Загрузил mironoffofficial

Obzor signalizatsionnykh sistem

реклама
ЗВЕЖИНСКИЙ Станислав Сигизмундович, доктор технических наук
ИВАНОВ Владимир Анатольевич, кандидат технических наук, доцент
СИЗОВ Сергей Михайлович
ТРУШИН Анатолий Андреевич
ОХРАНА СУХОПУТНЫХ ГРАНИЦ СССР ВО ВТОРОЙ ПОЛОВИНЕ XX ВЕКА
Аналитический обзор по материалам открытой печати
Окончание. Начало в № 1, 2007
Со второй половины 50-х гг. сигнализационная система (СС) "Клен-М" и другие
сигнализационные приборы стали заменяться более дешевой и простой в
эксплуатации, надежной и устойчивой в работе системой "С-100", принятой на
вооружение пограничных войск (ПВ) в 1955 г. Она фактически являлась
модернизированным вариантом СС "Клен-55", используемой тогда МВД для охраны
режимных объектов. В Министерстве обороны аналогичная система "Сосна" с
модифицированным сигнализационным заграждением (СЗ) применялась для охраны
военных объектов.
Замена системы "Клен-М" прошла быстро, и к середине 60-х гг. практически все
сухопутные участки государственных границ (ГГ) были прикрыты системой "С-100".
Если в 1956 г. было построено лишь 63 км "С-100", то к 1960 г. протяженность
участков границы (с капиталистическими странами), оборудованных этой системой,
составляла уже более 2 тыс. км [2].
Сигнализационная система "С-100" явилась значительным шагом вперед в развитии
периметровой заградительной сигнализации, определив на десятилетия вперед
технический облик ГГ. Система состояла из:
СЗ колючего типа, разбитого на участки длиной до 650 м (типично 500 м);
10 блоков линейных (БЛ) в герметичных кожухах и 2 двухпроводных линий
соединительных (ЛС) длиной до 15 км, составляющих линейное
оборудование;
станционного оборудования (СА) – прототипа системы сбора и обработки
информации (ССОИ) будущих сигнализационных комплексов (СК).
Принцип действия средств обнаружения (СО) – электромеханического датчика
(ЭМД) был основан на регистрации замыкания соседних проводников СЗ,
образующих полотно заграждения, либо их обрыва под механическим действием
нарушителя. СЗ – однорядный проволочный забор вертикальной (не шатровой)
конструкции на деревянных опорах (расстояние между ними 3 м) и козырьком
общей высотой ~2,5 м. Полотно формировали нити-проводники, соединенные так,
что образовывали соседние и перемежающиеся электрические цепи с одинаковым
сопротивлением. Заграждение имело 25 горизонтальных нитей оцинкованной
колючей проволоки с одной стороны опор, две горизонтальные и две диагональные
нити с другой стороны. Козырьки укреплялись из расчета разрушения или обрыва
5-й (верхней) нити или ее замыкания с соседней при усилии ~400 Н, что должно
было происходить при "перелазе".
Один комплект системы был рассчитан на оборудование рубежа до 13 км,
направление движения нарушителя не определялось. Там, где разработка
контрольно-следовой полосы (КСП) была затруднена, "С-100" могла возводиться в
2 рубежа, позволяя определять направление движения по последовательности
поступления сигналов. 20 участков формировали 2 фланга равной длины, 2
смежных участка равной длины образовывали секцию. При повреждении одного
участка работоспособность остальных участков не нарушалась, за исключением
смежного.
Один БЛ обслуживал 2 смежных участка, к нему подводились соединительные
провода от СЗ и ЛС. Он запитывался от импульсного напряжения по ЛС и
вырабатывал импульсы пониженного напряжения амплитудой ~80 В, которые
посылались в СЗ. Две двухпроводные ЛС обеспечивали подключение всех БЛ
каждого фланга к СА; при хорошем заземлении на флангах (не более 40 Ом) ЛС
могли быть однопроводными. Третий провод от СА заземлялся в центре рубежа
охраны [4].
Для разделения информационных каналов (участков) использовался метод
измерения "индивидуальных сопротивлений" – различных разделительных
участковых сопротивлений каждого БЛ. Применение импульсного электропитания
участковых сопротивлений каждого БЛ. Применение импульсного электропитания
давало возможность по одним и тем же проводам подавать питание и
контролировать входное сопротивление приемнику СА. Различные разделительные
участковые сопротивления обеспечивали определение номера участка.
СА включала сигнальный аппарат, источники электропитания, щит зарядноразрядный, подавала звуковой и световой сигналы при обнаружении преодоления
СЗ. Электропитание "С-100" осуществлялось от аккумуляторов 24 В емкостью не
менее 60 Ач, которые обеспечивали без подзарядки непрерывную работу системы в
течение 15 суток. На лицевой панели аппарата смонтированы ключи управления,
сигнальные лампы, вольтметр и счетчик тревог [4]. Сигнальный аппарат выполнял
следующие функции:
осуществлял автоматический контроль за подключаемым выходным
сопротивлениям ЭМД;
поочередно подавал зондирующие импульсы в ЛС одного фланга, подключал
приемник к ЛС другого фланга и проводил измерения;
указывал фланг нарушения, определял номер участка;
указывал на обрыв в ЛС, фиксировал количество тревог.
В две ЛС правого и левого фланга поочередно посылались зондирующие импульсы
длительностью ~8 мс и амплитудой около 500 В для питания БЛ и проверки СЗ
(период измерения ~1 с). Аппарат измерял сопротивления ЛС соответственно то на
левом, то на правом фланге рубежа. В нормальном состоянии две ЛС с равными
участками СЗ образовывали сбалансированные плечи измерительного моста,
сформированного в СА. При обнаружении нарушения (обрыв – закорачивание) БЛ
подключал к ЛС то разделительное сопротивление, которое соответствует номеру
участка, и измерительный мост выходил из баланса. Приемник СА контролировал
величину разделительного сопротивления с помощью самобалансирующейся
мостовой схемы, выполненной на базе шагового искателя, который начинал
работать для фиксации нового баланса. При фиксации положения шагового
искателя определялся номер участка нарушения, выдавался звуковой и световой
сигналы тревоги, переключался счетчик.
