Майор иван симеонов марков



страница1/3
Дата17.08.2017
Размер0.49 Mb.
#28161
ТипАвтореферат
  1   2   3


ВОЕННА АКАДЕМИЯ “Г. С. РАКОВСКИ”

Факултет „кОМАНДНО-ЩАБЕН“

КАТЕДРА „Мениджмънт на извънредните ситуации“

майор ИВАН СИМЕОНОВ МАРКОВ
уСЪВЪРШЕНСТВАНЕ НА СИСТЕМАТА ЗА ДОКЛАДВАНЕ И ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ ЗА ЯДРЕНИ, ХИМИЧЕСКИ И БИОЛОГИЧНИ СЪБИТИЯ ЧРЕЗ ИЗПОЛЗВАНЕ НА ДЕТЕКТОРИ ЗА ДИСТАНЦИОННО ОТКРИВАНЕ НА ЗАРАЗЯВАНЕТО
АВТОРЕФЕРАТ
към дисертационен труд
за присъждане на образователна
и научна степен “доктор“

област на висшето образование 9. "Сигурност и отбрана"

професионално направление 9.2 "Военно дело"

научна специалност 05.12.01

"Организация и управление на въоръжените сили"

Научен ръководител:

ПОЛКОВНИК ДОЦЕНТ Д-Р ДИМИТЪР ГАНЧЕВ НЕДЕВСКИ

София


2015

Дисертационният труд е обсъден и приет на съвет на катедра „Мениджмънт на извънредните ситуации” при факултет „Командно-щабен” на ВА „Г.С. Раковски” – София с Протокол № 13 / 16.02.2015г. и е предложен за защита пред научно жури.

Авторът на дисертационния труд е редовен докторант в катедра „Мениджмънт на извънредните ситуации” при факултет „Командно-щабен” на ВА „Г.С. Раковски” – София.

Защитата на дисертационния труд ще се състои на 09.06.2015 г. от 14.30 часа в кабинет 127 на Военна академия „Г. С. Раковски“.

Материалите по защитата са на разположение на интересуващите се в стая № 303 на Военна академия „Г. С. Раковски“ – София.



I РАЗДЕЛ. ОБЩА ХАРАКТЕРИСТИКА НА СЪДЪРЖАНИЕТО НА ДИСЕРТАЦИЯТА
Дисертационният труд е посветен на изследване на възможностите за усъвършенстване на системата за докладване и предупреждение за ЯХБ събития чрез използване на детектори за дистанционно откриване на заразяването.

Дисертацията е разработена в увод, три глави и заключение, с общ обем 135 страници; списък на използваната литература 3 страници и 9 приложения.

За обобщаване на информацията са използвани 21 бр. таблици, а за онагледяването й са създадени 26 бр. фигури.

Списъкът на използваните източници включва 74 източника, от които 38 на кирилица и 36 на латиница.


II РАЗДЕЛ. СЪДЪРЖАНИЕ НА ДИСЕРТАЦИЯТА ПО СТРУКТУРНИ ЕЛЕМЕНТИ

Темата на дисертационния труд е разработена в структурните елементи както следва:



УВОД

В увода на дисертацията е представена общата концепция на изследването, като се посочват: проблема, актуалността на темата, обекта, предмета, целта, основните задачи на изследването, работната хипотеза, методите на изследването и поставените ограничения.

От края на XX се наблюдава тревожна тенденция на разработване (придобиване) на оръжия за масово унищожение (ОМУ) в редица държави (Индия, Пакистан, КНДР), както и на усъвършенстване на наличните арсенали в страните притежаващи такива. Възможността за използването на ОМУ се превръща в едно от най–големите предизвикателства пред сигурността в съвременни условия. Друго съществено предизвикателство пред сигурността представлява възникването на аварии в АЕЦ и такива, свързани с изтичане на токсични химически и биологични вещества. Чернобилската катастрофа и аварията в АЕЦ Фукушима са показателен пример за това, че мащабите и последствията от тях далеч надхвърлят териториалните граници на отделната държава, а възстановяването на щетите е трудно решима задача и за най–развитите в икономическо и технологично отношение страни.

