Акустическая система определения выстрелов СОВА-М

Необходимость подобных средств для технической разведки позиций противника назрела давно. Сегодня в условиях выполнения подразделениями специального назначения служебно-боевых задач в горно-лесистой местности, обнаружить снайперов или стрелков, снабженных современными оптическими прицелами, с помощью привычных методов не просто. Системы обнаружения стрелков по оптическим демаскирующим признакам, такие как блики прицелов или биноклей, устарели и малоэффективны. Акустика же позволяет решать задачу более полно и значительно менее затратным способом.

Если до выстрела засечь позицию стрелка акустическим способом невозможно, надо максимально сократить срок его обнаружения, желательно до того, как он сможет значительно удалиться. На решение такой задачи в зависимости от освещенности и времени суток отводится от пяти-семи до нескольких десятков минут. С помощью системы «СОВА» визуализация огневой позиции на мониторе компьютера происходит за 2-3 секунды. Поэтому принять меры по борьбе со стрелками становится легче.

Если не особо вдаваться в технические тонкости, то можно сказать, что «СОВА» - это аппаратно-программный комплекс, состоящий из чувствительных акустических датчиков и компьютера. Основной его компонент - программный продукт. Физический фактор, который невозможно скрыть при выстреле - ударная волна от летящей пули. Обнаружение местоположения стрелка сводится к вычислению геометрии ударной волны, создаваемой пулей, и восстановлению обратным счетом траектории ее полета и точки выстрела. Ударная волна летящей пули приходит на микрофоны, после чего компьютер вычисляется ее конус. Ось же конуса указывает направление на точку, откуда был произведен выстрел.

Комплекс «СОВА» работает в круговом секторе в пассивном режиме, не обнаруживая себя. Он позволяет вести разведку на глубину не меньше дальности огневого поражения стрелкового оружия, и обладает некоторыми «интеллектуальными» качествами, например, определяет калибр и вид оружия, что дает возможность анализировать боевую ситуацию и устанавливать приоритетные цели. Комплекс «СОВА» способен обнаруживать несколько огневых позиций, с которых одновременно ведется стрельба. Кроме того до месяца и более комплекс может функционировать в необслуживаемом автоматизированном режиме.

«СОВА» имеет целый ряд преимуществ по сравнению с аналогичными системами иностранного производства. Прежде всего – это возможность обнаружения в режиме реального времени координаты цели с точностью, достаточной для ее огневого поражения. Отличительными особенностями разработки отечественных инженеров также являются наличие кругового сектора разведки, дневной и ночной режимы использования, всепогодность, небольшие габариты и масса изделия.

Специально по заказу разведывательного управления главного штаба Главного командования внутренних войск МВД России специалистами ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ» была разработана модификация системы «СОВА-М», предназначенная для использования на авто- и бронетехнике. Отличительная особенность этой модификации – наличие одного антенного устройства моноблочной конструкции. В состав системы входят также вычислитель и табло, размещаемые внутри транспортного средства.

Войсковые испытания системы в боевых условиях доказали, что с ее помощью можно вести эффективную борьбу со стрелками противника, и тем самым значительно сократить потери среди личного состава. Кроме того, созданный метод и его аппаратно-программная реализация нашли применение при выполнении задач по охране важных государственных объектов, а также связанных с обеспечением общественного порядка при проведении массовых, общественно-политических и спортивных мероприятий.

Основные технические характеристики акустической системы обнаружения выстрела «СОВА»

Максимальная дальность обнаружения огневых позиций:
● для стрелкового оружия калибром 5,45-7,62 мм - до 600 м
● для стрелкового оружия калибром 12,7-14,5 мм - до 1500 м
● время обнаружения цели - не более 2 сек
● сектор ведения разведки - 360°
● калибр распознаваемого оружия - от 5,45 до 14,5 мм
● количество одновременно определяемых целей - до 10
Погрешность определения координат огневых позиций:
● по дальности на дистанциях до 600 м - не более 5%
● на дистанциях до 1500 м - не более 10%
● по азимуту - не более 1°

«СОВА» слышит пулю

Акустические системы обнаружения огня из стрелкового оружия разработки ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ»

Анализ боестолкновений в населенных пунктах в военных конфликтах малой интенсивности, контртеррористических и миротворческих операциях показывает, что в этих условиях спецподразделения вынуждены действовать, как правило, в отрыве от основных сил. Опыт ведения контртеррористической операции в Чеченской Республике свидетельствует о широком применении противником партизанской тактики ведения боя против расчетов отдельных опорных пунктов (блок-постов) и подразделений в местах их дислокации, движущейся военной техники и т.д. Одной из основных угроз со стороны противника при этом является массированный штурмовой и снайперский огонь.

Учитывая невозможность либо нецелесообразность применения в этих условиях артиллерии или авиации, возникает необходимость в оперативном вскрытии огневых позиций стрелков (снайперов) противника. В этой связи многократно возрастает роль технических средств разведки, позволяющих решить эту задачу.

В настоящее время в силу недостаточных технических возможностей, имеющихся на вооружении средств разведки невозможно обеспечить должную эффективность противодействия противнику. Так, «Сборник нормативов по боевой подготовке Сухопутных войск» отводит днем на обнаружение 6-8 целей (из 10) на дальности 200-2500 м 30 минут, ночью – 40 минут на 3-4 цели.

Разведка целей в основном ведется глазомерно с использованием оптических приборов (бинокли, прицелы и т.д.) и приборов ночного видения. Обнаружение огневой позиции и определение ее координат возможно лишь после 3-10 выстрелов. В результате эффективность боевых возможностей средств поражения составляет не более 25-30%.

Сложность обнаружения позиций стрелков (снайперов) приводит к тому, что нападающая сторона имеет значительное преимущество, в первую очередь в ведении упреждающего огня. Оно позволяет нападающему наносить значительный урон подразделениям армии и правоохранительных органов до начала организованного ответного огня.

К этому необходимо добавить, что при ведении боевых действий в жилых массивах с целью предельного снижения собственных потерь и соблюдения международных правовых норм требования к разведке позиций стрелков (снайперов) противника резко возрастают. По первому выстрелу нападающей стороны необходимо получить информацию о цели (координаты позиции, калибр и вид оружия) с характеристиками, достаточными для принятия командиром правильного решения. Поэтому особую значимость приобретают технические средства оперативной разведки, позволяющие работать в режиме реального времени.

Создание таких средств до недавнего времени тормозилось проблемами, связанными со сложностью обнаружения в пространстве малоразмерных и летящих с большой скоростью пуль и вычисления координат точки выстрела в течение нескольких секунд.

Задача технической разведки огневых стрелковых позиций может быть решена различными физическими методами. К основным демаскирующим признакам позиций стрелков относятся блики оптических прицелов, электромагнитное излучение (видимого и инфракрасного диапазонов) выстрела из стрелкового оружия, акустическое излучение – ударная волна летящей пули и сферическая (дульная) волна от выстрела.

Физический фактор, который невозможно скрыть при выстреле, – ударная волна от летящей пули. Фронт этой волны имеет форму конуса с вершиной на острие пули, ось конуса – траектория пули. Угол при вершине конуса (угол Маха) зависит от скорости пули, которая при полете теряет энергию ~1 Дж/м, интенсивность ударной волны на расстоянии, например, 100 м находится в пределах от 70 до 100 децибел. Длина волны ~0,165-0,550 м, что соответствует частотному диапазону ~2000-600 Гц и обуславливает незначительное поглощение ее энергии в атмосфере. Это обстоятельство позволяет надежно регистрировать ударные волны на значительных расстояниях от летящей пули. По мере снижения скорости пули коническая поверхность волны искривляется по образующей, однако в любой момент ее можно описать математически, используя зарегистрированные данные. Таким образом, определение местоположения стрелка сводится к построению поверхности ударной волны, создаваемой пулей, и восстановлению обратным счетом траектории ее полета и точки выстрела. При этом учитываются закон торможения пули и сила тяготения.