При обрыве ЛС уменьшалась нагрузка на генератор импульсов (их амплитуда
увеличивалась), срабатывало устройство фиксации обрыва, прекращалась работа
генератора. По зафиксированному положению управляющего устройства
определялся фланг обрыва, формировался звуковой и световой сигналы.
Состояние СЗ, БЛ, ЛС должно было удовлетворять многочисленным техническим
требованиям, главными из которых являлись:
опоры заграждения должны быть укреплены прочно и вертикально, колючая
проволока – туго натянута;
смежные нити не должны касаться между собой, иметь обрывов;
все соединения проволоки должны быть сварены или пропаяны;
натяжка воздушных ЛС должна быть равномерной на всем протяжении,
провода не должны касаться веток деревьев и других предметов, скрутки
проводов – пропаяны.
Необходимо отметить следующие недостатки сигнализационной системы "С-100" [2,
4].
Недостаточная дальность передачи информации и длина блокируемого рубежа,
которая была меньше средней длины рубежа сухопутной пограничной заставы
(ПОГЗ), что приводило к явной избыточности при установке двух СС.
Невозможность передачи одновременно нескольких информационных сигналов,
сложность осуществления постоянного автоматического контроля аппаратуры.
Независимо от длины блокируемого рубежа на обоих флангах необходимо иметь по
10 участков, разбивка рубежа должна была идти на 2 равных фланга, фланг – на 5
равных секций, секция – на 2 равных участка.
Условием надежной работы "С-100" являлось высокое качество пропитки
деревянных деталей заграждения в целях повышения их изоляционных свойств
(опоры и козырьки пропитывались антраценовым маслом). При ухудшении
изоляции и появлении утечки выдавались непрерывные ложные тревоги.
Поддержание сопротивления изоляции ЛС в строго установленных пределах
явилась сложной эксплуатационной задачей. Сигнальные нити СЗ крепились
скобами к деревянным планкам, повышенная влажность которых, загрязнение или
плохая пропитка приводили к флуктуирующему понижению изоляции и выдаче
"ложняков". Монтажные перемычки СЗ и соединительные провода БЛ должны были
"ложняков". Монтажные перемычки СЗ и соединительные провода БЛ должны были
хорошо пропаиваться, небрежности приводили к потере работоспособности
участка.
Неустойчивость организации метода передачи информации с рубежа обусловило
необходимость содержания ЛС в идеальном состоянии, поскольку при увеличении
ее сопротивления (старение) происходило так называемое "смещение участков",
когда 5-й срабатывал как 6-й и т.д. По этой причине были даже внесены изменения
в документацию с требованием проверять не только сработавший, но смежный
участок, "вдруг произошло смещение". Необходимость содержания в идеале
контура заземления на ПОГЗ и на участках была обусловлена также "смещением", в
худшем случае система начинала беспорядочно "ложнить" по разным участкам.
При сработке одного участка система переставала функционировать до тех пор,
пока участок не был приведен в рабочее состояние. Если участок не был
восстановлен и произведен сброс, то никаких признаков его неисправности на СА
не наблюдалось. Несмотря на то, что отключение одного БЛ от ЛС должно вызывать
сигнал "Тревога", в ранних версиях системы случалось, что таковое не
обнаруживалось, и 1200 м рубежа становились "голыми". Известны случаи, когда
на границе с Китаем блоки "С-100" "исчезали", по всей видимости, таким образом.
Регулярное техническое обслуживание заграждения было весьма трудоемко и
должно было осуществляться очень тщательно, в том числе выщипывание травы
под СЗ, пропайка скруток, замена ржавой проволоки. Небрежное техническое
обслуживание (ТО) гарантировал поток "ложняков".
Отсутствие устройств управления дистанционным доступом (воротами, калитками),
возможности подключения дополнительных сигнализационных СО. Отсутствие
средств диагностики (кроме тестера и 3 лампочек на станционном аппарате).
Исправность БЛ определялась зачастую на слух – стучит реле или не стучит, а если
да, то как, – для этого нужен хороший слух.
Несовершенство аппаратуры и ложные тревоги, которые могли вызываться самим
личным составом в разных целях, приводили к фактам, которые на современном
языке можно квалифицировать как "саботаж".
Система "С-100" была не защищена от случайного или умышленного вторжения,
имела "дыры" на рубеже (например, "подкоп") и функциональные недостатки,
главным из которых было затратное ТО. Несмотря на это, система сыграла
огромную роль в обеспечении безопасности границ в сложные годы "холодной"
войны, с ее помощью были задержаны тысячи нарушителей, но подготовленных
(наиболее опасных) среди них было не более 5%. Вплоть до начала 70-х гг.
система "С-100" в основном удовлетворяла требованиям времени, обеспечивая
повышение эффективности охраны сухопутной ГГ на всем ее протяжении. Ее
основными преимуществами были простота, низкие энергопотребление, требования
к квалификации обслуживающего персонала и стоимость.
Развитие техники, элементной и технологической базы, обусловленное научнотехническим прогрессом, обеспечивало улучшение возможностей по обнаружению
нарушителей, передаче и обработке данных. Выявленные недостатки в
эксплуатации "С-100", в большей степени обусловленные ее станционной частью и
неустойчивостью метода передачи информации с рубежа охраны, обусловили
потребность в новой сигнализационной системе. Этому процессу придало импульс
Постановление ЦК КПСС и Совета министров СССР 1975 г. об оснащении советскокитайской границы новыми техническим средствами сигнализации.