Разгледаните опасности налагат да се има предвид, че в рамките на провежданите операции формированията от Въоръжените сили на Република България (ВС на РБ) е възможно да изпълняват задачите си в условия на ядрено, химическо и биологично заразяване (ЯХБ заразяване).

По тази причина важно място заема проблемът свързан със затрудненото установяване възникването на ядрени, химически и биологични събития (ЯХБ събития), преди те да са въздействали върху силите. Това налага изграждане на способности за детекция и идентификация от разстояние с оглед ранно откриване на опасностите и своевременното предупреждаване на формированията, попадащи в зоните на заразяване.

Актуалността на темата за изграждане на способности за дистанционно откриване на радиоактивни, химически и биологични вещества се обуславя и от:

- възможността за участие на формирования от ВС на РБ в операции, провеждани в условия ЯХБ заразяване и необходимостта от своевременното му откриване с оглед осигуряване адекватна защита на силите;

- необходимостта от привеждане на системата за предупреждение и докладване за ЯХБ събития на войските в съответствие с изискванията на регламентиращите документи на НАТО;

- необходимостта от поддържане на декларираните формирования за ЯХБЗ в изпълнение на поетите ангажименти от страната ни към системата за колективна отбрана на НАТО и общата система за сигурност на ЕС.

Настоящият дисертационен труд е опит да се намери отговор на проблемните въпроси свързани с установяване наличието на ЯХБ заразяване и реализиране на компонента предупреждение и докладване.

В този смисъл обект на изследване в дисертационния труд е съществуващата система за предупреждение и докладване за ЯХБ събития на войските.



Предмет на изследване е ефективността на средствата за откриване на ЯХБ заразяване в процесите на наблюдение, разузнаване, предупреждение и докладване за ЯХБ събития.

При изследване на проблема е приета работната хипотеза, че използването на детектори за дистанционно откриване на заразяването ще осигури необходимото време за предприемане на защитни мерки от силите попадащи в зоната на разпространение на заразения въздух.

В контекста на изложеното целта на дисертационния труд е да се определят направленията за повишаване на способностите за детекция, идентификация и мониторинг на съществуващата система за предупреждение и докладване за ЯХБ събития.

За постигане на така формулираната цел се решават следните научно – изследователски задачи:

1. Разкриване на основните фактори обуславящи съществуването, функционирането и необходимостта от усъвършенстване на системата за предупреждение и докладване за ЯХБ събития на войските;

2. Обосноваване на необходимостта от използване на детектори за дистанционно откриване на ЯХБ заразяване и разкриване направленията за изграждане на способности за детекция от разстояние;

3. Определяне на вида и мястото на дистанционните детектори и оценка на резултатите от интегрирането им в системата за предупреждение и докладване.

При разработването на дисертационния труд от методите на теоретичните изследвания са използвани системния анализ и моделирането, както и определени логически похвати (анализ, синтез, сравнение и класифициране), a oт методите на емпиричните изследвания - проучване на източници с информация, оценяване и експеримент.

За решаване на формулираните задачи са ползвани и теоретични постановки от оперативното изкуство, тактиката на войските за ЯХБЗ и методиките за изясняване и оценка на ЯХБ обстановка.

При разработване на дисертационния труд са въведени следните ограничения:



  • оценяват се ефективността и резултатите от използването на дистанционните химически детектори в процесите на земно наблюдение, разузнаване и изследване;

  • не се разглежда подробно комуникационно – информационната система за обмен на информацията за ЯХБ обстановка.

ГЛАВАI. Фактори обуславящи съществуването, функционирането и необходимостта от усъвършенстване на системата за предупреждение и докладване за ядрени, химически и биологични събития на войските

В първа глава на дисертационния труд се решава първата научно – изследователска задача – анализ на основните фактори обуславящи съществуването, функционирането и необходимостта от усъвършенстване на системата за предупреждение и докладване за ЯХБ събития на войските.

Като съществени за функционирането и развитието на системата са определени следните фактори: ЯХБ опасности, държавната политика в областта на отбраната и предупреждението и докладването за ЯХБ събития, мисиите и задачите на въоръжените сили, ресурсите за отбрана и постиженията в областта на науката и развитието на технологиите.

Ядрена, химическа и биологична обстановка може да се създаде в резултат от използване на оръжия за масово унищожение (ОМУ), възникване (предизвикване ) на ядрени, химически и биологични опасни аварии (ЯХБОА) и терористични актове с използване на радиоактивни, химически и биологични вещества.