Система «СОВА» обладает следующими основными характеристиками: максимальная дальность обнаружения огневых позиций: - для стрелкового оружия калибром 5,45-7,62 мм - до 600 м - для стрелкового оружия калибром 12,7-14,5 мм - до 1500 м - время обнаружения цели - не более 2 с - сектор ведения разведки - 360° - калибр распознаваемого оружия - от 5,45 до 14,5 мм - количество одновременно определяемых целей - до 10 погрешность определения координат огневых позиций: - по дальности на дистанциях до 600 м - не более 5% на дистанциях до 1500 м - не более 10% - по азимуту - не более 1°

Акустический метод обнаружения позиций стрелков имеет целый ряд преимуществ: возможность определения в режиме реального времени координат цели с точностью, достаточной для ее огневого поражения; круговой (360°) сектор разведки; достаточная глубина разведки (не меньше дальности огневого поражения стрелковым оружием); определение калибра и вида оружия, что позволяет анализировать боевую ситуацию и устанавливать приоритеты целей; пассивный (ждущий) режим работы, обеспечивающий системе помехоустойчивость и маскировку; обнаружение нескольких огневых позиций, из которых огонь ведется одновременно; длительная непрерывная работа (месяц и более) в необслуживаемом автоматизированном режиме; всепогодность; работа как в дневное, так и в ночное время при сложной фоноцелевой обстановке; небольшие массо-габаритные характеристики; возможность работы в движении; сравнительно невысокая стоимость аппаратуры.

На вооружении Российской армии имеются звукометрические комплексы для определения местоположения огневых позиций объектов полевой артиллерии, а для акустической пеленгации выстрелов из стрелкового оружия, в отличие от ряда зарубежных стран, отсутствуют.

В развитых странах в результате участия их вооруженных сил в локальных конфликтах, проведения миротворческих операций этому виду спецтехники придается большое значение. Так, в США подобные разработки ведутся с 1994 г. (системы Lifequard, PDC, «Бумеранг»), в Великобритании – с 1995 г. (система BDI). Французская фирма METRAVIB вышла на рынок с семейством звукометрических средств обнаружения снайперов «Пилар» (PILAR).

C 2002-2009 гг. в РФЯЦ-ВНИИЭФ выполнен большой объем расчетно-теоретических и экспериментальных работ по созданию системы «СОВА» (система обнаружения выстрела акустическая), обеспечивающей обнаружение огневых позиций стрелков в режиме реального времени. Были разработаны математическое и программное обеспечение, спроектированы и изготовлены образцы, которые прошли экспериментальные исследования и натурные (полевые) испытания на разных полигонах, в разных погодных условиях, в различной обстановке, в том числе в условиях боевых действий в Северо-Кавказском округе. Изучены возможности метода, позволяющие применить его в широком диапазоне боевых задач.

Два экспериментальных образца базовой модификации системы «СОВА» успешно прошли в 2003-2004 гг. войсковую эксплуатацию на базе группировки внутренних войск МВД России в Северокавказском регионе. Они стояли на охране блок-постов (группы боевого охранения), пунктов временной дислокации войск, базового лагеря. Эксплуатация подтвердила основные тактико-технические характеристики системы, которая сохраняла работоспособность в течение всего срока проверки. На рис. 1 показаны элементы системы «СОВА», развертываемой на местности, на рис. 2 – варианты отображения информации об обнаруженных огневых позициях на мониторе оператора системы.

В 2006 г. в РФЯЦ-ВНИИЭФ была завершена опытно-конструкторская работа (ОКР) по созданию системы акустической разведки, информационно сопряженной со средствами огневого поражения обнаруженных стрелковых позиций противника. Был создан единый комплекс, позволяющий автоматизировать процесс обнаружения и передачу координат цели (стрелка противника) на средство поражения – гранотомет АГС-17, установленный на специальной платформе, обеспечивающей его наведение на цель во всем диапазоне действия системы (см. рис. 3 и рис. 4; установленные на местности антенные устройства не показаны).

Комплекс сопряжения, обеспечивая в реальном времени информационную связь с оператором системы обнаружения, позволяет координировать работу стрелка-гранатометчика в условиях обстрела охраняемой территории с нескольких вражеских огневых позиций, определяя приоритеты подавления целей. Возможно использование нескольких комплексов со средствами поражения, управляемых от одной системы акустической разведки. В 2007 г. были изготовлены опытно-промышленные образцы этой системы, которые в настоящее время находятся на войсковой эксплуатации.

Анализ применения системы показал, что она может дополнить возможности существующих средств разведки, так как обнаруживает и определяет координаты позиций огневых средств противника одновременно во всей полосе обороны (охраны) мотострелкового батальона (мсб) на глубину до 1 км при интенсивной стрельбе в масштабе реального времени. При этом система может быть использована в качестве базовой подсистемы в общей схеме войсковой разведки мотострелкового батальона и стать основой для формирования единого информационного поля в зоне ее ответственности с учетом данных от других технических средств разведки. Это обеспечивает единое понимание боевой обстановки на всех уровнях управления мсб и условия для принятия обоснованных решений по огневому поражению противника.

В 2007 г. также была завершена ОКР по разработке модификации системы «СОВА-М» для работы на движущихся средствах авто- и бронетехники. Отличительная особенность такой модификации – наличие одного антенного устройства моноблочной конструкции (см. рис. 5). В состав системы входят также вычислитель и табло, размещаемые внутри транспортного средства (см. рис. 6).

Рис. 5. Вариант размещения антенного устройства на БТР.

Боевая задача, решаемая системой, – определение координат стрелков противника, ведущих обстрел движущегося транспорта. Система «СОВА-М» поставляется малыми партиями в силовые структуры РФ.

В 2007 г. для Военно-воздушных сил начата ОКР по созданию системы акустической разведки для предупреждения об обстреле летательного аппарата (вертолета) стрелковым оружием. Система располагается на вертолете и позволяет вести непрерывную разведку огневых позиций стрелкового и зенитного оружия (автоматическое обнаружение факта обстрела, определение направления на позицию стрелка, распознавание калибра в градации «стрелковое оружие – зенитный пулемет»), а также определять и предупреждать экипаж о зонах повреждения вертолета при попадании в него пуль. В настоящее время проведены предварительные и межведомственные испытания опытных образцов изделия.

В 2008 г. была открыта ОКР в интересах МО РФ по созданию автоматизированного переносного комплекса акустической разведки и поражения точек противника, вооруженного стрелковым оружием и средствами ближнего боя. Разрабатываются два варианта системы: моноблочная (с одним антенным устройством) и распределенная (с четырьмя антенными устройствами). Системы предназначены для непрерывного ведения разведки огневых позиций стрелков (снайперов) и отображения результатов разведки и целеуказаний, а также передачи информации по радиоканалу на прибор обработки, управления в составе звена «отделение – рота» (для моноблочного варианта) или «рота – батальон» (для распределенного варианта) на наблюдательный пункт артиллерийских подразделений. В 2010 г. будут проведены предварительные испытания систем.

Подводя итоги, подчеркнем, что впервые в России разработан и технически реализован метод определения координат места выстрела по акустической волне летящей пули. Создана базовая технология, на основе которой проектируются системы акустического обнаружения выстрела различных модификаций и видов. В том числе для работы в движении – на наземном транспорте, на борту вертолета. Кроме этого, созданный метод и его аппаратно-программная реализация, учитывая широкое распространение в мире различных террористических проявлений, может иметь и гражданское применение, например, при охране особо важных объектов или для контроля обстановки в местах массового скопления людей (вокзалы, стадионы и т.п.). Войсковая эксплуатация базового варианта системы в боевых условиях доказала, что с ее помощью можно вести эффективную борьбу со стрелками (снайперами) противника, и тем самым значительно сократить потери личного состава.

Разработка находится на уровне лучших мировых образцов, а по ряду параметров превосходит их.

Юрий Алексеевич ТРУТНЕВ – первый заместитель научного руководителя ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ», академик РАН Петр Федорович ШУЛЬЖЕНКО – заместитель директора ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ», директор программ неядерных вооружений, кандидат технических наук Юрий Михайлович ПОЛЯКОВ – ведущий научный сотрудник, кандидат технических наук Андрей Георгиевич ШАВРИН – заместитель начальника комплексного научно-исследовательского отдела ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ» Олег Васильевич ОРЕШКОВ – начальник лаборатории, кандидат технических наук Сергей Иванович ЯЦЕНКО – начальник лаборатории.