Сигнализационный комплекс "С-175" конца 70-х гг.
В результате проведенного в начале 70-х гг. исследования предпочтение было
отдано частотному методу передачи информации, который и был взят за основу при
разработке новой базовой сигнализационной системы. Для сигналов от каждого
устройства, подключенного на рубеже к ЛС, выделялась своя полоса в
оптимизированном диапазоне частот, а сигналы могли передаваться в любой
последовательности, в том числе все одновременно. Методу свойственна более
высокая помехозащищенность, большая дальность передачи, возможность
осуществления постоянного автоматического контроля оборудования.
Увеличенная информационная насыщенность новой ССОИ "Гардина", реализующей
частотный метод передачи информации, расширенные возможности по ее
наращиванию (за счет дополнительных СО, устройств управления доступом) и
визуализации информации дают основание (впервые в практике отечественных
технических средств охраны (ТСО)) назвать новую систему "С-175" СК.
СК "С-175" ("Гардина") с 1979 г. был принят на вооружение ПВ и в этом же году
уже находился в эксплуатации, которая началась на границе с Китаем (озеро
Зайсан).
За относительно короткое время комплекс стал базовым на ГГ СССР [3]. Он
позволял контролировать до 40 участков рубежа по 500 м стандартной длины,
разделенных на 2 фланга общей протяженностью типично до 20 км (до 26 км в
пределе при максимальной длине участка 650 м), поочередно управлять работой до
4 электромеханических замков (ЭМЗ) на воротах.
Внешний вид СЗ из 24 контрольных линий "под током" (фото 1) остался
практически неизменным, однако сигнализационные металлические нити
заграждения стали крепиться на изоляторы из полиэтилена (ПЭ). Первые
изоляторы были белого цвета и выходили из строя через ~1 год (лопались на
морозе, деградировали под действием солнца). В последствии изоляторы стали
изготавливаться из светостабилизированного ПЭ и служили до 3 лет, что также
было недостаточно. Деревянные опоры и планки козырьков стали обрабатываться
антраценовым маслом (креазотом), обладающим лучшими изолирующими и
сохраняющими свойствами, чем ранее. Оно, тем не менее, экологически вредно для
здоровья, но в те годы на это не обращали внимание. Срок службы ССОИ составил
8 лет, СЗ – 4 года.
По сравнению с предыдущим аналогом "С-100", было достигнуто существенное
повышение надежности функционирования, сокращены энергопотребление и
погонная стоимость, увеличена протяженность рубежа охраны. Принцип
обнаружения нарушителя остался электроконтактный (замыкание соседних
металлических нитей полотна СЗ или их обрыв), был реализован на базе ЭМД, но
регистрирующая аппаратура стала более чувствительной и помехоустойчивой.
Базовым СО являлся ЭМД "Гардина", который обнаруживал касание соседних нитей
СЗ либо их обрыв.
Фото 1. "С-175" на границе с Китаем (середина 80-х гг.)
ЭМД через балластные резисторы посылал зондирующие импульсы амплитудой
около 50 В и длительностью ~1 мс, следующие с периодом в несколько секунд в
два смежных участка СЗ. Прошедшие по всем сигнальным нитям импульсы
контролировались по амплитуде в диапазоне до 25 В. При этом сопротивление
изоляции между токовыми и заземленными нитями ("землей") должно быть не
менее 130 Ом в любом месте полотна СЗ. Энергопотребление ЭМД ~30 мВт,
количество сигнальных нитей на заграждении – 24 (6 – на козырьке). С тыловой
стороны низ СЗ защищали несигнальные нити, козырек должен был ломаться при
нагрузке на край свыше 400 Н. Рядом обязательно располагалась профилированная
КСП шириной от 8 (типично) до 15 м. Комплекс "С-175" состоял из 3 основных
частей:
ССОИ "Гардина", которая, в свою очередь, включала СА с подсистемой
электропитания, 2 соединительных линии (СЛ) левого и правого фланга
(типично – подземный кабель КСППБ 1×4×1,2, одна пара – информационная,
другая пара – для питания);
линейное оборудование до 20 БЛ и такого же числа коробок
распределительных (КР), размещенных на рубеже типично через 1 км (фото
2а);
"колючего" СЗ типа "ЛС-100" (фото 2б), разбитого на участки типичной
длиной 500 м (допускается увеличение до 650 м), блокируемых ЭМД
"Гардина" электроконтактного принципа действия.
"Гардина" электроконтактного принципа действия.
а) блок линейный и коробка распределительная;
б) сигнализационное заграждение
Фото 2. Внешний вид СК "С-175"
ССОИ обеспечивала реализацию частотного разделения ∆f ≈ 70 Гц между 30
информационными каналами (от каждого БЛ) с помощью встроенных
электромеханических камертонных фильтров. Полоса пропускания каждого
фильтра составляла 16 Гц, интервал рабочих частот 1,2 – 3,1 кГц, уровень
регистрируемого информационного сигнала на входе БЛ составлял не менее 50 мВ,
на выходе ~0,5 В.
Комплекс запитывался от сети ~220 В либо от 2 щелочных аккумуляторных батарей
Комплекс запитывался от сети ~220 В либо от 2 щелочных аккумуляторных батарей
напряжением 22 – 28 В емкостью 60 Ач. Мощность, потребляемая СК от
аккумулятора, составляла не более 25 Вт в дежурном режиме. ССОИ выдавала в ЛС
питание 60 или 36 В переменного тока. Герметичный БЛ запитывался от ЛС по
отдельной паре проводников и обеспечивал функционирование 2 смежных
участков СЗ, подключенных на один ЭМД, а также возможность подключения 2
дополнительных СО для усиления охраны. Подключение к БЛ могло быть по
нормально замкнутым сухим контактам, либо по потенциалу ("1" – тревога). При
одновременном поступлении основного и дополнительного сигнала тревоги с
одного участка БЛ выдавал сработку основного; если сработки поступали с разных
участков одного БЛ, то они проходили на ССОИ как основные. Герметичная КР
обеспечивала коммутацию СЗ соседних участков, в ней находилась грозозащита.
