Снайпер и системы для его обнаружения. Акустические системы определения выстрела

Анализ боевых столкновений 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 расчётов отдельных опорных пунктов (блокпостов) 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 днём 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 приборы ночного видения. Обнаружение огневой позиции и определение её координат возможно лишь после 3-10 выстрелов. В результате эффективность боевых возможностей средств поражения составляет не более 25-30%.

Сложность обнаружения позиций стрелков (снайперов) приводит к тому, что нападающая сторона имеет значительное преимущество, в первую очередь в ведении упреждающего огня. Оно позволяет нападающему наносить значительный урон подразделениям армии и правоохранительных органов до начала организованного ответного огня.
К этому необходимо добавить, что при ведении боевых действий в жилых массивах с целью предельного снижения собственных потерь и соблюдения международных правовых норм требования к разведке позиций стрелков (снайперов) противника резко возрастают. По первому выстрелу нападающей стороны необходимо получить информацию о цели (координаты позиции, калибр и вид оружия) с характеристиками, достаточными для принятия командиром правильного решения. Поэтому особую значимость приобретают технические средства оперативной разведки, позволяющие работать в режиме реального времени.

Создание таких средств до недавнего времени тормозилось проблемами, связанными со сложностью обнаружения в пространстве малоразмерных и летящих с большой скоростью пуль и вычисления координат точки выстрела в течение нескольких секунд.
Задача технической разведки огневых стрелковых позиций может быть решена различными физическими методами. К основным демаскирующим признакам позиций стрелков относятся:
– блики оптических прицелов;
– электромагнитное излучение (видимого и инфракрасного диапазонов) выстрела из стрелкового оружия;
– акустическое излучение – ударная волна летящей пули и сферическая (дульная) волна от выстрела.

Физический фактор, который невозможно скрыть при выстреле, – ударная волна от летящей пули. Фронт этой волны имеет форму конуса с вершиной на острие пули, ось конуса – траектория пули. Угол при вершине конуса (угол Маха) зависит от скорости пули, которая при полёте 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 её энергии в атмосфере.

Это обстоятельство позволяет надежно регистрировать ударные волны на значительных расстояниях от летящей пули. Таким образом, определение местоположения стрелка сводится к построению поверхности ударной волны, создаваемой пулей, и восстановлению обратным счетом траектории её полёта и точки выстрела. При этом учитываются закон торможения пули и сила тяготения.

Система «СОВА» обладает следующими основными характеристиками:
1. 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;
2. погрешность определения координат огневых позиций:
- по дальности на дистанциях до 600 м – не более 5%;
- по дальности 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 её 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 ведётся одновременно;
– длительная непрерывная работа (месяц и более) в необслуживаемом автоматизированном режиме;
– всепогодность и работа, как в дневное, так и в ночное время при сложной фоноцелевой обстановке;
– небольшие массово-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 вот для акустической пеленгации выстрелов из стрелкового оружия, в отличие от ряда зарубежных стран, отсутствуют.

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

В 2002-2009 гг. в РФЯЦ-ВНИИЭФ выполнен большой объём расчётно-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 блокпостов, пунктов временной дислокации войск, базового лагеря. Эксплуатация подтвердила основные тактико-технические характеристики системы, которая сохраняла работоспособность в течение всего срока проверки.

В 2006 году 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 – гранатомёт АГС-17, установленный на специальной платформе, обеспечивающей его наведение на цель во всем диапазоне действия системы.

В 2007 году были изготовлены опытно-промышленные образцы системы «СОВА», которые в настоящее время находятся на войсковой эксплуатации. 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. В состав системы входят также вычислитель и табло, размещаемые внутри транспортного средства.

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

В 2007 году для Военно-воздушных сил начата работа 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 году была открыта ОКР в интересах Минобороны РФ по созданию автоматизированного переносного комплекса акустической разведки и поражения точек противника, вооружённого стрелковым оружием и средствами ближнего боя. Разрабатываются два варианта системы: моноблочная (с одним антенным устройством) и распределённая (с четырьмя антенными устройствами).
Системы предназначены для непрерывного ведения разведки огневых позиций стрелков (снайперов) и отображения результатов разведки и целеуказания, а также передачи информации по радиоканалу на прибор обработки и управления в составе звена «отделение – рота» (для моноблочного варианта) или «рота – батальон» (для распределенного варианта) на наблюдательный пункт артиллерийских подразделений. В 2010 году будут проведены предварительные испытания систем.