Стоит ли говорить о том, что снайпер отлично подготовлен не только с точки зрения поражения цели с первого выстрела, хорошо обученный профессионал маскируется на местности так, что его нельзя обнаружить даже с расстояния нескольких метров. Золотые правила «стрелка-невидимки», это идеально выбранная, и подготовленная огневая позиция, стопроцентная маскировка, точный выстрел и снова маскировка, но уже на другом месте. На протяжении двух мировых войн произошедших в двадцатом веке, тактика применения снайперов постоянно совершенствовалась, и была отлично отработана. Снайперские подразделения с успехом применялись в условиях уличных боёв, результативно уничтожая живую силу противника, оставаясь при этом совершенно незаметными. Да и в полевых условиях, на пересечённой, лесистой местности, обнаружить такого стрелка невооружённым глазом практически невозможно, снайпер может сутками ничем не выдавать своего присутствия, ожидая подходящего момента для произведения выстрела.

Абсолютно естественно, что для обнаружения такого противника, никакие наблюдения в обычные бинокли и приборы ночного видения не принесут хорошего результата, современная, затенённая оптика прицелов не даёт видимого блика. Да и ежеминутно контролировать площадь размером в 2 000 000 квадратных метров, а это круг обзора радиусом в 800 метров, практически нереально. Поэтому, на сегодняшний день, существуют специальные технические средства обнаружения профессиональных стрелков-невидимок, это оборудование позволяет с большой точностью определять местоположение замаскированного снайпера противника.

Работа таких приборов и систем основана на двух способах обнаружения, это акустический и оптический способ. Оптический метод является самым старым, самый простой его вид, это визуальное обнаружение, он применяется со времён изобретения самого стрелкового оружия. Хотя вспышку выстрела отлично видно невооружённым глазом (правда большое влияние играют удаление точки выстрела, погодные условия и фактор неожиданности), здесь, при анализе эффективности обнаружения, нужно рассматривать ещё и человеческий фактор. Поскольку вспышка видна в первую очередь, затем по скорости распространения, идёт звук, и уже после него до вас долетает пуля, можно предвидеть следующий сценарий событий. Допустим, вспышку вы не заметили, для реакции на звук требуется время, поскольку пуля, летит со скоростью примерно 900 метров в секунду, у вас есть мгновения, чтобы укрыться. Поэтому такой способ является неэффективным средством обнаружения, можно просто не успеть во время среагировать на выстрел. Поэтому, когда говорят об оптическом методе обнаружения, имеют в виду, регистрацию светового или иного изучения, распространяющегося или отражающегося от оптических устройств, используемых снайперами. К таким устройствам, в первую очередь, конечно, относятся прицелы, бинокли, и приборы ночного видения, затем идут дальномеры, осветители и целеуказатели. Все эти приборы имеют свойство отражать или испускать излучение электромагнитных волн определённого диапазона, по которому регистрируется и идентифицируется противник.

Современные средства обнаружения могут даже определить тип устройства, которым пользуется снайпер. Причём, обнаружение происходит на анализе отражения от фокальной плоскости, то есть, не от поверхности оптических линз, а от точки фокусировки, то есть от роговицы глаза прицеливающегося или наблюдающего противника. Подобных систем обнаружения достаточно много, среди зарубежных комплексов можно выделить SLD 500 от фирмы CILAS, и Spotlite – это целый ряд электрооптических систем от компании RAFAEL.

Подобные системы хорошо себя зарекомендовали, у них модульная структура, то есть в отдельные элементы выделены: тепловизионная камера, оптические камеры ночного и дневного наблюдения, и вычислительный ресурс. Регистрация происходит по определённому волновому диапазону, система имеет возможность определения координат противника с нанесением местоположения на карту.

Поскольку, снайпер, использующий целеуказатель видимого диапазона излучения, это что-то экстраординарное, взятое из западного кино (примерно, то же самое, как и мина с таймером, показывающим, сколько осталось), обычно засекается, или короткий импульс дальномера, или оптическое отражение от прибора прицеливания. Среди плюсов оборудования обнаружения по оптическому признаку, можно указать высокую точность идентификации, и быстродействие. Недостатком является громоздкость всего комплекса в целом, и прихотливость к месту установки (для эффективной работы необходимо достаточно большое поле зрения).

Следующим методом обнаружения снайперов противника с помощью технических средств, является вычисление местоположения путём анализа акустического сигнала. Известно два акустических признака производства выстрела, это колебания воздуха, от резко расширяющихся газов при выходе из ствола (хлопок), и звуковая волна от летящей пули (свист). Первый признак помогает определить только направление, откуда был произведён выстрел, система анализирует азимут на местоположение точки выстрела достаточно точно, погрешность, всего один, два метра.

Однако если нужно определить точное положение позиции противника на карте применяют системы, которые работают по принципу математического вычисления параметров звуковой волны от летящей пули.

Идентификация и происходит следующим образом. Сначала регистрируется хлопок от выстрела, затем, при помощи высокочувствительных микрофонов определятся геометрические параметры звуковой волны, которые имеют форму конуса с вершиной на острие пули. Затем вычисляется скорость, а по частоте звука калибр. Таким образом, зная скорость и направление (азимут), можно точно определить местоположение вражеской позиции, точность определения такой системы, один метр. Подобные комплексы применяются в ряде армий зарубежных государств и хорошо себя зарекомендовали.

В российской армии также есть такие комплексы, например акустический комплекс СОВА, которая применялась во время антитеррористических операций в Чечне. Недостатки у таких систем, конечно, есть, например, при ведении интенсивной стрельбы из автоматического оружия с разных сторон, увеличивается погрешность определения местоположения из-за наведённых звуков. Но в целом, для определения небольших групп снайперов, комплексы подходят идеально. Оборудование выполняется как в мобильном, так и стационарном исполнении. В изготовлении применяются самые современные технологии, благодаря которым вес и габариты устройств довольно небольшие, например американский комплекс Boomerang Warrior-X имеет массу всего 340 грамм, и габариты с армейскую фляжку.

Компания Rheinmetall разработала детектор AkSL, который в настоящее время предлагается как часть модернизационного солдатского комплекта Gladius

Лучшая ситуационная осведомленность стала первостепенной для солдата на передовой, будь он в пешем строю или в транспортном средстве. Таким образом, акустические сенсоры, способные сообщить солдату, откуда противник ведет огонь, стали обычным явлением на поле боя. Возможности носимых солдатом систем неизбежно ограничиваются их размерами, хотя новые технологии приходят на выручку и в этой сфере, в то время как созданные для машин акустические системы стали «ушами» самих машин. Защита военных баз - еще одна важная сфера применения акустических систем определения выстрела.

С 2008 года Swats (Shoulder-Worn Acoustic Targeting System - носимая на плече акустическая система целеуказания) от компании QinetiQ North America является самой распространенной системой ситуационной осведомленности американских солдат, развернутой в низших эшелонах. В общей сложности почти 17000 систем было продано американской армии, где они известны как индивидуальный детектор выстрела (Individual Gunshot Detector). Система также применяется морской пехотой США. Основу системы составляет 300-граммовый наплечный сенсорный блок, который имеет в своем составе микрофоны, приемник GPS, гироскоп, магнитный компас и акселерометры. Имея точность по азимуту ±7,5° и по дальности 10% (максимальная заявленная дальность 400 метров на открытой местности), это устройство оказалось очень надежным: возврат по гарантии из войсковых частей составляет менее 1%. Swats предоставляет солдату не только относительную позицию источника выстрела, но также записывает координаты в систему не только с целью обновления этой относительной позиции при перемещении солдата, но и их распределения среди других бойцов отделения. Информация доступна через слуховое устройство или дисплей, весящий 110 граммов.

Доступная также для стран НАТО через программу NSPA система Swats стоит на вооружении Франции, Австралии и неназванной азиатской страны, а недавно была заказана ближневосточной страной. Активные торги проводятся в Европе и на Ближнем Востоке. QinetiQ NA постоянно обновляет систему за счет программного добавления новых языков и характеристик; новые алгоритмы применяются с целью увеличения дальности обнаружения, а более эффективное использование компонентов в настоящее время увеличило время работы аккумуляторов примерно до 14 часов. Впрочем, компания QinetiQ уже работает над совершенно новой системой, отличающейся водонепроницаемостью, большим разрешением экрана с упрощенной структурой меню, новым более легким сенсором меньших размеров со скоростью обработки данных большей в 50 раз и в 100 раз большей памятью, что позволяет вместить более сложные алгоритмы.