След 1986г., когато количеството на ядрените оръжия в световен мащаб достига максималната си стойност от 69 368 единици, се наблюдава тенденция на редуциране на ядрените арсенали (фигура 1) [61].



Фиг.1 Намаляване количеството на ядрените оръжия в света

Тази тенденция се помрачава от няколко основни факта. На първо място е съществуването на държави, които в разглеждания период увеличават ядрените си арсенали, а също и такива, които се сдобиват с ядрено оръжие (фигура 3).





Фиг. 3 Придобиване и натрупване на запаси от ядрено оръжие

Втората негативна тенденция е свързана с продължаващата модернизация на ядрените арсенали в повечето държави. Анализите показват, че до края на 2023г. Китай ще увеличи броя на бойните глави за балистичните си ракети с голям обсег от 50 до над 100. Индия и Пакистан от своя страна са произвели ядрено гориво съответно за 65-105 и 90 ядрени боеприпаса (в допълнение на наличните арсенали), както и нови реактори за плутоний, а Израел има в наличност ядрено гориво за производството на 115-190 ядрени боеприпаса. Счита се, че страната ще увеличава умерено запасите си до 2020г. [61].

Третата негативна тенденция е стремежът на нови държави (Корейската Народно Демократична Република и Иран) да се превърнат в ядрена сила.

Аналогичен е и проблемът с химическото оръжие. Сирийската криза е показателен пример за актуалността на химическото оръжие в съвременния свят и потвърждение на невъзможността да се окаже ефективен контрол върху разпространението на ОМУ и неефективната работа на международното законодателство в тази сфера.

Увеличаващите се възможности за нерегламентиран достъп до патогени и технологии за производство на биологични агенти дава основание на комисията за предотвратяване разпространението на ОМУ да класифицира биологичното оръжие наравно с ядреното като “най–голямата опасност” [73].

В допълнение на изложеното, анализът на характера и мащабите на ЯХБОА и възможностите за осъществяване на терористични актове с използване на радиоактивни, химически и биологични агенти води до заключението, че ЯХБ опасности са обективна реалност, съществуваща както при възникване на криза или конфликт, така и в мирно време. Това налага изграждане и поддържане на необходимите способности за тяхното своевременно откриване, идентифициране и предупреждение на формированията от ВС на РБ, с оглед осигуряване на тяхната безопасност и условия за изпълнение на поставените задачи.

Следващият фактор - отбранителната политика на страната се явява ключов при определяне на структурата, функциите, изискванията към техническата база и необходимото ниво на стандартизация на системата за предупреждение и докладване за ЯХБ събития на войските. Постигането на оперативна съвместимост и осигуряване интегрирането й в общата система за предупреждение и докладване на НАТО, изисква привеждането й в съответствие с основните документи, регламентиращи ЯХБЗ в Алианса - Съвместната съюзна доктрина за ЯХБЗ AJP – 3.8 и тактическата доктрина АТР – 45. От това произтичат и основните изисквания по отношение на структурата на системата, процедурите по докладване и предупреждаване за възникнало ЯХБ събитие и необходимите способности за детекция, идентификация и мониторинг.

Анализът на третия фактор - държавната политика на РБ в областта на предупреждението и докладването за ЯХБ събития показва, че на територията на страната има изградени и функциониращи системи за мониторинг, чиято информация е от съществено значение за системата за предупреждение и докладване за ЯХБ събития на войските. Използването на генерираната от тях информация при наличие на изградени информационни връзки и стандартни процедури за обмен на данни ще способства за създаването и поддържане на база данни, необходима за прогнозиране на вероятната ЯХБ обстановка на територията на страната, както и за изясняване на фактическата при възникване на ЯХБ събития.

Следващият фактор - мисиите и задачите на ВС е определящ в процеса на функциониране на системата за предупреждение и докладване, намира отражение в нейните състояния и режими на функциониране и влияе директно върху работоспособността й (фигура 12) [22].

Анализът на ресурсите, заделяни за отбрана показва, че този фактор се явява ограничаващо условие при изграждането на отбранителни способности.

