, яму, нужно сесть на корточки, пригнув голову к коленям. Нужно стараться держаться подальше от высоких одиночных предметов и сооружений на расстоянии не менее 200 метров. Нельзя пользоваться телефоном и любыми металлическими изделиями, чтобы не притягивать к себе разряды молнии. При нахождении в поле следует знать, что глинистая почва более опасна, чем каменистая или песчаная. Поэтому, ни в коем случае нельзя ложиться на землю, если она глинистая.
На воде
Гроза на воде
Около водоема в грозу находиться особенно опасно, но, если так вышло, что вы не успели уйти с пляжа, следует предпринять немедленные попытки сделать это, и тем более, незамедлительно выйти из воды. При нахождении внутри плавсредства следует немедленно пристать к берегу, если это невозможно, необходимо переодеться в сухую одежду, осушить лодку, сделайте защиту из тента, накрывшись им, положив вокруг и под себя спасательный жилет, круг, резиновые сапоги, прочие изолирующие предметы. Тент должен защищать лодку от проникновения воды, но при этом не касаться поверхности водоема.
В частном доме
Гроза бьет в крышу частного дома
Многоэтажные дома защищены от попадания молнии благодаря громоотводам, но частые и садовые домики находятся в зоне опасности. Чтобы избежать опасности, необходимо предпринять меры:
- Закрыть все окна и двери. Внутрь дома может попасть шаровая молния.
- Отключить все электроприборы, радиоприемники от электрической сети.
- Перестать топить печь, закрыть дымоход.
- Отключить все средства связи
- Отойти от окон, дверных проемов, металлических предметов, розеток.
На дороге
Гроза на дороге
Если гроза застала во время передвижения на автомобиле, нужно остановить движение вдалеке от одиночных предметов и пустынной местности. Следует закрыть все окна, спрятать антенну, отключить радиоприёмник, навигатор, сотовую связь. Не стоит прикасаться к металлическим предметам внутри машины, в том числе к дверным ручкам.
В горах
Гроза в горах
При нахождении в горной местности следует сразу же спуститься с возвышенностей, отойти от водостоков и водопадов, лучше всего встать под отвес, превышающий рост человека в 5-6 раз. Стоять следует не ближе, чем на 2 метра к отвесу. Укрытие в расщелинах и пещерах также подходит, но не ближе двух метров от стен. Во время грозы нельзя прислоняться к стенам скалы и брать в руки металлическое снаряжение.
Вопрос читателя можно ли купаться во время грозы, не показался мне наивным и надуманным.
Действительно, многие рассказывают о прелестях купания в дождь и грозу. Тут и вода мягче и теплее, и эмоции другие. Романтика и воспоминания на всю жизнь!Но редкий летний дождь обходится без грозовых разрядов, особенно после долгой жары и засухи, как этим летом. Без специального образования или большого опыта наблюдений не всегда можно определить, что на нас надвигается – обычное дож-девое облако или гроза.
Известно, что молния ударяет в самые высокие точки над землей. На суше в большинстве случаев можно успеть спрятаться от нее в складках местности, в лесу, в здании и др. На воде же голова любого купающегося будет самой высокой точкой на поверхности водоема, именно в нее и должна попасть молния.
Вода является идеальным проводником электроэнергии. Поэтому мы даже вилку сетевого провода телевизора или другого электроприбора остерегаемся брать мокрыми руками, знаем – это смертельно опасно. Молния же – немыслимый электрический разряд с температурой до 30 тысяч градусов (это в 5 раз выше, чем на поверхности Солнца).
Молния на воде поражает не только в точке попадания, но как минимум в радиусе 100 мет-ров. Некоторые специалисты предупреждают о возможности поражения людей на воде в радиусе до 500 и даже 1500 метров! Согласитесь: проверять эту информацию на себе просто глупо.
Как рождается молния?
Не каждый знает или не каждый помнит из уроков физики, что молния вначале бьет сверху (с облака) вниз (на землю, на поверхность водоема). Это так называемый предварительный разряд. Он абсолютно невидим для глаза и не сопровождается громовым раскатом. Предварительный разряд прокладывает путь для основного разряда, направленного обратно от земли в облака. Вот этот-то разряд мы и видим за десятки километров в виде грозной и гигантской вспышки.
В основном разряде содержится колоссальное количество теплоэнергии, которая мгновенно нагревает воздух. Он стре-мительно расширяется, образуя оглушительную взрывную волну. Это и есть пугающий всех гром. А бояться нужно не грома и не прочертившей все небо молнии, а предшествующего им предварительного и невидимого нам разряда.
Почему молния бьет в одиночный объект?
Молнии легче разрядиться через области с преобладающим электрическим полем. Оно же возникает около одиночных объектов. Предварительный разряд молнии происходит по кратчайшему пути вниз. Этим и объясняется попадание молнии в одиноко стоящие или возвышающиеся на местности дерево, дом, скалу и др. Если же на местности или на поверхности воды возвышается человек, то ему грозит смертельная опасность, и преуменьшать эту опасность недопустимо.
Что делать до начала грозы?
Немедленно покиньте воду и возвращайтесь домой. Если это невозможно, удалитесь от водоема не менее чем на 30-50 м и располагайтесь в безопасном от поражения молнией месте – не на высоте, не под отдельно стоящими деревьями. Это может быть склон берега, кустарник, лесок, но не в пойме. Если с собой есть мобильный телефон, его необходимо на время грозы полностью выключить. Нельзя использовать зонт – его металлический стержень может притянуть молнию и погубить хозяина.
Если гроза уже близко, плывите или двигайтесь к берегу спокойно, не размахивая руками, иначе они окажутся еще выше над водой и могут притянуть молнию.
Не нужно тянуть с выходом из водоема до последнего момента. Помните – длина молнии может доходить до 30-32 км!
Помните о детях!
Сила воли у детей еще не столь крепка, чтобы отказаться от купания в летнюю жару, и приближающаяся гроза их мало когда пугает. Если ваши дети перед грозой оказались около водоема, бросайте все дела и идите к ним. Это лучший способ обезопасить их.
Если вы перед грозой или во время нее стали свидетелями того, как в пруду или другом водоеме купаются другие дети, примите все меры для их эвакуации из воды в безопасное место.
Нахождение детей на воде во время грозы намного опасней, чем взрослых: если взрослые чаще плавают, высовывая над водой лишь голову, дети плещутся на мелководье, выделяясь над водой в 2-3 раза выше.
Вы в зоне поражения
Не только при прямом попадании молнии в человека, но и тогда, когда он оказывается в зоне ее поражения (напомню, что на воде это от 100 до 500 и даже более метров) пострадавший получает очень серьезную травму.
У него поражается головной и костный мозг, центральная нервная и сердечно-сосудистая системы. Часты потеря сознания, понижение артериального давления, сердечная аритмия, судороги. Так же часто происходит остановка сердца, пораженный молнией может впасть в состояние комы и клинической смерти.
Первая помощь
Прежде всего пострадавшего от молнии нужно перенести на 30-50 метров от места поражения – молния не мина, может ударить в одну и ту же точку и дважды, и трижды, усугубляя первый удар и подвергая не меньшей опасности пришедших на помощь пострадавшему людей.
Пострадавшему от атмосферного электричества человеку необходимо немедленно делать искусственное дыхание. Если наблюдается остановка сердца, необходим его непрямой массаж. Пострадавшего нужно доставить в больницу, если это невозможно сразу, его нужно напоить горячим чаем и обеспечить покой.
Не теряйте надежды – до 75% пострадавших удается спасти при своевременно и правильно оказанной медицинской помощи.
Ведущий Евгений Шумилов.