Информация от QinetiQ Swats может передаваться солдату либо посредством звукового сигнала, либо визуально на нашлемный дисплей

Защита баз становится одной из основных задач систем обнаружения выстрела; установленное на треноге устройство Ears от QuinetiQ на базе в Афганистане (сверху). Ситуационная осведомленность экипажа значительно повышается при установке на машину таких детекторов как, например Ears-VMS (внизу)

Компания QinetiQ разработала Ears FSS (Fixed Site System - система для стационарного объекта), которая начинает привлекать интерес как система защиты военных баз, а также устройство Ears VMS (Vehicle Mounted System - устанавливаемая на машину система), которое в настоящее время уже затребовано некоторыми заказчиками (фото вверху). Впрочем, компания параллельно разрабатывает новую систему для транспортного средства с повышенной угловой и дистанционной точностью, обеспечивающую также 3D изображение сцены, что позволяет использовать ее в качестве прицельного устройства для дистанционно управляемых боевых модулей. В настоящее время обе системы имеют уровень готовности TRL 6-7 (этап разработки системы), но еще в 2012 году они были показаны американской армии. Компания QinetiQ ни для одной из своих новых систем не назвала дату выпуска.

Boomerang

Еще одним крупным игроком в этой области является компания Raytheon BBN, продавшая более 10000 систем Boomerang в разные страны (большая часть развернута в районах боевых действий). Со времени последнего обзора не было сделано никаких значительных сообщений, но тем временем Raytheon BBN разработала систему Boomerang Warrior-XP (здесь «Р» означает «Периметр») для защиты бивуаков и лагерей. Устройство весит менее 6 кг, оно гораздо легче и меньше чем оригинальная система Boomerang, и состоит из сенсора и блока «питание/сеть», который позволяет к системе ситуационной осведомленности Boomerang подсоединять множество сенсоров и таким образом покрывать 360° (хотя Warrior XP может работать и как отдельное устройство). Система работает на упрочненном лэптопе под ОС Windows 7 и обеспечивает локализацию стрелка по азимуту, дальности и углу места наряду с 10-разрядной координатной сеткой; данные автоматически объединяются для более точного решения, которое выводится на интуитивно понятный экран в виде карты. Система также показывает зону обнаружения пули, то есть потенциально опасный сектор. Данные о вражеском стрелке могут сохраняться для разведывательных целей или последующего просмотра. По данным компании BBN, система Warrior XP обнаруживает свыше 90% всех выстрелов. Характеристики этой системы: определение пролетевшей пули от 1 до 25 метров, частота ложных срабатываний менее 1% и время реакции 1,5 секунды, энергоснабжение обеспечивается посредством канала Ethernet, время работы не ограничено.

Компоненты опытной системы Haltt от Raytheon BBN - сенсоры и дисплейный блок (сенсоры просто крепятся на корпус вертолета)

Компания также разрабатывает еще и систему, ранее имевшую обозначение Haltt (Helicopter Alert and Threat Termination - Acoustic, предупреждение и определение угрозы для вертолета - акустическое), но сейчас известную как Boomerang Air. В ней используется модифицированное программное обеспечение для отфильтровывания собственного шума и вибрации воздушного судна. Ее сенсоры интегрируется с корпусом вертолета и таким образом систему нелегко идентифицировать. Количество сенсоров ограничивается типом вертолета и размером, хотя в компании отказываются озвучить любые дополнительные подробности.

PDCue

Еще одна система для транспортных средств, PDCue от AAI Textron (сокращение от Projectile Detection and Cueing - определение выстрела и сигнализирование), базируется на четырех сенсорах установленных по углам крыши, что обеспечивает полное покрытие на 360°. Разделение сенсоров обеспечивает высокую точность по азимуту и углу места, ошибка для обоих углов составляет порядка ±1°, ошибка по дальности - менее 25%, но уменьшается на дальностях свыше 350 метров (максимальная дальность составляет 1,2 км). PDCue устанавливается на бронированные M1151 Humvee и интегрируется с боевым модулем Crows II с целью проведения оперативных оценок. Компания не предоставила каких-либо дополнительных комментариев по новейшим разработкам, поскольку участвует в настоящее время в нескольких «чувствительных» заявках.

Компания AAI Textron разработала PDCue, интегрированную с боевым модулем Crows II, который устанавливается на джипы M1151 Humvee американской армии

Родоначальник обнаружения звука выстрела - компания 01dBMetravib - недавно разработала винтовочную систему, весящую менее 400 граммов. Внизу на фото хорошо видно, как светодиоды системы помогают стрелку направить на источник выстрела

Видеопрезентация систем от компании Acoem-Metravib

В середине 2012 года компания Acoem-Metravib добавила новое изделие в свою линейку акустических сенсоров. Устройство Pearl (Personal Equipment Add-on for Reactive Localization - дополнение к личному снаряжению для реагирующей локализации) уже было продемонстрировано на этапе прототипа. Оно предназначено для обеспечения одиночного бойца недорогой системой обнаружения и локализации выстрела, устанавливаемой на направляющую Пикатини пулеметов, штурмовых и снайперских винтовок. Система представляет собой однокорпусное устройство, которое включает миниатюрную акустическую матрицу чувствительных элементов со встроенной электроникой, встроенный процессорный блок с гирометром и человеко-машинный интерфейс, показывающий солдату направление выстрела по азимуту и углу места посредством зеленых и красных светодиодов. При движении солдата в сторону от своей начальной позиции система Pearl позволяет осуществлять непрерывное слежение за целью, пока оператор не перезагрузит систему. Три кнопки позволяют переключать систему: «вкл./выкл.», «день/ночь» и «следующий выстрел/сброс». Масса устройства Pearl составляет 400 грамм, оно обнаруживает сверхзвуковые боеприпасы калибра 5,45 - 20 мм.

По данным Metravib, вероятность обнаружения выстрела более 95%, ошибки локализации по азимуту и углу места ±10° и по дальности ±20%, время реакции менее одной секунды. При работе от двух стандартных батареек (AA 1,5 В) низкое энергопотребление (менее 2 Вт) устройства гарантирует продолжительность работы свыше 12 часов. Порты RS232 или RS485 предназначены для экспорта индикаций потенциальных целей в электронный прицел, что позволяет солдату сохранять свою прицельную позицию. Компания фактически уже интегрировала свое изделие с прицелом Sagem Sword TI. Предусматривается дальнейшая интеграция устройства с системами локализации целей (например, Sagem Sophie) для оснащения разведчиков снайперов, а также с недорогим дистанционно управляемым вооружением. Компания Metravib готова сконфигурировать свою систему для установки на шлемы, плечи или в ранцы или, например, в виде отдельного наручного дисплея, и уже показала систему Pearl интегрированную с нашлемным дисплеем. Первый заказ на 20 устройств Pearl, уже находящихся в производстве, был получен от Брунея, а дальнейшие объемные заказы ожидались осенью 2013 года. Поскольку использование Pearl может привести к смене доктрины, компания Metravib разработала вариант «Blue Pearl», отличающийся специальным ПО для применения совместно с холостыми боеприпасами во время боевой подготовки.

Безусловно, компания Metravib и по сей день предлагает свою систему Pilarw для транспортных средств и стационарных объектов. По сравнению с оригинальной системой Pilar, развернутой в Сараево в 1995 году, нынешняя система способна точно идентифицировать в реальном времени источник огня не только стрелкового оружия, но также РПГ, минометов и противотанковых ракет. Новейший вариант для транспортных средств Pilarw Vehicle имеет время реакции менее двух секунд и обеспечивает точность по азимуту ±2° на стоянке и ±5° в движении. Точность по углу места составляет ±5°, тогда как точность при активном обстреле по дальности составляет от 10 до 20%.

Система Pilarw также определяет калибр и выдает звуковое предупреждение. Поскольку эта система создана для транспортных средств, она может обеспечить координаты источника огня при подсоединении к инерциальной и/или GPS навигационной системе. Очевидно, что она может интегрироваться с дистанционно управляемым вооружением, добавляя возможности автоматического наведения и поражения целей по внешним командам целеуказания. Доступны два режима: городская местность (только для активного обстрела) и сельская местность для всех типов выстрелов. Вариант для транспортных средств имеет массу 2 кг, для работы он раскладывается и становится высотой не более 50 см. Расчетный интерфейсный модуль установленный на машину весит 3,6 кг. Самый последний успешный заказ по системам Pilarw поступил от французской армии по программе модернизации машин VAB, которая получила обозначение TOP. Во Франции система получила обозначение Slate (Système de Localisation Acoustique de Tireur Embusqué - система акустической локализации стрелка в засаде), она была интегрирована с ДУБМ Kongsberg Protector M151 для автоматического переброса на цель. С февраля 2012 года было поставлено 80 таких комплектов.