С оглед изпълнение на поетите ангажименти от страната ни към системата за колективна отбрана на НАТО и общата система за сигурност на ЕС, осигуряването на ресурси за усъвършенстване на системата за предупреждение и докладване за ЯХБС на войските е въпрос на приоритет.


Фиг. 12 Работоспособност на системата за предупреждение и докладване за ЯХБС (%) в зависимост от режимите на функционирането й

Докато разгледаните досега фактори са определящи за съществуването и функционирането на системата за докладване и предупреждение, съвременните технологии са необходимото условие за нейното усъвършенстване. Тяхното използване е предпоставка за повишаване достоверността на данните от ЯХБ детектори, устойчивостта на информационния обмен в системата, съкращаване на времето за изясняване и оценка на ЯХБ обстановка и предупреждение на застрашените формирования.



ИЗВОДИ :

  1. Спецификата на вероятната ЯХБ обстановка обуславя необходимостта от поддържане и функциониране на системата за предупреждение и докладване и нейното усъвършенстване до достигане на пълния спектър от способности за откриване и идентифициране на съвременните ЯХБ опасности;

  2. Предвид мисиите и задачите на въоръжените сили, способностите за детекция, идентификация и мониторинг на ЯХБ заразяване е необходимо да съществуват още в мирновременния период на функциониране на системата;

  3. Постигането на оперативна съвместимост на системата и създаването на условия за интегрирането й в общата система за предупреждение и докладване на НАТО изискват поддържане на определена функционална и организационна структура, унификация на процедурите за обмен на информацията и техническа съвместимост на използваното оборудване;

  4. Развитието на технологиите създава добри предпоставки за усъвършенстване на техническата база на системата, което предвид редуцирания бюджет за отбрана, може се да бъде осъществено единствено с икономично използване на ограничените финансови ресурси.



Глава II. Направления за изграждане на способности за дистанционно откриване на заразяването

Във втора глава на дисертационния труд се решава втората научно – изследователска задача – обосноваване на необходимостта от използване на детектори за дистанционно откриване на ЯХБ заразяване и разкриване направленията за изграждане на способности за детекция от разстояние.

Главата започва с класификация на детекторите за откриване на радиоактивни, химически и биологични агенти.

В не малко източници може да бъде намерено класифициране на ЯХБР детектори, основно в зависимост от използвания метод за детекция. Информацията относно някои от най–важните им характеристики обаче е разпокъсана и не напълно систематизирана. Настоящата класификация без да претендира за изчерпателност цели систематизиране и допълване на наличната информация, основавайки се на най-съществените характеристики на ЯХБР детектори.

Към настоящия момент в зависимост от предназначението си детекторите се подразделят на химически, биологични, радиологични и ядрени [40]. Анализът на намиращите се в експлоатация средства води до заключението, че тази класификация може да бъде допълнена с включване на пети вид детектори – комбинирани.

Комбинираните детектори са предназначени за едновременно откриване наличието или отсъствието и характеризирането на две или повече от ЯХБР опасности. Този вид детектори се появява през последните години в търсене на комплексно решение за своевременно откриване на различните опасности в отговор на асиметричните заплахи. Проектирането и разработването им към настоящия момент са насочени в две основни направления - комбинирани радиологични и химически детектори и комбинирани химически и биологични детектори, като първите такива вече са факт и се намират в експлоатация.

В зависимост от средата на използване ЯХБР детектори могат да бъдат разделени на полеви и лабораторни.

Полевите детектори са предназначени за бързо откриване и характеризиране на ЯХБ опасности (от порядъка на секунди до минути) на местността и предупреждение на силите изложени на риск. Към тях се предявяват специфични изисквания по отношение устойчивостта им на условията на средата като температурен диапазон на работа, устойчивост на вибрации и електромагнитни излъчвания, автономност и т.н. Намират приложение в процеса на ЯХБ наблюдение, разузнаване, изследване и мониторинг.

Лабораторните детектори за предназначени за работа в защитена среда. Използват значително по – чувствителни аналитични методи в сравнение с полевите и намират приложение за потвърждаване на данните от детекцията и в процеса на идентификация на използваните агенти.

В зависимост от метода на използване детекторите се подразделят на три основни вида – точкови, дистанционни и измерващи от разстояние [39].