ПОДВОДЯ ИТОГИ , подчеркнём, 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. Войсковая эксплуатация базового варианта системы в боевых условиях доказала, что с её 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.

Ю.Трутнев, А.Шаврин

Лучшая ситуационная осведомленность стала первостепенной для солдата на передовой, будь он в пешем строю или в транспортном средстве. Таким образом, акустические сенсоры, способные сообщить солдату, откуда противник ведет огонь, стали обычным явлением на поле боя.

Возможности носимых солдатом систем неизбежно ограничиваются их размерами, хотя новые технологии приходят на выручку и в этой сфере, в то время как созданные для машин акустические системы стали «ушами» самих машин. Защита военных баз - еще одна важная сфера применения акустических систем определения выстрела.

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

С 2008 года Swats (Shoulder-Worn Acoustic Targeting System - носимая на плече акустическая система целеуказания) от компании QinetiQ North America является самой распространенной системой ситуационной осведомленности американских солдат, развернутой в низших эшелонах. В общей сложности почти 17000 систем было продано американской армии, где они известны как индивидуальный детектор выстрела (Individual Gunshot Detector). Система также применяется морской пехотой США.

Основу системы составляет 300-граммовый наплечный сенсорный блок, который имеет в своем составе микрофоны, приемник GPS, гироскоп, магнитный компас и акселерометры. Имея точность по азимуту ±7,5° и по дальности 10% (максимальная заявленная дальность400 метровна открытой местности), это устройство оказалось очень надежным: возврат по гарантии из войсковых частей составляет менее 1%. Swats предоставляет солдату не только относительную позицию источника выстрела, но также записывает координаты в систему не только с целью обновления этой относительной позиции при перемещении солдата, но и их распределения среди других бойцов отделения. Информация доступна через слуховое устройство или дисплей, весящий110 граммов.

Доступная также для стран НАТО через программу NSPA система Swats стоит на вооружении Франции, Австралии и неназванной азиатской страны, а недавно была заказана ближневосточной страной. Активные торги проводятся в Европе и на Ближнем Востоке. QinetiQ NA постоянно обновляет систему за счет программного добавления новых языков и характеристик; новые алгоритмы применяются с целью увеличения дальности обнаружения, а более эффективное использование компонентов в настоящее время увеличило время работы аккумуляторов примерно до 14 часов.

Впрочем, компания QinetiQ уже работает над совершенно новой системой, отличающейся водонепроницаемостью, большим разрешением экрана с упрощенной структурой меню, новым более легким сенсором меньших размеров со скоростью обработки данных большей в 50 раз и в 100 раз большей памятью, что позволяет вместить более сложные алгоритмы.

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

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

Компания QinetiQ разработала Ears FSS (Fixed Site System - система для стационарного объекта), которая начинает привлекать интерес как система защиты военных баз, а также устройство Ears VMS (Vehicle Mounted System - устанавливаемая на машину система), которое в настоящее время уже затребовано некоторыми заказчиками (фото вверху). Впрочем, компания параллельно разрабатывает новую систему для транспортного средства с повышенной угловой и дистанционной точностью, обеспечивающую также 3D изображение сцены, что позволяет использовать ее в качестве прицельного устройства для дистанционно управляемых боевых модулей.

В настоящее время обе системы имеют уровень готовности TRL 6-7 (этап разработки системы), но еще в 2012 году они были показаны американской армии. Компания QinetiQ ни для одной из своих новых систем не назвала дату выпуска.