Система Pilarw Area со своей стороны является новейшим вариантом, который позволяет подсоединять до 20 антенн к одному электронному блоку, и таким образом охватывает район площадью 1x1 км, имея при этом повышенную точность. Система была продана Италии и Германии, и в настоящее время развернута в Афганистане. Были проведены многочисленные показы варианта Pilarw Helicopter, на него ожидаются заказы, особенно из Южной Америки. Комплект из двух антенн может устанавливаться на легких вертолетах, а комплект из четырех антенн на тяжелых. В зависимости от создаваемого вертолетом шума, зависящего от его размеров и скорости полета, система может обеспечить грубую индикацию источника огня, впереди, сзади, слева, справа, или более точную индикацию, выдавая «круговую локализацию», дальность и калибр. Компания Metravib не исключает дальнейшего развития системы, например, в сетевые системы для транспортных средств, но находится в поисках основного интегратора для завершения проекта.

Комплект из 4 микрофонов Pilar предназначен для защиты транспортных средств и инфраструктуры

Компания Avisa

Используя опыт, полученный в автомобильной промышленности, голландская компания Microflown Avisa разработала инновационные акустические векторные сенсоры AVS (Acoustic Vector Sensor) для обнаружения и локализации выстрелов стрелкового оружия, огня артиллерии, воздушных судов и транспортных средств. AVS может не только измерить звуковое давление (типичное измерение, производимое микрофонами), но также выдает акустическую скорость частиц. Одиночный датчик базируется на технологии Mems (микроэлектромеханические системы) и измеряет скорость воздуха через две крошечные, резистивные полоски платины, нагревающиеся до 200°C. При прохождении потока воздуха через пластинки первая проволочка немного охлаждается и благодаря переносу тепла воздух получает определенную часть тепла. Следовательно, вторая проволочка охлаждается уже нагретым воздухом и, тем самым, охлаждается меньше по сравнению с первой проволочкой. Разница температур в проволочках меняет их электрическое сопротивление. Возникает разница напряжений пропорциональная акустической скорости, а эффект является направленным: при повороте воздушного потока область разницы температур тоже поворачивается. В случае звуковой волны поток воздуха через пластинки изменяется в соответствии с формой волны и это приводит к соответствующему изменению напряжения. Таким образом, может быть изготовлен очень компактный (5x5x5 мм) сенсор AVS массой несколько грамм: сам датчик звукового давления и три ортогонально размещенных сенсора Microflown в одной точке.

В компании Microflown Avisa подчеркивают, что ее технология обеспечивает лучшую точность по сравнению с микрофонными системами по азимуту и дальности, хотя и не обеспечивает углы места (см. табл.). Тесты, проведенные в Нидерландах и Германии, показали, что система на базе AVS может идентифицировать место минометного выстрела с точностью 2% по дальности и менее 0,5° по азимуту. После интенсивных разработок компания Microflown Avisa получила первый контракт на приложения практического целеуказания и определения вражеского огня, за ним последовал второй контракт на мобильную систему и подобные же задачи, а третий включал поставку системы локализации вражеского огня для защиты посольства Нидерландов в Кабуле.

Видео работы системы обнаружения выстрела от компании MICROFLOWN AVISA

Компания Avisa разработала миниатюрные сенсоры, которые не только измеряют звуковое давление, но также векторную акустическую скорость частиц. Avisa работает над интеграцией своих сенсоров в микродроны, исходя из их небольших размеров и массы

Компания Avisa использовала свою технологию при разработке системы, которая позволяет точно определять координаты ведущего огонь пулемета или пушки. Эта система была установлена в голландском посольстве в Кабуле

Еще один контракт предусматривает разработку решения AVS для установки на транспортные средства. Контракт на НИОКР стоимостью один миллион евро был подписан в начале 2013 года сроком на два года. Это решение, получившее обозначение Whelac (wheeled acoustics - колесная акустика), обеспечит транспортные средства всеракурсной акустической 3D-системой ситуационной осведомленности. AVS способна определить местоположение и классифицировать стрелковое оружие, ракеты, артиллерию, минометы и РПГ, а также вертолеты и наземные машины. Система должна, несмотря на шум двигателя, обеспечивать полные возможности обнаружения целей в машине, движущейся на скорости до 80 км/ч. Так как акустическая информированность внутри бронированных машин сильно ухудшена, решение Whelac могло бы повысить безопасность экипажей за счет выдачи предупреждений об атакующих угрозах. Среди прочего, рассматривается также применение сетевого варианта. Уменьшенные размеры, масса и энергопотребление систем обнаружения выстрела, базирующихся на технологии AVS, делает их превосходным решением для других систем, например легких БПЛА. Разрабатывается приложение известное под названием «Walking Ears» (шагающие уши). Компания процветает, 40 сотрудников трудятся в Microflown над несколькими инновационными программами. Индия является первым потенциальным покупателем изделий этой компании для своих БПЛА.

Sniper Egg (снайперское яйцо)

В ответ на инициативу британского минобороны «Конкурс идей» и неотложные оперативные требования компания Ultra Electronics использовала весь свой богатый опыт в акустике при разработке винтовочного локатора выстрела. Устройство Sniper Egg (первоначальное обозначение RMGL) является моноблочной системой способной определить и локализовать источник высокоскоростных пуль калибра 5,56 - 12,7 мм. Система массой 450 грамм может устанавливаться на направляющую Пикатини с правой стороны винтовки. Она отличается характерным блоком микрофонов в виде «яйца» и дисплеем 160х128 пикселей служащим в качестве человеко-машинного интерфейса.

Устройство Sniper Egg от Ultra Electronics может определить пулю на дистанции 1200 метров

При выстреле устройство Sniper Egg показывает солдату направление на индикаторе часового типа и в то время как солдат поворачивается в направлении угрозы, миниатюрная, трехосная, инерциальная, следящая система обеспечивает постоянную компенсацию движения и стрелка движется в направлении 12 часов. Для точной подстройки по азимуту и углу места часовая стрелка на экране меняется на визирные нити в момент, когда при повороте в сторону выстрела угол между винтовкой и целью становится меньше 30°. Номинальная точность по азимуту и по углу места составляет ±5° и по дальности 15% (дистанция показывается в нижнем правом углу экрана, а число обнаруженных событий можно увидеть в нижнем левом углу экрана). Доступен звуковой сигнал. Дальность обнаружения составляет от 30 до 1200 метров. В компании Ultra заявляют о вероятности корректного обнаружения и локализации свыше 90% при низкой частоте ложных сигналов. Для плавности перемещения графических элементов на дисплее частота его обновления составляет 10 Гц.

На схеме показан принцип действия устройства Sniper Egg

Устройство Sniper Egg водонепроницаемо и питается от двух батареек AA, обеспечивающих до семи часов автономной работы (заряд батарей показывается в верхнем правом углу экрана). Простое меню позволяет устанавливать системные параметры, например яркость дисплея (дисплей совместим с очками ночного видения), максимальную и минимальную дальности.

Компания Ultra Electronics на основе доступных технологий в настоящее время работает над системой индикации вражеского огня для вертолетов, однако информации по статусу этой программы не было представлено. Компания также получила финансирование на исследование в области акустического обнаружения низкоскоростных боеприпасов, например РПГ.

PinPoint

Американская компания Cobham в сотрудничестве с BioMimetic Systems (BMS) разработала новое семейство акустических систем обнаружения выстрела, получившее обозначение PinPoint. Было изготовлено два варианта, один для спешенной пехоты и второй для транспортных средств или стационарных объектов. Первый идет в форме плечевого блока датчиков, который обеспечивает дальность, направление и вертикальный угол. Данные представляются в виде звукового сообщения или выводятся на дисплей в виде наручных часов размером 45x51 мм. Это могут быть либо дальность, направление и угол места, либо координатная сетка. Две батарейки AA для системы с энергопотреблением 1 Ватт позволяют работать от 10 до 12 часов. Размеры наплечного сенсора 89x89x26 мм, а общая масса менее 400 грамм.