ССОИ обеспечивала световой и звуковой сигналы "Тревога", переключение
счетчика при поступлении сигналов сработки с основного или дополнительного СО,
вскрытии БЛ. Сигнал "Неисправность" обеспечивался при неисправности БЛ, КР и
узлов СА, обрыве ЛС. ССОИ обеспечивала контроль работоспособности СК "на себя"
при имитации дежурного режима, основных и дополнительных сигналов тревоги.
На открытие ЭМЗ ворот подавался сигнал длительностью ~10 с, в течение которого
его можно было открыть. Количество управляемых проходов в СЗ могло быть не
более 4, состояние ЭМЗ (открыто/закрыто) контролировалось.
Заземление СА для надежной работы комплекса должно было составлять не более 4
Ом, заземление БЛ в зависимости от сопротивления грунта (≤ 100 Ом·м для
чернозема, торфа, глины, суглинка, ≥ 500 Ом·м для каменистого и сухого песка) –
не более 45 Ом. СА соединялась с линейным оборудованием с помощью ЛС длиной
не более 10 км, вдоль рубежа охраны – с помощью кабельных ЛС левого и правого
фланга. Наибольшая протяженность ЛС (типично 30 км) до наиболее удаленного
БЛ определялась допустимым затуханием 6 дБ на максимальной частоте сигнала.
К недостаткам сигнализационного комплекса "С-175" можно отнести следующие.
СЗ электроконтактного типа требовало постоянного трудоемкого ТО (замены или
чистки ржавой проволоки, пропайки скруток, выкашивания травы под
заграждением и др.). При нерегулярном ТО уже через 1 – 3 месяца в зависимости
от влажности ЭМД переставал выдавать сработки. Таким образом, функциональная
надежность электроконтактного СЗ зависела от обслуживания.
Следствием частотного разделения сигналов (с помощью электромеханических
фильтров) было то, что в каждом БЛ стояли 3 генератора, которые были не
взаимозаменяемы с другими блоками, выходя из строя достаточно часто (были
ненадежны). Фильтры также обладали низкой надежностью и были относительно
дороги.
Нагрузочная способность БЛ для подключения дополнительных СО (9 В
постоянного тока, 27 мВт) была низкой, не позволяя усилить рубеж охраны новыми
изделиями, которые потребляли гораздо больше.
Уже на этапе эксплуатации первых комплексов выяснилось, что информативность
не отвечала требованиям: не было возможности подключать больше
дополнительных датчиков, передавать сигналы "к нам", "от нас" и другую
информацию.
Режим контроля "на себя" не позволял контролировать работоспособность
основных СО (ЭМД) и дополнительных, не было возможности проверки
дополнительных СО при инициировании дистанционного контроля.
Стоимость станционного оборудования была в 30 – 40 раз больше, чем у "С-100".
Эксплуатационные недостатки были вызваны, в том числе, и недостаточной
устойчивостью деревянных опор к действию окружающей среды. Если в сухих
местах срок их функционирования достигал 15 лет, то на побережье или в
болотистых местах составлял 5 лет. Причем, как правило, сгнивало в первую
очередь место сочленения подземной и воздушной части опоры. Если бы опора
бетонировалась (или обрабатывалась лучшим составом, чем креазот) на ~20 см
выше грунта, то срок эксплуатации опор мог бы составлять около 20 лет.
Комплекс "С-175" усиливался дополнительными СО, их вероятность обнаружения
Р0 была больше, чем у контактно-обрывного ЭМД (порядка 0,7) и составляла 0,9 –
0,95, вследствие "узкости" решаемой задачи и применения других, более надежных
физических методов обнаружения.
Совместно с комплексом "С-175" применялись одно- или двухпозиционные
Совместно с комплексом "С-175" применялись одно- или двухпозиционные
радиолучевые СО с протяженностью "невидимого" рубежа охраны до 250 м. Однако
их повышенная потребляемая мощность (~1 Вт) не позволяла их включения
"напрямую", требовалось дополнительное электропитание. Кроме того, птицы,
близкорасположенная растительность, снегопад и листопад вызывали ложные
тревоги. Опыт их применения послужил основанием для того, что радиолучевые
СО, обладающие высокой обнаружительной способностью на непересеченной
местности, не нашли в дальнейшем широкого применения в охране ГГ.
В качестве основного заградительного СО (вместо ЭМД) на экспериментальных
комплектах СК "С-175" впервые было опробовано индуктивное СО,
обеспечивающее существенно большую сигнализационную надежность (Р0 ≈ 0,95),
поскольку реагировало не только на грубое воздействие нарушителя, но и на
касание и раздвижение нитей СЗ. Однако ввиду большого энергопотребления (~1
Вт) и невысокой помехоустойчивости оно не нашло широкого применения в
комплексе, но заложило основу для дальнейшего совершенствования этого вида
техники.
Вибросейсмическое СО было предназначено для обнаружения попыток подкопа под
СЗ "С-175". Длина блокируемого рубежа – 2×500 м (2 фланга), чувствительный
элемент (ЧЭ) представлял собой кабель с выраженным трибоэффектом, который
задвигался в металлорукав (для защиты от грызунов и действия агрессивной
среды). Блок электронный размещался рядом с БЛ "С-175", запитывался от
источника 9 В постоянного тока или 36 В переменного тока. Чтобы не допустить
"замерзания" ЧЭ и резкого снижения его чувствительности, требовалась обработка
кабеля специальной жидкостью перед закладкой в металлорукав. Но все равно
чувствительность СО была явно недостаточной и по сути обнаруживала "подкоп"
только в том случае, когда механическое воздействие прикладывалось
непосредственно к металлорукаву. Это являлось (и является) следствием вообще
недостаточной чувствительности и нестабильности кабельных преобразователей,
основанных на паразитном трибоэффекте. Утомительная подготовка, возможная
порча при этом кабеля, недостаточная чувствительность послужили причиной его
недолговечной эксплуатации на границе.