В зависимост от начина на инсталиране детекторите биват неподвижни, подвижни, с възможност за демонтиране и преносими [45].

В зависимост от наличието на физически връзки за комуникация детекторите биват два вида – свързани и не свързани [45].

В зависимост от начина на получаване на енергия детекторите се подразделят на захранвани от съоръжението (стандартната електрическа мрежа), платформа, вътрешно или външно захранване [45].

Анализът на ролята на ЯХБР детектори при формиране на опозната картина на ЯХБ обстановка показва, че детекторите не бива да се отъждествяват единствено с процеса на детекция. В действителност ЯХБР детектори намират много по – широко приложение и се използват в процесите на идентификация и мониторинг, както и при реализиране на другите компоненти на ЯХБЗ.

Необходимостта от използване на дистанционни химически и биологични детектори произтича от токсичните характеристики на отровните вещества и бактериалните средства, схващанията за използване на химическото и биологичното оръжие, мащабите на промишлените аварии и възможностите на формированията за ЯХБЗ за детекция, идентификация и мониторинг.

Токсичността на отровните вещества е отправната точка при определяне на изискванията към средствата за тяхното откриване. На практика точковите детектори с присъщата им чувствителност са отлично решение за тяхното откриване. Проблемът който изисква решение се крие във времето за отговор на опасността – от откриване на нейното възникване до предприемане на мерки за защита на личния състав.

Времето за отговор tотг може да се представи като сума от няколко времена

t отг = tд + tпр + tпсз (1) ,

където:

tд – време за детекция;



tпр – време за предупреждение на личния състав за произтичащите опасности;

tпсз – време за поставяне на средствата за защита.

За личния състав в района на работа на точковия детектор времето за отговор t отг на възникналото събитие е равно на времето на излагането му на опасността t илсо

t отг = t илсо = tд + tпр + tпсз (2) ,

което предвид токсичността на отровните вещества е причина за неминуеми загуби в районите на използване на химическо оръжие .В този случай реализирането на ранно предупреждение не е възможно, а се извършва незабавно оповестяване. За резултатите от детекцията по системата за предупреждение и докладване се изпраща стандартен доклад.

За личния състав намиращ се на разстояние от района на използване на химическо оръжие (възникване на авария) и попадащ в зоната на разпространение на отровните вещества, времето до излагането му на опасност е времето за пристигане на заразения въздух tпзв



(3),

където:


Sоб – разстояние от района на използване до защитавания обект;

V в – скорост на вятъра в приземния слой.

В този случай времето за отговор на опасността се намира в пряка зависимост от възможността за откриването й в най – ранния момент (респективно на най – голямо разстояние) от защитавания обект. Целта на дистанционната детекция е откриване на заразяването във време превишаващо или равно времето за отговор или

(4)

(5).

Видно е, че определящи за ефективността на дистанционните детектори ще бъдат техния обхват и времето за детекция



(6) .

От тук следва и условието, което трябва да бъде изпълнено за да се осъществи ранно предупреждение на обектите попадащи в зоната на разпространение на заразения въздух, а именно



(7).

С използването на детектори за дистанционно откриване на заразяването се цели от една страна увеличаване на възможностите за наблюдение, които в момента се ограничават до използване на точковите детектори и разпознаването на възникване на химическо (биологично) събитие по външни признаци. Определящи за ефективността им в процеса на наблюдение ще бъдат техния обхват, чувствителност и времето за откриване наличието (отсъствието) на химическа и биологична опасност. Количеството необходими детектори ще зависи основно от броя на защитаваните формирования, разсредоточаването им и спецификата на изпълняваните от тях задачи.

От друга страна дистанционните детектори могат да бъдат използвани за повишаване на възможностите за разузнаване (по маршрут,зонално и на участък) и за мониторинг. Това се налага от ниската скорост за разузнаване (10 км/ч при използване на химическо оръжие и 5 км/ч при разузнаване на авария с изтичане на ТХМ) и липсата на способности към настоящия момент за биологично разузнаване. Ограничаващо условие при използването на дистанционните детектори в процеса на разузнаване и мониторинг ще бъде тяхната чувствителност.