Специалист по акустике, компания BMS разработала приложения, в которых объединены аналоговые и цифровые аппаратные средства с методом асинхронной сигнализации, известным как обработка события и который работает по образцу неврологической функции. Это позволяет обеспечить сенсорам широкий динамический диапазон, устойчивые характеристики и высокую адаптируемость к внешним условиям. По данным компаний Cobham и BMS, система демонстрирует высокие характеристики в шумном и гулком городском пространстве. Через сто миллисекунд после обнаружения информация об источнике выстрела выводится на дисплей; благодаря встроенным сенсорам при движении солдата обновляются данные относительного положения. Цифры по точности компанией Cobham не представлены.

На дисплее в виде наручных часов системы PinPoint от Cobham показывается направление и дистанция до источника выстрела

Вариант для солдата PinPoint Dismount может обнаруживать и показывать выстрел каждые 30 миллисекунд благодаря быстрым алгоритмам обработки сигналов во временной области; система может хранить в памяти до 1000 выстрелов. Впрочем, в целях практичности система пехотинца позволяет вызывать последние 15 выстрелов. Система PinPoint Vehicle имеет схожие характеристики касательно времени реакции, но точность выше благодаря более крупным сенсорам. Система представляет собой низкопрофильную пирамиду, которая имеет четыре микрофона (по одному на каждой вершине). Общий сенсор имеет размеры 337x356x108 мм и массу 2,27 кг. Система мощностью 3 Вт питается от бортовой сети, допускаемое напряжение от 8 до 28 В. Как и вариант Dismount, система имеет несколько разъемов: последовательный порт, аудио, GPS, USB и питание. Для показа информации по локализации стрелка используется стандартный упрочненный планшет с ОС Windows, при этом система может подсоединяться к общей сети через Ethernet или радиостанцию. Она также может хранить 1000 выстрелов, хотя непосредственно в машине можно вызвать последние 250 выстрелов. В настоящее время доступны обе системы, а компания Cobham уже получила заказы от военных заказчиков и полувоенных организаций.

Компания Rheinmetall Defence Electronics разработала акустическую систему локализации стрелка ASLS (Acoustic Shooter Locating System) с целью повышения уровня защиты экипажей машин. Она состоит из круглого основания, вмещающего энергоэкономичную систему обработки сигналов и аккумулятор, и «антенны» состоящей из восьми специальных микрофонов, созданных для высоких уровней звукового давления и обеспечивающих круговое покрытие. Первоначально, каждый микрофон устанавливался на вертикальной оси, но на выставке Idex 2013 была представлена новая схема. От одной вертикальной несущей оси отходят восемь горизонтальных стержней с микрофонами, при этом их относительное положение в пространстве осталось прежним. Это решение было принято для упрощения и удешевления производства, а для большей надежности микрофоны теперь защищает каркас из стальных труб. Дальность обнаружения на 20% больше дальности обнаружения самого вооружения, тогда как угловая точность во время остановки и в движении составляет соответственно менее 2° и 5°. Частота обновления составляет менее 1,5 секунд, а точность по дальности обычно ± 10%. По данным компании Rheinmetall, частота ложных срабатываний ниже, даже при работе системы в городском окружении и стесненном пространстве. Антенна потребляет менее 15 Вт, напряжение составляет 10 - 3 В, а аккумулятор в основании позволяет работать независимо от сети машины, но при этом естественно необходим выносной дисплей.

Один из промежуточных вариантов системы обнаружения выстрела ASLS от Rheinmetall (вверху) на выставке IDEX 2013. Окончательный вариант помещен в корпус похожий на корпус системы ситуационной осведомленности SAS; таким образом, две системы могут устанавливаться в едином корпусе (внизу)

Основание системы ASLS также содержит датчики положения в пространстве и GPS-приемник для компенсации движения машины. Сигналы, полученные от ASLS, подаются на специальный дисплей, в систему управления боем, а также в боевой модуль для автоматического переброса на источник угрозы, при этом экипаж получает также звуковое предупреждение. Во время испытаний в немецкой армии система подтвердила свои характеристики, но ее габариты по высоте создают проблему разнесения с боевым модулем при установке на легкие машины.

Система ASLS почти полностью доработана и при появлении первого покупателя могло бы быстро начаться ее производство. Впрочем, компания Rheinmetall, основываясь на своем богатом опыте, в настоящее время предлагает новую систему. Восемь микрофонов установлены в контейнер, имеющий такую же форму, как и контейнер системы ситуационной осведомленности SAS (Situational Awareness System) - оптоэлектронной системы для бронированных машин, обеспечивающей ближнее наблюдение. Акустический сенсор, таким образом, может устанавливаться наверх оптико-электронной станции. Однако, акустическая система гарантирует круговое покрытие 360° и как правило устанавливается впереди машины, тогда как оптико-электронная станция обеспечивает покрытие 180°, таким образом необходимо два таких модуля. По данным экспертов компании Rheinmetall, новый сенсор сохранил такую же точность по азимуту как у ASLS, хотя уменьшенная высота снизила его точность по углу места. Новая антенна весит 4 кг, ее ширина 280 мм, глубина 260 мм и высота 180 мм.

Миниатюрная версия AkSL (Akustusches Schützen-Lokalisationssystem) также разработана Rheinmetall. Эта компания представила свою заявку Бундесверу в конце апреля 2013 года в ответ на запрос предложений, на который ответили несколько конкурирующих компаний. AkSL задумывалась как отдельный модуль, но она легко интегрируется в компьютерные системы. Она представляет собой носимый на плече акустический сенсорный блок, в котором размещаются датчики положения и ориентации, которые позволяют сохранять местоположение угрозы даже при движении солдата. Данные азимута, вертикального угла и дальности высвечиваются на дисплее в виде наручных часов (к нему подсоединен кабель исходя из немецких требований). Дисплей также показывает схему локализации и ее ориентацию, время события и заряд батареи. Звуковое сообщение - ссылка на направление цели и дистанцию - также посылается в наушник под слухозащитным приспособлением или напрямую в активную систему защиты слуха, например Peltors; эти требования были разработаны совместно с немецкими специальными силами. В лаборатории уже была протестирована беспроводная связь с наручным дисплеем посредством стандартного канала ZigBee. На задней стенке сенсор имеет две кнопки: правая кнопка «вкл.» и «выкл.» также контролирует состояние системы, а левая управляет громкостью и магнитной калибровкой. Третья кнопка на лицевой стороне сенсора позволяет повторить уже зафиксированные события и выбрать внешние условия, а точнее тихий сценарий или городской сценарий. В этом случае выбираются алгоритмы представляющие собой компромисс между коэффициентом ложное срабатывание/обнаружение и дальностью.

Как правило, система AkSL обеспечивает точность по азимуту ± 5°, по дальности ± 10% и имеет максимальную дальность на 20% выше по сравнению с дальнобойностью выстрелившего оружия. По данным Rheinmetall, точность этой системы меньше точности более крупной системы, но полностью соответствует потребностям пехотинца. В своей нынешней конфигурации (сенсор, дисплей и кабель) система AkSL весит менее 500 грамм и питается от двух батарей CR123. В конце 2012 года AkSL также успешно была испытана на вертолетах (два сенсора с каждого борта) при различных режимах полета, начиная от зависания и заканчивая скоростью 200 км/ч. Вертолеты пролетали над тренировочными зонами, откуда велся огонь в особых режимах.

ShotPoint - сетевая система, разработанная Software Integrated Systems (Isis) Vanderbilt в сотрудничестве с Databuoy LLC

Компания Databuoy

В Соединенных Штатах институт комплексных программных систем Вандербильта (Institute for Software Integrated Systems - Isis Vanderbilt) несколько лет работал над противоснайперскими системами. Последние его разработки направлены на создание сетевых сенсоров. Он недавно объединился с компанией Databuoy LLC с целью производства и продажи системы ShotPoint. Она состоит из нескольких узлов, каждый из которых имеет четыре чувствительных микрофона, GPS и инерциальную систему, электронную панель со встроенным программным обеспечением, радиопередатчик и соответствующий блок аккумуляторов.