Вибрационное СО "Тангенс" имело кабельный ЧЭ на основе провода ПВЧС с
выраженным трибоэффектом, было предназначено для дополнительного
сигнализационного блокирования ворот (калиток) "С-175". Последние часто
подвергались преодолению типа "перелаз" и иногда без выдачи сигнала тревоги.
Кабельный ЧЭ с помощью специальных металлических зажимов устанавливался на
полотне и козырьке ворот и фиксировал разрушение полотна, раздвижение прутьев
или нитей, перелаз через верх, в том числе по опоре с использованием подручных
средств, демонтаж ЧЭ. К недостаткам СО можно отнести:
необходимость отбора провода ПВЧС по величине трибоэффекта;
возможность повреждения оболочки кабеля о шипы колючки при монтаже,
что могло привести к локальной потере механической чувствительности на
длине около ±50 см от места повреждения;
металлические зажимы (отечественных пластмассовых не было) при
"перетяге" могли повредить ЧЭ.
В целом удачное изделие послужило основой для разработки более совершенных
вибрационных кабельных СО, которые в дальнейшем широко применялись на ГГ.
Вибрационное СО "Гавот" было предназначено для сигнализационного
блокирования металлических решеток, установленных на граничных
водопропусках малых водоемов (рек, ручьев, арыков) со скоростью течения воды
до 2 м/с. Пьезоэлектрические ЧЭ устанавливались на каждую секцию СЗ и
соединялись между собой с помощью муфт. Блок электронный выдавал сигналы
тревоги при перепиливании, изломе, демонтаже СЗ, демонтаже ЧЭ,
удовлетворительная помехоустойчивость обеспечивалась только от небольших
плывущих предметов (мусор, трава, ветки). Длина решетки могла достигать 30 м. В
целом надежное изделие имело относительно низкую помехоустойчивость при
скорости водного потока свыше 1 м/с, когда ветки, палки и особенно бревна
вызывали ложные тревоги.
Несмотря на отмеченные недостатки, комплекс "С-175" имел и несомненные
достоинства, которые позволили обеспечить более 20 лет эксплуатации на границе
в различных физико-географических условиях:
напряжение питания в линии связи ~60 В позволяло солдатам свободно
обслуживать любые блоки без угрозы для жизни;
ССОИ представляло в целом достаточно надежную телемеханическую
ССОИ представляло в целом достаточно надежную телемеханическую
систему с частотным разделением сигналов;
достаточно надежная грозозащита при условии правильной регулировки
зазоров искровых разрядников и чистки их от грязи, пыли и паутины; за всю
историю эксплуатации известно только несколько десятков случаев полного
выгорания блоков линейных в результате прямого попадания молнии;
модульность исполнения, что позволяло быстро и просто менять неисправные
БЛ без настройки;
настройкам и регулировкам подлежал только так называемый "групповой"
сигнал. Причем, даже грубо выставленный, он обеспечивал работу ССОИ;
малое энергопотребление (менее 65 Вт).
Для того чтобы обеспечить проход сквозь СЗ "малых" животных (лиса, заяц, суслик,
крот и даже волк), в нем через 30 – 50 м устраивались проходы размером 25×30
см, недоступные пролазу нарушителей. Это существенно помогало снизить
"давление" природного мира на СЗ, и было позаимствовано в дальнейшем
зарубежными разработчиками [5].
Другой мерой было применение "Электропульсара" – автономного простейшего
"однолинейного" электризуемого заграждения, предназначенного для отпугивания
крупных животных, которые наверняка вызывали ложные тревоги "С-175" (кабаны,
свиньи, медведи, лошади и др.). Он состоял из блока электронного (БЭ) и
неизолированного металлического провода диаметром до 1 мм и длиной до 1 км,
который на деревянных стойках (высотой ~0,5 м) устанавливался вдоль СЗ "С-175"
на удалении от него до 3 м. Питанием служили 4 "квадратные" батарейки 4,5 В, их
действия хватало на 1 сутки; при разряде действие восстанавливалось через 3 – 5
мин. Работа была основана на действии кратковременных (~0,5 мс) периодических
(период следования ~1 с) импульсов электрического тока высокого напряжения 5 –
10 кВ, вызывающих болевые ощущения у животных при прикосновении к проводу и
электрическом разряде. Их действие в целом было малоэффективно; на некоторых
животных они не оказывали влияния, иногда животные становились более
агрессивными (медведь, кабан), некоторые иногда погибали (лошадь), а лисы и
волки проходили под проводом. Поэтому "Электропульсар" на практике применялся
мало.
Новые сигнализационные комплексы конца 70-х гг.
Стационарные заградительные системы и комплексы, начиная с послевоенных лет,
доминировали на ГГ еще и потому, что заграждение, кроме сигнализационных
качеств, обеспечивало важную в тактическом плане задержку возможного
нарушителя. Как уже было отмечено выше, нельзя сбрасывать со счета и
психологическое, устрашающее воздействие колючего заграждения, отпугивавшего
случайных потенциальных нарушителей и заставляющего нервничать и совершать
ошибки некоторых подготовленных нарушителей. Но в целом, по отношению к
последним, заградительные СО, построенные на основе обнаружения обрыва или
закорачивания соседних нитей полотна не могли обеспечить высокую
сигнализационную надежность. Для ее повышения необходимы были более
чувствительные и маскируемые (в грунт) СО, например, сейсмические.