Дистанционното откриване на химическо и биологично заразяване е обект на изследване от десетки години. В края на 20 век и началото на този се разработват и въвеждат в експлоатация не малко средства за откриване наличието на химическо заразяване от разстояние.

Работата по изграждане на способности за дистанционна химическа детекция се осъществява в три направления – пасивна stand off детекция, активна stand off детекция и изграждане на мрежи от точкови детектори, разположени на разстояние от защитаваните обекти.

Всички отчитащи от разстояние системи (stand off детектори) за откриване на бойни отровни вещества и токсични индустриални химикали са основават на инфрачервената спектроскопия [70].

Инфрачервената спектроскопия измерва количеството светлина абсорбирано на съответните дължини с цел идентифициране на химическите агенти [57]. Това се дължи на факта, че БОВ и някои ТИМ притежават силна абсорбционна способност в дълговълновия диапазон на инфрачервения спектър Long wave infrared (LWIR) 8 - 14µm [43]. В този диапазон атмосферата притежава много добра пропускливост, което от своя страна способства за постигане на голям обхват на такъв тип детектори.

За дистанционно откриване на отровни вещества на принципа на инфрачервената спектроскопия се използват два вида техники – пасивна и активна LWIR детекция.

Пасивните LWIR техники включват “Фурие” инфрачервена спектроскопия (FTIR) и многоспектърни инфрачервени камери. На практика това са най-често използваните техники за дистанционна химическа детекция, които са намерили приложение в редица изделия намиращи се в експлоатация.

Пасивната FTIR дистанционна детекция се основава на спектрален анализ на инфрачервените излъчвания от обкръжаващата среда (фигура 16 ).



Фиг.16 Принципна схема на пасивна дистанционна детекция

FTIR детекторите сканират целия инфрачервен диапазон за идентифициране и количествено определяне на БОВ и ТИХ с използване на пространствен скенер, разположен пред входа на спектрометър. Скенерът позволява промяна на изследваното направление вертикално от порядъка – 10о до +50о и хоризонтално от 0о до 360о. При най – добрите пасивни системи времето необходимо за достигане на която и да е точка в полето за изследване е от порядъка на 3 секунди. При избор на 5о стъпка за хоризонтално сканиране времето за изследване на цялото поле е от порядъка на 40 – 50 секунди. При обичайното за FTIR детектори оптично поле (Field of view) от порядъка на 30 mRad (1,7о) са необходими приблизително 1800 спектъра за покриване на цялото поле за изследване без каквото и да е пространствено припокриване. Това прави възможно пълно сканиране на цялото поле за изследване за време по – малко от 2 минути (110 секунди при RAPID).

В сравнение с методите използвани от точковите химически детектори, тези работещи на принципа на дистанционната FTIR спектроскопия притежават няколко съществени преимущества:


  • универсална детекция на многоатомни молекули;

  • бърз анализ на многокомпонентни смеси;

  • мониторинг в реално време на газообразни емисии;

  • голяма площ на изследване;

  • голям обхват (от порядъка на 5000 м за повечето системи );

  • възможност за измерване във всяка една посока;

  • визуализация на данните, докладване и предупреждение, осигурявано от софтуер за автоматична идентификация;

  • минимална техническа поддръжка.

С оглед предимно военното им приложение, FTIR дистанционните детектори налични на пазара са проектирани и разработени за покриване изискванията на военните стандарти, имат възможност за интегриране в съществуващите системи за ранно предупреждение и докладване, а някои и за генериране на стандартни съобщения съгласно ATP – 45D. Средства базирани на FTIR се намират на въоръжение в армиите на Канада (CATSI EDM), Швеция, Румъния, Словения, Обединени Арабски Емирства (RAPID), Съединените Американски Щати (I - SCAD), Правителството на САЩ (PORTHOS). Не малко средства се намират в експлоатация в цивилни структури в Румъния и Япония (RAPID), Германия, Италия, Дания, Австрия (SIGIS 2) [70].

Обективността изисква да бъдат отчетени и слабите страни на средствата за дистанционно откриване на базата на FTIR технологията.

Най – големият недостатък на този тип системи е ниската им чувствителност [65], която се явява ограничаващо условие при определяне на възможностите за използването им за изпълнение на задачите свързани с процесите на детекция, идентификация и мониторинг.