Исходя из своего положения относительно стрелка, узел может принять вспышку с дульного среза и ударную волну, либо только ударную волну. Узлы формируют особую сеть и передают информацию об обнаружении по сети к контрольному блоку, который объединяет все поступившие данные в единое оптимальное решение. Контрольный блок затем посылает данные на интернет-узел и они выводятся на соответствующий дисплей. Данные о событиях обнаружения с нескольких узлов объединяются с целью более точной локализации стрелка, вычисления траектории пули и оценки калибра. По данным компании Databuoy, средняя ошибка системы ShotPoint составляет по азимуту менее 1° или трех метров, и по дальности менее 7 метров при развертывании узлов с рекомендуемым расстоянием 50 - 150 метров между каждым. Вероятность обнаружения превышает 95%, а время реакции составляет менее секунды. В настоящее время каждый узел представляет собой цилиндрический контейнер диаметром 170 мм и высотой 120 мм, в нем помещаются складная антенна и радиостанция, работающая на частоте 2,4 ГГц, а также четыре аккумулятора 4D. Они весят треть от массы всей системы 1,68 кг; благодаря низкому энергопотреблению (0,5 Вт) каждый модуль может автономно работать пять дней. Впрочем, для соответствия различным требованиям заказчиков компания Databuoy готова предложить комплекты разного состава. Узлы ShotPoint легко устанавливаются, сами определяют свою положение и самостоятельно создают свою сеть. Программное обеспечение слияния данных и контроля совместимо с ОС Android и может работать на планшетах. ISIS Vanderbilt и Databuoy начали маркетинг системы ShotPoint в начале 2013 и приняли участие в нескольких заявках. Shotpoint может также использоваться для защиты войск в боевом охранении и на небольших временных объектах инфраструктуры. Потенциальный заказчик рассматривает эту систему для наземных роботов, которые могут следовать за лидером.

В условиях разрастания и обострения террористической и криминальной активности вопросы обеспечения безопасности становятся одной из актуальнейших задач как для государственных правоохранительных структур, так и для негосударственного сектора охраны.

Важнейшей задачей всех структур является своевременное обнаружение угрозы на начальной стадии ее подготовки.

Одним из немногих демаскирующих признаков применения террористами и преступниками оптических приборов наблюдения, прицеливания и видения является их оптический контраст.

В качестве таких признаков, которые позволяют обнаружить действия снайпера, связанные с выстрелом, включают вспышку и хлопок на выходе дульной части снайперской винтовки; ударную волну, завихрения и тепловое воздействие, формируемое пулей в полете, и отражение света от телескопического прицела или другого оптического прибора.

Вспышка и хлопок происходит после того, как пуля покидает дульную часть ствола винтовки. Акустические датчики могут обнаружить хлопок на значительных расстояниях, однако, такой признак трудно обнаружить, если оружие оснащено глушителем звука. Хотя такие глушители не так эффективны, как показано в кино, они способны обмануть микрофон. Инфракрасные датчики могут использоваться для обнаружения вспышек на дульной части ствола. Аналогично тому, как глушится хлопок на дульной части, можно подавить огневую вспышку.

Как правило, винтовочные пули летят со сверхзвуковой скоростью, формируя такие же ударные волны как сверхзвуковой реактивный самолет. Эти волны приводят к распространяющимся с высокой скоростью звуковым ударам, которые можно слышать на расстоянии мили или более. Способность обнаруживать эти звуковые удары резко уменьшается, если используются дозвуковые боеприпасы. Пули также создают потоки с высокой степенью турбулентности, поскольку они рассекают воздух. Эти завихрения создают изменения давления воздушной массы, которые обнаруживаются лазерными РЛС. Кроме того, инфракрасные датчики могут обнаруживать тепло и формировать тепловой портрет снаряда в полете.

Для точного обнаружения снайперской оптики на месте используются промышленные лазеры, такие как детекторы Glint, например SLD 500 от фирмы CILAS (рис. 1). Лазерный луч наводится в направлении предполагаемого положения снайпера и при появлении контакта с объективом телескопического прицела или другого оптического прибора противника формируется отраженная энергия или энергия обратного рассеяния, которая позволяет засечь положение снайпера. Такие системы позволяют точно и быстро определить угрозу и идентифицировать ее с помощью цифровой камеры с высоким разрешением.

Технология основана на эффекте «глаза кошки», т.е. отражения света от сетчатки глаза или других отражающих и светорассеивающих материалов. Этот эффект широко применяется при производстве различных светоотражающих материалов и, к примеру, при нанесении дорожной разметки.

Каждый модуль системы похож на радар для определения скорости. Этот модуль рассчитан на создание «зоны безопасности» определенной площади, при необходимости покрыть большую площадь необходимо использовать несколько модулей, связанных в единую систему. Луч лазера, посылаемый каждым модулем, отражается от каждой поверхности, которую он освещает. Специальный фотоприемник улавливает отраженные сигналы, и процессор системы выделяет из общей картины сигналы с характеристиками соответствующими или близкими к отражению от линз оптических прицелов. Точность определения такова, что модуль в состоянии различать сигналы отражения от линз фотоаппаратов, видеокамер и биноклей.

Применение этой системы может быть весьма обширным. Ее можно использовать для охраны высокопоставленных лиц во время выступлений в публичных местах, охраны общественных мест, где присутствует большое скопление людей. К примеру, несколько модулей могут быть установлены по границам стадиона, площади. В случае появления снайпера в радиусе действия системы, его позиция тут же была бы определена классическим методом триангуляции. При этом другие «безопасные» источники отражений лазерного луча были бы попросту проигнорированы.

Почему возникает эффект «обратного блика»? Причина заключается в том, что в одном из фокусов (точнее, в фокальной плоскости) любой оптической системы обязательно находится какой-либо светочувствительный элемент – будь то стеклянная пластина с нанесенной на нее сеткой (оптические прицелы, бинокли), фотопленка или ПЗС-матрица (фото- и видеокамеры), фотокатод электронно-оптического преобразователя (приборы ночного видения) или даже сетчатка человеческого глаза. Именно от них и отражается лазерное излучение, возвращаясь в том же направлении, откуда оно пришло. Теоретически все выглядит очень просто. Любой оптический прибор дает обратный блик во всем поле своего зрения – то есть если мы попадаем в поле зрения противника, то и мы его видим. Но вот тут-то и появляются подводные камни. Ведь кроме этого блика от оптической цели мы имеем на входе еще и огромное количество шума – фонового излучения и различных переотражений от окружающих предметов. Алгоритм выделения полезного сигнала на фоне шумов – это как раз и есть ноу-хау, обеспечивающее надежную работу наших приборов.
Могут ли мешать работе приборов какие-либо помехи, например автомобильные фары, отражения от окон, банок, бутылок или очков? Нет, это невозможно – ведь отражателем является не передняя поверхность линзы или стекла, а то, что находится в фокальной плоскости оптической системы. Хотя, если за очками находится глаз, эффект блика есть, но его интенсивность слишком мала для обнаружения. Зато если глаз находится в фокусе системы с большой светосилой типа прицела или бинокля, он увеличивает показатель световозвращения (ПСВ) этой системы в полтора раза.

В Росси также ведуться работы в данной области. Так в 2001 году была образована компания ООО "Безар-Импер", специализирующаяся в области специальных средств и профессиональной аппаратуры предназначенной для противодействия промышленному шпионажу и предотвращения утечки конфедециальной информации, видеонаблюдения, охранной сигнализации, аудиорегистрации и связи.

В сферу деятельности компании входит продвижение на Российский рынок современных средств технической и личной безопасности ведущих Российских и зарубежных производителей. Компанией "Безар-Импер" разработаны оптико-электронные приборы типа «Антиснайпер», предназначенные для дистанционного обнаружения ведущих встречное наблюдение оптических и оптико-электронных средств, прицелов, длиннофокусных объективов в условиях как интенсивного дневного, так и слабого ночного освещения.

Принцип действия оптико-электронных приборов типа «Антиснайпер» основан на использовании физического эффекта световозвращения, заключающегося в способности оптических систем отражать зондирующее излучение в обратном направлении под углом, близким к углу его падения. Компанией «Безар-Импер» разработаны такие оптико-электронные приборы типа «Антиснайпер», как «СПИН-2», «Самурай», «Луч-1М» (рис. 2) и др.