Сейсмическое СО "Герб" было разработано в первой половине и принято на
снабжение ПВ во второй половине 70-х гг. Оно предназначалось для контроля
обстановки на опасных участках границы, в том числе в труднодоступных горных
районах. В нем впервые в практике отечественных ТСО применено не
автоматическое обнаружение или дискриминация ситуации на рубеже, а выдача
сигнала "Внимание". Решение (нарушитель/помеха) принималось подготовленном
оператором (дежурным ПОГЗ), который по характеру звуков в головных наушниках
определял их источник. Порог срабатывания мог регулироваться.
Эта концепция была следствием того, что существующие на тот момент времени
алгоритмы обработки информации на "жесткой" логике не могли обеспечить
наработку "автоматизированного" сейсмического СО на ложную тревогу больше 1 –
2 ч, не говоря уже о том, чтобы отличить животное от человека (да и сейчас эта
задача достоверного различения не решена). Поэтому была предпринята попытка
подключить интеллект человека в момент поступления значимых сейсмических
сигналов. Обнаружительная способность системы "Герб" была очень высока,
охватывая полосу шириной около 70 м.
В условиях ГГ эта революционная разработка, тем не менее, не нашла достойного
применения, несмотря на то, что изделий было выпущено много. Основной
причиной явилось неспособность к звуковому обучению личного состава ПОГЗ, а
также непонятная тактика реагирования. СО включалось в основном только ночью
(ничего не видно на рубеже), и даже на характерные звуки можно было не
(ничего не видно на рубеже), и даже на характерные звуки можно было не
поднимать ПОГЗ "в ружье", поскольку на вооружении оно не стояло. Поскольку КСП
не предусматривалась, то реальная диагностика срабатываний была минимальной.
Датчики-геофоны (на расстоянии 25 м друг от друга), соединенные между собой
"полевкой" в линии – сейсмокосы, устанавливались на опасных участках ГГ, могли
блокировать подступы к ПОГЗ. Линии подключались к блоку электронному,
который проводил обработку сейсмических сигналов в диапазоне частот до 1 кГц и
в случае удовлетворения простейшим алгоритмическим условиям выдавал сигнал
"Внимание". Информация и питание передавались по проводам П-274. СО
блокировало 2 фланга по 500 м с помощью 8 сейсмокос. "Герб" получался похожим
на огромного "паука" с сейсмокосами – "гирляндами", как их называли солдаты [2].
В 1979 г. была завершена разработка радиоканальной маскируемой системы
"Герб-Р" на базе старого сейсмического СО, система применялась для блокирования
опасных направлений в горной местности. Сохранив сигнализационную "начинку",
средство передавало аудио-информацию на ПОГЗ, используя армейскую
радиостанцию типа "392"; информация могла передаваться и на дозор, который
находился в секрете. По сигналу "Внимание" включалось прослушивание сигналов
оператором через эфир с помощью наушников, а также запись сигналов на
магнитофон, счетчика тревог не было. Оператор идентифицировал звуки в эфире и,
если они показывались "подозрительными", мог послать тревожную группу на
проверку, но обычно он этого не делал. Система включалась, как правило, ночью,
утром выдвигался наряд, который никаких следов не находил (КСП отсутствовала).
Более тактически понятная ситуация наблюдалась при охране подходов к ПОГЗ,
здесь на постах находились наряды, которые прослушивали звуки. Однако ночью
вокруг шныряли животные, которые вызывали непрерывный поток сигналов.
Выиграв в тактике применения по сравнению с проводным вариантом, "Герб-Р"
потерял в функциональности: радиоканал "срезал" частоты геофонов, добавив
собственных шумов и нелинейных искажений. Так что понять что-либо из той
"белиберды", что неслась из эфира, было, по словам эксплуатирующих офицеров,
практически невозможно. В добавление ко всему, система обладала низкой
эксплуатационной надежностью – сейсмоприемники "текли", мыши с удовольствием
грызли полевой провод, лежащий на поверхности. Дальность радиосвязи
составляла ~5 км в пределах прямой видимости и ~3 км на пересеченной
местности, что было недостаточно, аккумуляторы менялись часто: 1 раз в 2 – 3
суток.
Неудачный опыт эксплуатации СО и систем, даже обладающих высокой
обнаружительной способностью, еще раз показал, что на границе "выживают" и
внедряются только те СО и сигнализационные системы, которые:
являются надежными, требуют минимум технического обслуживания
неквалифицированным личным составом;
автоматически инициируют сигнал "Тревога", не давая оператору
"размышлять" и принимать решение самому;
при отсутствии КСП комплексы и системы должны быть полностью
маскируемыми, устойчивыми к грызунам, обладать высокой
помехоустойчивостью пусть даже за счет некоторого уменьшения
обнаружительной способности.
Сигнализационный комплекс "С-175" явился основой для дальнейшего развития
концепции заградительного сигнализационного блокирования рубежей ГГ. В конце
70-х гг. началась, а начале 80-х гг. была завершена разработка сигнализационных
комплексов "Океан" для охраны участков госграницы, призванных заменить
"С-175"; к сожалению, этим планам не суждено было сбыться. Особенностью
"Океана" была апробация новых перспективных СО, построенных на емкостном,
индуктивном и других принципах действия, ранее широко не применявшихся в
охране госграницы. По сравнению с ЭМД они обеспечивали более высокую
вероятность обнаружения нарушителя (Р0 ≥ 0,95), меньшую ее зависимость от
технического обслуживания; предполагалось также, что трудоемкость ТО будет
существенно снижена.
Можно утверждать, что с точки зрения кардинального повышения вероятности
обнаружения, в том числе подготовленных нарушителей, это был действительно
шаг вперед. Без широкой апробации и доводки первых неустойчивых емкостных и
индуктивных СО не было бы тех надежных датчиков, которые впоследствии
использовались в сигнализационном комплексе "Гоби" [3].
