Акустические системы обнаружения огня. «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.

Рис. 2. Варианты вывода информации об обнаруженных целях на монитор оператора: а) наложение траекторий на цифровой снимок местности; б) вид в плане.

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.

Рис. 3. Информационное табло комплекса.

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.

Рис. 4. Комплекс сопряжения системы обнаружения и поражения, состоящий из универсальной платформы с АГС-17 и информационного табло.

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.

Рис. 6. Элементы системы «Сова-М»: а) вычислитель; б) табло.

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.

"НО" №12, декабрь 2010, Юрий ТРУТНЕВ, Петр ШУЛЬЖЕНКО, Юрий ПОЛЯКОВ, Андрей ШАВРИН, Олег ОРЕШКОВ, Сергей ЯЦЕНКО, ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ», 607188, Россия, Нижегородская область, г. Саров, проспект Мира, 37

Дополнение. Oficery.ru, Виктор Ланской. Роботы против снайперов

Одним из лидеров в производстве звукометрических средств обнаружения снайперов является французская фирма Metravib, которая, начиная с 1990-х годов, выпустила несколько поколений системы Pilar. Эта система высокого класса стоит около 70 тыс. долларов. Она включает в себя акустическую антенную решетку, а также портативный специализированный компьютер, состоящий из сигнального процессора и ноутбука, который отображает результаты и управляет системой. Не так давно производители дополнили Pilar системой Pivot, которая автоматически наводит камеру на точку, откуда противник ведет огонь, и, если нужно, транслирует видеоизображение. Несмотря на то, что система Pivot стоит порядка 200 тыс. долларов, ее уже закупили спецподразделения США, Великобритании, ФРГ и Бельгии. Чаще всего Pivot приходит на смену популярной американской системе Boomerang, которая используется уже несколько лет. В свое время она получила массовое распространение благодаря своей дешевизне — всего около 5 тыс. долларов.

Впрочем, новинки в этом сегменте рынка спецтехники появляются постоянно. Так, американская фирма iRobot разработала систему REDOWL (Robotic Enhanced Detection Outpost with Lasers). Она представляет собой устройство на гусеничной платформе (вес — 2,5 кг), в которое входит инфракрасная видеокамера, лазерный дальномер и акустический детектор стрельбы. Камера и лазер способны обнаружить место, откуда ведется огонь, буквально за считанные секунды. Это значительно облегчает задачу по поиску снайпера. REDOWL также может устанавливаться на борту бронетехники. В ходе испытаний REDOWL правильно обнаруживала источник стрельбы из 9-миллиметрового пистолета, винтовки М-16 и автомата Калашникова с расстояния 100 м в 94 % случаев. По заявлениям разработчиков место лазерного дальномера может быть установлен пулемет, но пока американские военные не готовы к такому варианту уничтожения целей. Говоря о системе REDOWL нужно заметить, что французская Pilar имеет вдвое больший радиус обнаружения – до тысячи метров.

Аналогичная система под названием SADS (Small Arms Detection System) производится в Израиле. А канадская компания MDA не так давно сконструировало устройство Ferret, которое сегодня проходит полевые испытания в Афганистане.

«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.