Известен ряд фирм, предлагающих акустические системы обнаружения огня стрелкового оружия (GDS). Однако их использование, как правило, ограничивается стационарными объектами и боевыми машинами, что обусловлено их большими габаритами, сложностью и высокими требованиями к выходной мощности генерируемой энергии. В качестве примера может служить система определения точного направления и синхронизации (PDCue), разработанная фирмой AAI Corp. Эта фирма получила большую известность как производитель тактических беспилотных летательных аппаратов для армии США.

Один из таких узлов системы PDCue размещается вокруг четырехгранной акустической решетки, установленной в левом или правом углу боевой машины Humvee. Микрофоны прослушивают выстрел (ударную волну) или звук (хлопок) на выходе канала ствола. При обнаружении такого звука система рассчитывает азимутальное направление по отношению к месту нахождения снайпера и углу места. Звуковой удар позволяет рассчитать дальность до цели.

Дисплей на светодиодах обеспечивает основной интерфейс оператора, хотя графический интерфейс пользователя на базе Microsoft Windows способен показать маршрут движения боевой машины и наличие всех выстрелов по отношению к ее текущему положению.

Благодаря системе PDCue данные мгновенно выдаются при скоростях движения машины до 60 миль в час. Система может быть подсоединена к вынесенному пулеметному вооружению, которая запрограммирована для поворота боевого модуля и ведения огня после подтверждения оператором возможного местоположения снайпера. Касание конкретной точки на экране вызывает автоматический поворот боевого модуля. Скорость поворота боевого модуля, составляющая порядка 90 градусов в сек, является единственным ограничением, накладываемым на систему.

Новейшая система обнаружения огня (GDS) производства фирмы AAI включает в себя устройство, установленное в каждом из четырех углов. Она характеризуется тем, что обладает такими же параметрами, как и четырехгранное устройство, однако, линейка датчиков, размещена в каждом углу на крыше машины Humvee. Такая четырехгранная система лучше всего подходит для вынесенного боевого модуля, разрабатываемого в настоящее время.

Фирма BBN (США) – компания высоких технологий изготавливает так называемую систему Boomerang (рис. 3). Это – акустическая система обнаружения выстрела снайпера определяет азимут, дальность и угол места. По аналогии с системой PDCue она представляет акустическую систему обнаружения огня, установленную на стойке. Применяется для боевой машины Humvee.

Свыше 125 таких систем используются на театре военных действий, примерно поровну как для нужд армии США, так и ВМС, дислоцированных в Ираке и Афганистане. Дополнительно 150 систем находятся на стадии выполнения заказа.

Приближается к завершению работа над 3-м поколением системы Boomerang, которая характеризуется меньшей сложностью, малым весом и меньшим временем развертывания. Система фактически не реагирует на ложные сигналы, поскольку срабатывает лишь при обнаружении ударной волны пули. Фирма BBN также работает над портативным/носимым вариантом системы обнаружения огня, хотя детали этой системы не разглашаются.

Фирма Rafael (Израиль) выпускает систему обнаружения выстрела из стрелкового оружия. Система представляет собой обычную акустическую систему обнаружения выстрела с микрофонами, установленными на стойке. Фирма также выпускает систему Spotlite Mk-2. Указанная система представляет электро-оптическую систему, устанавливаемую на треноге или боевой машине. Система Sportlite оснащена лазерным дальномером и указателем цели, GPS-приемником и блоком обработки данных. Устройство может управляться дистанционно с тем, чтобы не раскрыть местоположение групп борьбы со снайперами.

Известна также система обнаружения огня Viper, которая разрабатывается в США. Система объединяет в себе охлаждаемую FLIR-камеру, работающую в длинном и среднем диапазоне волн с активными и пассивными акустическими датчиками. Система была испытана в стационарных и походных условиях. Может использоваться на самолетах.

Третий метод обнаружения это Тепловизионный. Он основан на обнаружении теплового излучения (ИК-диапазон) человеческого тела и теплового «выхлопа» огнестрельного оружия с помощью специальных приборов таких как WeaponWatch (рис. 4). Компания Radiance Technologies разработала технологию WeaponWatch, позволяющую в боевых условиях быстро и точно определять местонахождение вражеской огневой точки, с которой ведётся огонь, и тип используемого оружия, пишет Associated Press. Иракские повстанцы позволили Пентагону провести испытания новой системы в самых что ни на есть боевых условиях.

По словам разработчиков, еще за несколько миллисекунд до того, как выпущенная в янки вражеская пуля достигнет цели, на компьютерном экране высвечивается модель оружия, из которого велся огонь (система сверяет сигнатуру инфракрасной вспышки с имеющейся базой данных), а также точное местонахождение стрелявшего.

Принципиальное отличие разработанной Radiance технологии WeaponWatch от аналогичных систем - в частности, системы звуколокации - состоит в использовании не акустических, а инфракрасных сенсоров, которые позволяют локализовать вспышку с существенно большей точностью. "Естественно, первый выстрел вы предотвратить не можете, однако наша технология даст вам шанс не допустить второго", - рассказал президент Radiance Technologies Джордж Кларк.

Разработчики заверили, что их детище обладает наиболее высоким быстродействием из всех подобных систем. Однако Пентагон было не так-то просто убедить в важности нескольких лишних мгновений, которые можно выиграть с помощью новой технологии, а также в том, что они будут иметь принципиальное значение для солдат - ведь человеческая реакция в любом случае существенно медленнее.

Кроме того, инфракрасную вспышку, которую фиксирует устройство, можно имитировать - и тогда жизнь янки в Ираке превратится в кромешный ад. По радиусу действия ИК-технология также уступает акустическим системам.

Тем не менее, по словам Чарльза Кимзи (Charles Kimzey), который возглавляет отдел исследовательских программ Пентагона, хотя обе системы имеют свои недостатки, Weapon Watch уже показала свою эффективность в полевых условиях.

"Система испытывалась в перестрелке с засевшими в многоэтажном здании повстанцами. Её использование позволило солдатам вести на порядок более быстрый ответный огонь. Причем это была старая система, вес установки составлял 180 кг, и она не была защищена от пыли, которой много в пустынях на Ближнем востоке. Новая установка весит всего 13 кг, то есть вполне компактна", - рассказал Волт Смит, технический директор Radiance Technologies.

Пентагон готов вложить большие деньги в исследования: четыре модели тестируются в Ираке, заказано еще 20 систем.

В морской пехоте США уже испытывается система, позволяющая моментально отвечать на произведённый выстрел, зафиксированный инфракрасными сенсорами. Однако, по словам Смита, такой технологии ещё далеко до применения, так как по существующему боевому уставу армии США решение об открытии огня должен принимать только человек, а не машина.

Лазерная локация
Излучение лазерных импульсов и прием отраженного сигнала от оптических систем, содержащих отражающую поверхность в фокальной плоскости (эффект световозвращения, или «обратный блик»).

Высокая помехозащищенность;
+ большая дальность обнаружения (до и более 2 км);
+ невозможность избежать обнаружения;
+ всесуточность;
– активный режим обнаружения (излучаемые сигналы демаскируют систему);
– возможность обнаружения только при попадании в поле зрения оптических приборов противника;
– ограниченные возможности в условиях плохой видимости (сильного дождя, снега, тумана).

Звукометрический метод
Пеленгация звука выстрела с помощью нескольких микрофонов и вычисление положения стрелка по запаздыванию звуковой волны.

+ автоматическое всепогодное круглосуточное обнаружение;
+ круговой сектор обнаружения;
– обнаружение только после выстрела (и, как правило, поражения цели);
– низкая помехозащищенность;
– ограниченные возможности в условиях применения противником средств маскировки выстрела (использование глушителей, создании звуковых помех или при переотражении звуковой волны);
– относительно небольшая дальность.

Тепловизионный метод
Основан на обнаружении теплового излучения (ИК-диапазон) человеческого тела и теплового «выхлопа» огнестрельного оружия с помощью специальных приборов.

Пассивный режим обнаружения (ничего не излучает);
– возможность избежать обнаружения (установкой ложных целей или с помощью тепловой маскировки);
– ограниченные возможности в условиях плохой видимости (сильного дождя, снега);
– ограниченные возможности в условиях применения противником средств пламегашения выстрела;
– ограниченное поле зрения.

«POPULAR MECHANICS», ARMY-GUIDE.com

Привет. Добавляй в друзья)