По сравнению с "С-175", внешний вид СЗ сильно изменился. Теперь это была, как
правило, плетеная сетка (тонкая), опоры были металлическими, СЗ
"подвешивалось" на новых изоляторах. На рубеже вместо "пеньков", на которых
правило, плетеная сетка (тонкая), опоры были металлическими, СЗ
"подвешивалось" на новых изоляторах. На рубеже вместо "пеньков", на которых
стояли блоки линейные и коробки распределительные, появились эргономичные
металлические пуленепробиваемые шкафы участковые (ШУ), куда "спряталось" все
линейное оборудование с рубежа охраны. Шкафы были удачным техническим
решением и стали непременным атрибутом последующих комплексов.
"Океан" был установлен практически на всех сухопутных участках ГГ – от Норвегии
до Тихого океана, позиционировался как шаг вперед в развитии сигнализационных
комплексов заградительного типа. Надо сказать прямо, что авансов он не оправдал,
в процессе эксплуатации выявились серьезные недостатки, и после появления уже
через 1 – 2 года он перестал заказываться и монтироваться на ГГ.
Основными недостатками, "погубившими" комплекс, были следующие.
Напряжение в линии связи 380 В переменного тока (были случаи летального
исхода после ударов тока). Обслуживать комплекс, по сути, могли только
прапорщики и офицеры, которые реально находились в пограничных отрядах
(ПОГО), да и те старались "не соваться". Держать на ПОГЗ
высококвалифицированного инженера даже тогда было роскошью.
Плохая помехоустойчивость, обусловленная повышенной чувствительностью к
животным, птицам и даже насекомым [2]. Подход человека к заграждению был
эквивалентен подлету птицы (особенно к ним были чувствительны первые
индуктивные СО). У емкостных СО не было генераторного провода,
выравнивающего чувствительность (потенциал) СЗ по длине, поэтому в центре
участка она была повышенной, а на краю – пониженной.
"Дыры" в СЗ, которыми могли воспользоваться подготовленные нарушители (были
обнаружены не сразу). Например, когда человек обнаруживался по изменению
емкости относительно "земли", то на очень сухих грунтах (например, в пустыне)
обнаружительная способность емкостного СО резко уменьшалась.
Громоздкость станционного оборудования и необходимость его содержания. На
ПОГЗ было 2 дизель-генератора на случай отключения питания, которые должны
были запускаться в автомате, и т.д. В итоге они работали редко, но в этом случае
выдавали мощные электромагнитные помехи, приводившие к ложным тревогам.
Большая стоимость станционной аппаратуры (чего стоят только 2 огромных дизельгенератора по 8 кВт, которые мало кто умел обслуживать) и линейного
оборудования, их невысокая надежность.
Модульно-платная компоновка СО, размещенных в едином стандартном корпусе
"Блок-20", была признана неудачной. Она не позволяла использовать такие СО
отдельно для других приложений.
Другой аналогичный комплекс "Алтай" разрабатывался вслед "Океану", был принят
на вооружение позже, однако не смог избежать главной, фатальной ошибки
раздачи электропитания. Невозможность допуска солдат к ТО на "линейке" и 380 В
питающего напряжения (постоянного тока) явилось главным недостатком,
"погубившим" и СК "Алтай". Кроме того, комплекс был энергоемким, например,
включать сразу все участки было невозможно, – срабатывали автоматы защиты,
питание включалось медленно, отдельно по участкам. В комплексе был
организован речевой канал с рубежа, но он работал неудовлетворительно из-за
помех в ЛС.
В ШУ располагались, в отличие от "Океана", отдельные СО, которые были уже
доработаны (и улучшены) с учетом предыдущего опыта. Внутренне питание
обеспечивалось на уровне ±12 В постоянного тока со средней точкой. Элементная
база БЛ была основана на ТТЛ-логике; в жарких условиях (в Туркмении и
Таджикистане) при нагревании линейной аппаратуры под солнцем свыше 70º С
происходил тепловой пробой полупроводников. Доходило до того, что снимали
"неисправные" БЛ, привозили их на ПОГЗ и помещали в холодильник. Через час
отвозили обратно, – все опять работало [2]. После этого начали делать так
называемые "южные" варианты ШУ (ЕКЮ), применяя козырьки от солнца и
асбестовые плиты, вес таких ШУ доходил до 300 кг. Однако это помогало слабо. В
силу вышесказанных причин комплекс "продержался" дольше (до начала 90-х гг.),
но повторил судьбу "Океана".
Сигнализационный комплекс "С-175" и его продолжение – "Океан" и "Алтай"
заложили основу для создания в середине 80-х гг. самого совершенного на то
время в СССР и мире заградительного комплекса "Гоби" ("КС-185"), который
существенно повысил "планку" надежности сигнализационного прикрытия
государственной границы СССР. По прошествии 20 лет этот комплекс на многих
существенно повысил "планку" надежности сигнализационного прикрытия
государственной границы СССР. По прошествии 20 лет этот комплекс на многих
участках границы все еще продолжает работать, обеспечивая повышение
эффективности охраны. Но это уже совсем другая история.
Выводы
Войсковой способ охраны был адекватной мерой предотвращения многочисленных
угроз на ГГ СССР, которую могла позволить себе мировая держава с огромным
потенциалом на протяжении многих десятилетий. Его суть можно определить как
"тотальный сплошной контроль периметра". Уровень угроз постепенно снижался (к
середине 80-х гг.), а затем в связи с войной в Афганистане, негативными
следствиями "перестройки" и зарождением международного терроризма стал опять
повышаться.
В соответствии с имеющимися угрозами на протяжении послевоенных лет вплоть до
начала 80-х гг. базовые заградительные сигнализационные системы и комплексы
"Клен-М", "С-100", "С-175" и другие (менее значимые) в основном успешно решали
задачи сигнализационного прикрытия ГГ. Разбиение рубежа охраны на
500-метровые участки, контролируемые одним СО, тактически оказалось удачным
решением – компромиссом между минимумом линейного оборудования и точностью
идентификации места нарушения. Наличие рядом КСП реально повышало
защищенность рубежа и обеспечивало идентификацию события, выявление
численного состава и направления движения нарушителей.