При FTIR технологията вероятността за детекция Pd зависи от концентрацията на отровните вещества, дължината на оптичния път през облака и температурната разлика между изследвания обект и околната среда и се определя по формулата [64]:

Pd ≈ C * L * (T1-T0) (8),

където:


C - концентрация на отровните вещества;

L - дължината на оптичния път през облака;

Т1 - температура в облака;

Т0 - температура на околната среда.

Върху вероятността за детекция оказват влияние още абсорбционният коефициент на веществото и техническите характеристики на съответната система.

Следващият съществен недостатък на този тип системи е свързан с невъзможността за точно определяне местоположението на облака от заразен въздух. Решение на този проблем се постига с използване на два или повече детектора за осъществяване на триангулация, което обаче изисква специфично разположение на детекторитe [58] и ограничава свободата в избора на позиции за разполагането им.

Към слабите страни на FTIR дистанционните детектори могат да бъдат отнесени още чувствителността им на вибрации и смущения, ниският ефективен обхват (поради голямото оптично поле), зависимостта от атмосферните условия (водните пари и С02 влияят на абсорбцията в някои характерни за БОВ дължини на вълната) и невъзможността за определяне на концентрацията на ОВ в облака.

Многоспектърните камери са подходящи за наблюдение на големи пространства от местността и продължителна работа. Голямото им оптично поле позволява изследване на значителни площи за много кратко време и проследяване на придвижването на облака в реално време. Такъв тип системи се намират на въоръжение в армията на Република Франция (Second Sight MS). С това на практика се изчерпват и техните предимства. Разгледаните недостатъци при FTIR детекторите в пълна степен важат и за тях – невъзможност за определяне на концентрацията на отровните вещества и разстоянието между облака и точката на измерване, ниска чувствителност и малък ефективен обхват.

Активните детектори аналогично на пасивните системи идентифицират химическите агенти на база на техните абсорбционни характеристики в инфрачервения диапазон. За разлика от пасивната детекция от разстояние, активните системи използват лазерни лъчи за изследване на околната среда, анализирайки инфрачервените излъчвания, отразени от обектите на местността (фигура 20) или обратното разсейване от аерозолите в атмосферата. Лазерните импулси преминават през облака отровни вещества, отразяват се от характерните обекти на терена, пресичат облака отново и се приемат.Излъчваните импулси са на две честоти λon, която се абсорбира в голяма степен и λoff, която се поглъща само частично от отровните вещества. При наличие на такива в изследваното от детектора направление се наблюдава отслабване на λon, силата на което се използва за количествено определяне на заразяването (средната концентрация на отровните вещества по линията на изследване), а по времето за връщане на сигнала се определя разстоянието между точката на измерване и облака отровни вещества.



Фиг.20 Принципна схема на активна дистанционна детекция

На практика активните системи предлагат решение на най – съществените проблеми стоящи пред пасивната дистанционна детекция. В сравнение с FTIR детекторите и многоспектърните инфрачервени камери активните системи притежават следните предимства [66,71]:



  • висока чувствителност (0.1 µg/l за 1000 м линия на измерване за повечето агенти);

  • голям ефективен обхват (над 3 км в зависимост от релефа на терена и атмосферните условия );

  • определяне на средната концентрацията на отровните вещества по линията за измерване;

  • определяне на разстоянието между точката на измерване и облака отровни вещества;

  • измерване във всяка посока, дори към небето (с използване на обратното разсейване от аерзолите в атмосферата);

  • висока достоверност на резултатите;

  • възможност за осъществяване на биологична stand off детекция;

  • надеждна работа и устойчивост на въздействията на средата.

Не е без значение и техното предимството спрямо пасивните техники в търсенето на решения за дистанционно откриване на капко – течни отровни вещества [62].

Въпреки разгледаните предимства активниата LWIR детекция има и някои недостатъци.

На първо място е времето за изследване при водене на химическо наблюдение на местността. Постигането на голям ефективен обхват при този тип детектори е възможно поради малкото оптично поле (1,5 – 3 mRad). Това от своя страна обуславя по – голямото време, необходимо за сканиране на околното пространство и налага определена специфика при използването им за наблюдение [67].

