Сетевой электронный научный журнал "СИСТЕМОТЕХНИКА", № 2, 2004 г.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИНФОРМАЦИИ ПОЛУЧАЕМОЙ РАЗЛИЧНЫМИ ТЕХНИЧЕСКИМИ СРЕДСТВАМИ ПРИ ПОИСКОВЫХ МЕРОПРИЯТИЯХ

 

Ефремов А.С., Молотова А.Ю., Рогалин И.В.

(ЗАО «НТЦСМ», Московский государственный институт электроники и математики, ЗАО «Компьюлинк)

 

В последнее время наблюдается значительное увеличение числа авиапроишествий и катастроф, сопровождаемых падением самолётов и вертолётов. Устаревание, изношенность и недостаточное количество бортовых и наземных средств радиотехнического обеспечения полётов часто приводит к ситуациям, когда место падения остаётся неизвестным в течение длительного времени. Так при катастрофе вертолёта Ми-8 произошедшей 20 августа 2003г, когда погибли 20 человек вместе с губернатором Сахалинской области И.Фарахутдиновым, поиск места падения длился несколько дней. Поиски пропавшего 10 июля 2002г. на Таймыре вертолета Ми-6 продолжались более недели, когда МЧС России направило на Крайний Север группу экспертов ВНИИ по проблемам ГО и ЧС, а также опытный образец малогабаритного радиолокатора. Благодаря этому оборудованию спасатели осуществили радиолокационную съемку местности по маршруту полета Ми-6. Средства, потраченные на поиски, уже к этому времени исчислялись десятками тысяч долларов.

 Сложность проведения поисковых мероприятий существенно возрастает при неблагоприятных метеоусловиях. 7 мая 2000 г., во время разведывательного полета пары самолетов Су-24МР над территорией горной Чечни один из них пропал с экранов локаторов. Поиски традиционными способами (визуально в предполагаемом районе падения самолета) с применением в течение первых суток нескольких десятков самолетов и вертолетов результата не дали. Затем ухудшилась погода, так как подошел очередной циклон с его многослойной низкой облачностью, туманами и дождями. Поиски прекратились до улучшения погоды. Аналогичный случай произошел 4 октября 1999 г. в 20 км южнее Грозного, когда над территорией, занятой боевиками, был сбит разведчик Су-24МР. Проведенные в светлое время суток интенсивные поиски места падения самолета и возможного приземления пилотов результатов не дали. Как выяснилось позже, пилот самолета погиб, а штурман, катапультировался и более 20 суток пробирался к своим.

Сроки проведения поисковых мероприятий при авиапроисшествиях над малонаселённой местностью существенным образом зависит наличия на летательном аппарате аварийного радиобуя (АРБ) системы КОСПАС-САПСАТ, либо радиомаяков применяемых в других системах спасения. В настоящее время большинство эксплуатируемых гражданских самолётов и вертолётов таких средств не имеют, а военные при действиях над неконтролируемой территорией могут их использовать ограниченно. Таким образом, основным способом поиска места авиапроисшествия является проведение авиационной разведки значительной по площади территории предполагаемого места аварии. Для обнаружения упавшего летательного аппарата или его фрагментов может быть применена аппаратура, использующая различные диапазоны электромагнитных волн. Так в видимом диапазоне используется оптическая аппаратура визуального наблюдения, телевизионная аппаратура, аэрофотосъёмочные комплексы. В инфракрасном диапазоне возможно использование тепловизоров, скаттерометров, лазерных локаторов, а в радиодиапазоне - радиометров, радиолокационных станций с синтезированием апертуры, радиолокаторов подповерностного зондирования, нелинейных радиолокаторов.

Показательным примером успешного использования радиолокационных средств для обнаружения места авиапроишествий в сложных метеоусловиях является поиск американских истребителей F-15С, которые пропали 26 марта 2002г. во время тренировочного полета над Шотландией. Связь с самолетами, взлетевшими с военной базы США в Великобритании Лэйкенхит, была потеряна днем во время выполнения ими учебного задания на малых высотах. Радиомаяки, которые должны обозначать местоположение машин в случае чрезвычайных происшествий, не подавали никаких сигналов. Поиски самолетов визуальным способом, в которых были задействованы истребитель-бомбардировщик "Торнадо", два патрульных самолета и три вертолета, результата не дали - предполагаемое место катастрофы было покрыто густым туманом. Только 27 марта, когда к спасательной операции подключились вертолеты MH-53 ВВС США, оснащенные радиолокаторами обзора земной поверхности с высоким разрешением, место авиакатастрофы было обнаружено.

В настоящее время в распоряжении спасательных служб не имеется авианосителей оборудованных полным комплектом средств, позволяющих вести поисковые работы над различными типами местности и любых метеоусловиях. При определении места авиапроисшествия возможно пользоваться только данными, полученными в полётах, выполненных в разное время, по различным маршрутам с разнородной аппаратурой, установленной на авианосителях разного типа. Изучение и сопоставление такого объёма информации в крайне сжатые сроки проведения поисковых мероприятий представляет значительные трудности. Даже частичная автоматизация этого процесса позволит сократить время поиска и увеличит вероятность спасения оставшихся в живых участников авиапроисшествия.

Наиболее вероятными признаками места падения самолёта (вертолёта) на суше являются:

Перечисленные особенности места падения выявляются используемой при поиске аппаратурой с различной эффективностью. Так, например вероятность обнаружения в лесном массиве объектов обладающих нелинейными характеристиками рассеяния электромагнитных волн значительно превышает вероятность обнаружения места падения телевизионными и аэрофотографическими устройствами. С другой стороны, протяжённый след повреждённых деревьев наиболее вероятно обнаруживается при использовании средств видимого диапазона электромагнитных волн.

            Для комплексного использования данных обследования определённой территории различными техническими средствами, полученных в отдельных полётах требуется выполнение следующих условий:

Имея в наличии эти данные, становится возможным произвести следующее:

·        Осуществить координатную привязку траекторий движения носителей в выполненных полётах к цифровой карте обследуемой местности;

Таким образом, одной из важнейших задач при проведении поисковых мероприятий является обеспечение используемых авианосителей точными навигационными системами. При применении наиболее распространённых устройств системы глобального позиционирования GPS возможны ошибки вызванные погрешностью вычисления координат навигационным приемником и ошибки, возникающие при передаче информационного пакета по открытому радиоканалу.

Из них наиболее вероятны ошибки навигационного приемника, которые вследствие комбинации шума, смещения (систематической ошибки) и случайных грубых ошибок. Шумовые ошибки - комбинация принимаемого псевдо лучайного шумового сигнала (Pseudo-Random Noise (PRN)) и шума приемника. Ошибки смещения возникают из-за избирательного доступа (Selective Availability(SA)) и других факторов. Избирательный доступ - намеренное снижение точности дрейфом, изменяющимся с течением времени. SA намеренно вводится для ограничения точности для всех пользователей, кроме американской армии и некоторых правительственных агенств. Потенциальная точность грубого обнаружения (Coarse Acquisition (СА)) 30 метров уменьшается до 100 метров (два среднеквадратичных отклонения). Преднамеренное внесение ошибки с мая 2000года не используется, но предусматривать эту возможность необходимо, так как поисковые мероприятия должны проводиться и в условиях военных конфликтов, когда их количество и значимость существенно возрастает.

Источником ошибок GPS в определении координат также является многолучевое распространение радиосигнала, что наиболее вероятно при проведении поисковых мероприятий в условиях горной местности.

Сетевой электронный научный журнал "СИСТЕМОТЕХНИКА", № 2, 2004 г.