Наибольшие проблемы с заградительными сигнализационными комплексами были
связаны с их непрерывным и весьма трудоемким техническим обслуживанием.
Поэтому в конце 70-х гг. уже стало очевидно, что перспективны только те СО
заградительного типа, которые требуют ТО в минимальном или меньшем объеме
(например, индуктивные).
Вновь вводимые системы и комплексы резко повышали эффективность
сигнализационного прикрытия рубежей ГГ. С течением времени, по мере
накопления разведывательной информации на сопредельной стороне и ее утечки
их сигнализационная надежность снижалась, особенно для направления "к нам".
Подготовленные нарушители, как правило, заградительными СС и СК не
обнаруживались, поскольку находили пути "обхода".
Основным типом нарушителя в 70-х гг. являлся неподготовленный (одиночный и
групповой), который шел "от нас". Модель нарушителя претерпела кардинальные
изменения в последующие годы в связи с распадом СССР и появлением новых
необустроенных границ. В ней заметно большую роль стали играть вооруженные
люди, транспортные средства.
Электромеханический (электроконтактный) принцип обнаружения надежен в
эксплуатации, но дает наименьшую среднестатистическую вероятность
обнаружения на уровне P0 ≈ 0,7 и требует непрерывного технического
обслуживания. В настоящий момент времени он уже не может рассматриваться ни в
одном из применений на государственной границе. Индуктивный и емкостной
принципы действия, проверенные в 70-е гг. на практике, обеспечивали большую
вероятность обнаружения (на уровне P0 ≈ 0,9 – 0,95) вследствие более широкого
спектра регистрируемых воздействий – касание СЗ, раздвигание нитей полотна и
др. Однако их помехоустойчивость, особенно емкостных, уступала
электроконтактным, что требовало усилий по доработке.
Отдельные стационарные СО, начавшие применяться с конца 70-х гг.,
обеспечивали повышение сигнализационной надежности рубежа "на подходе",
"латание дыр" в СЗ (противоподкопные, сигнальные козырьки) либо вблизи него,
обусловили гибкость применения СК в соответствии с появляющимися угрозами.
Удачно проявили себя на границе те, которые не требовали подстройки и
технического обслуживания (либо требовали минимум), выдавая сигнал тревоги
автоматически. И наоборот, показали свою несостоятельность те, которые
нуждались в подстройке и оценке ситуации (например, по характерным звукам).
Уже в 70-е гг. стала очевидна нехватка автономных сигнализационных комплексов
с радиоканалом, которые успешно развивались на Западе. Они могли применяться
на выносных упреждающих рубежах, в труднодоступной местности, позволяя
существенно повысить вероятность обнаружения всех типов нарушителей. В 80-х
гг. семейство таких комплексов было разработано.
Оперативная составляющая охраны границы в 70-е гг. была явно принижена –
доминировала сигнализационная, которая, однако, не обеспечивала надежное
обнаружение подготовленных нарушителей. Достаточно малочисленная разведка в
обнаружение подготовленных нарушителей. Достаточно малочисленная разведка в
ПОГО и округе зачастую не справлялась с объемом задач. Местное население в
целом помогало мало (в отличие, например, от Польши), экономических рычагов
для его поощрения не было.
ПВ КГБ на период до середины 70-х гг. не обеспечивали выпуск технически
грамотных офицеров, которые на уровне ПОГЗ хорошо знали бы внедрявшуюся
сигнализационную технику и могли обеспечить ее регулирование и мелкий ремонт
на местности. Комплектование инженерных отделений и отделов (соответственно в
ПОГО и округах) из инженерно-технических училищ Министерства обороны имело
явные минусы. На ПОГЗ не было технически грамотных (в сигнализации)
специалистов с образованием выше среднего, функции техника заставы были в
основном хозяйственные. Инженерное отделение ПОГО в силу загруженности и
малочисленности не могло обеспечить своевременный ремонт и ТО заградительных
комплексов.
Негативный опыт эксплуатации сигнализационных комплексов "Океан" и "Алтай"
(первая половина 80-х гг.), которые планировались в развитие комплекса "С-175",
показал, что перспективами обладают только те, в которых напряжение питания
линейного оборудования не превышает 110 В. Большее значение напряжения,
опасное для жизни людей, неприемлемо на рубеже, обслуживание в таком случае
могли нести только офицеры (смерть солдата или сержанта от удара электрическим
током по неосторожности грозила тюрьмой командиру). Это послужило главной
причиной быстрой "гибели" таких комплексов.
Опыт эксплуатации СК и СС в 70-х гг. показал, что новая ССОИ должна быть
разработана на "шаг или два" вперед, обязательно под развитие. Появление новых,
как правило, более информативных средств обнаружения происходит гораздо
чаще, чем должно происходить обновление ССОИ.
Литература
1. Фронин В. Откуда начинается страна. Николай Патрушев о новом облике
российской границы. / Российская газета, 26 мая, 2006.
2. http://forum.pogranichnik.ru.
3. НИКИРЭТ – 25 лет. История и современность (книга-альбом). / Под общ. ред.
Ю.А. Оленина. – Пенза: НИКИРЭТ, 2002, с. 96.
4. Степанов Е.И. Из истории сигнализации пограничных войск Отечества. М.: Изд.
ВИА МО РФ, 1996, с. 79.
5. Звежинский С.С., Иванов В.А., Барсуков А.Б., Сизов С.М. Охрана сухопутных
границ Израиля. / Специальная техника, 2006, № 6, с. 8 – 21.
6. Звежинский С.С. О сигнализационной надежности периметровых средств
обнаружения. / Безопасность, достоверность, информация, 2004, № 2, с. 32 – 38.
Скачать