Следващият недостатък на активните детектори е необходимостта от спазване на определени мерки за безопасност, ограничаваща много от лазерите, подходящи за дистанционна химическа и биологична детекция [69]. Безопасното разстояние на използваните в активната детекция инфрачервените лазери е от порядъка на няколо десетки метра [62;66].

На последно място, но не и по важност е по - високата им цена. На практика активните stand off детектори са най – скъпите средства използвани в детекцията на БОВ и ТИХ.

Разглеждайки възможността за изграждане на мрежи от точкови детектори с цел ранно предупреждение за възникнало на разстояние химическо събитие, следва да се отчете, че единственото им безспорно предимство в сравнение с използването на stand off детектори е тяхната висока чувствителност и селективност.

Поддържаната от някой производители теза за значително по – ниската цена на изграждането на мрежи от точкови спрямо използването на stand off детектори е много спорна. Нека приведем един прост пример. Както беше споменато дистанционните детектори изследват цялото зрително поле от 360о. При обхват 2000 метра изследваната площ е от 12 560 000 м2 . При пространствена резолюция от 20 метра (типична за лазерните системи) [49] повърхността е разделена на клетки от 400 м2. За постигане на аналогичен резултат следва да се постави точков детектор във всяка една от тях, което прави 31 400 детектора – практически неизпълнима задача.

От тук произтича първия съществен недостатък - голямото количество детектори необходими за откриване на опасността на разстояние, прецизен избор на местата на отделните детектори, време за развръщане (събиране) на системата и привличане на сили и средства за тази цел.

Друг съществен недостатък е липсата на мобилност, което предопределя приложимостта на мрежите от точкови детектори единствено в осигуряване защита на стационарни обекти.

На следващо място стои въпросът за сигурността на мрежата от детектори. Разполагането им на разстояние от защитаваните обекти налага покриване на най – високите нива на сигурност (физическа, електронна и комуникационна) [45].

На последно място, но не и по важност е управлението на информацията постъпваща от детекторите в системата за предупреждение и докладване. Голямото количество детектори ще генерира значителен обем от информация, която както полезна може да бъде и противоречива, а в случай на лъжливи индикации и недостоверна. Това налага оценка и верифициране на постъпващите данни и прилагане на мерки за ограничаване на лъжливите аларми.

ИЗВОДИ:

1. ЯХБР детектори имат важно значение както за откриването, така и за идентифицирането на ЯХБ събития и определяне на резултатите от тяхното въздействие. Те способстват за съкращаване на времето за отговор на опасността, подпомагайки процеса на вземане на решение за предприемане на необходимите защитни мерки и изпълнение на задачите в условия на ЯХБ заразяване;

2. Анализът на състоянието на съществуващите средства за детекция, идентификация и мониторинг показва наличието на недостатъци, които ограничават възможностите на информационното ниво на системата за предупреждение и докладване и водят до увеличаване на времето за протичане на информацията между елементите й;

3. Откриването и характеризирането на химически и биологични опасни събития, възникващи на разстояние от защитаваните обекти е от критично значение за защитата на силите, попадащи в зоната на разпространение на заразения въздух;

4. Разгледаните направления за изграждане на способности за дистанционно откриване на химическо заразяване притежават както предимства, така и недостатъци, ограничаващи приложимостта на дистанционните детектори в процесите на детекция, идентификация и мониторинг;

5. Мястото на дистанционните детектори в системата за предупреждение и докладване и резултатите от тяхното интегриране могат да бъдат определени чрез оценка на тяхната ефективност при водене на наблюдение, разузнаване и изследване.




Каталог: wp-content -> uploads -> 2015
2015 -> Висше военноморско училище „Н. Й. Вапцаров“
2015 -> Правила за изменение и допълнение на Правила за търговия с електрическа енергия Съществуващ текст
2015 -> 120 Основно училище “Георги С. Раковски” София
2015 -> Премиерният сериал Изкушение от 12 октомври по бтв lady
2015 -> Агнешко месо седмична справка: средни цени за периода 7 – 14 януари 2015 г
2015 -> Пилешко месо седмична справка: средни цени за периода 7 14 януари 2015 г
2015 -> Бяла кристална захар седмична справка: средни цени за периода 7 – 14 януари 2015 Г


Сподели с приятели:
  1   2   3




©obuch.info 2024
отнасят до администрацията

    Начална страница