Система Boomerang

Еще одним крупным игроком в этой области является компания Raytheon BBN, продавшая более 10000 систем Boomerang в разные страны (большая часть развернута в районах боевых действий). Со времени последнего обзора не было сделано никаких значительных сообщений, но тем временем Raytheon BBN разработала систему Boomerang Warrior-XP (здесь «Р» означает «Периметр») для защиты бивуаков и лагерей. Устройство весит менее6 кг, оно гораздо легче и меньше чем оригинальная система Boomerang, и состоит из сенсора и блока «питание/сеть», который позволяет к системе ситуационной осведомленности Boomerang подсоединять множество сенсоров и таким образом покрывать 360° (хотя Warrior XP может работать и как отдельное устройство).

Система работает на упрочненном лэптопе под ОС Windows 7 и обеспечивает локализацию стрелка по азимуту, дальности и углу места наряду с 10-разрядной координатной сеткой; данные автоматически объединяются для более точного решения, которое выводится на интуитивно понятный экран в виде карты. Система также показывает зону обнаружения пули, то есть потенциально опасный сектор. Данные о вражеском стрелке могут сохраняться для разведывательных целей или последующего просмотра.

По данным компании BBN, система Warrior XP обнаруживает свыше 90% всех выстрелов. Характеристики этой системы: определение пролетевшей пули от 1 до25 метров, частота ложных срабатываний менее 1% и время реакции 1,5 секунды, энергоснабжение обеспечивается посредством канала Ethernet, время работы не ограничено.

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

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

Система PDCue для транспортных средств

Еще одна система для транспортных средств, PDCue от AAI Textron (сокращение от Projectile Detection and Cueing - определение выстрела и сигнализирование), базируется на четырех сенсорах установленных по углам крыши, что обеспечивает полное покрытие на 360°. Разделение сенсоров обеспечивает высокую точность по азимуту и углу места, ошибка для обоих углов составляет порядка ±1°, ошибка по дальности - менее 25%, но уменьшается на дальностях свыше350 метров(максимальная дальность составляет1,2 км).

Система PDCue устанавливается на бронированные M1151 Humvee и интегрируется с боевым модулем Crows II с целью проведения оперативных оценок. Компания не предоставила каких-либо дополнительных комментариев по новейшим разработкам, поскольку участвует в настоящее время в нескольких «чувствительных» заявках.

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

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

Видеопрезентация систем от компании Acoem-Metravib

Устройство Pilar

В середине 2012 года компания Acoem-Metravib добавила новое изделие в свою линейку акустических сенсоров. Устройство Pearl (Personal Equipment Add-on for Reactive Localization - дополнение к личному снаряжению для реагирующей локализации) уже было продемонстрировано на этапе прототипа. Оно предназначено для обеспечения одиночного бойца недорогой системой обнаружения и локализации выстрела, устанавливаемой на направляющую Пикатини пулеметов, штурмовых и снайперских винтовок.

Система представляет собой однокорпусное устройство, которое включает миниатюрную акустическую матрицу чувствительных элементов со встроенной электроникой, встроенный процессорный блок с гирометром и человеко-машинный интерфейс, показывающий солдату направление выстрела по азимуту и углу места посредством зеленых и красных светодиодов. При движении солдата в сторону от своей начальной позиции система Pearl позволяет осуществлять непрерывное слежение за целью, пока оператор не перезагрузит систему.

Три кнопки позволяют переключать систему: «вкл./выкл.», «день/ночь» и «следующий выстрел/сброс». Масса устройства Pearl составляет400 грамм, оно обнаруживает сверхзвуковые боеприпасы калибра 5,45 -20 мм.

По данным Metravib, вероятность обнаружения выстрела более 95%, ошибки локализации по азимуту и углу места ±10° и по дальности ±20%, время реакции менее одной секунды. При работе от двух стандартных батареек (AA 1,5 В) низкое энергопотребление (менее 2 Вт) устройства гарантирует продолжительность работы свыше 12 часов. Порты RS232 или RS485 предназначены для экспорта индикаций потенциальных целей в электронный прицел, что позволяет солдату сохранять свою прицельную позицию.

Компания фактически уже интегрировала свое изделие с прицелом Sagem Sword TI. Предусматривается дальнейшая интеграция устройства с системами локализации целей (например, Sagem Sophie) для оснащения разведчиков снайперов, а также с недорогим дистанционно управляемым вооружением. Компания Metravib готова сконфигурировать свою систему для установки на шлемы, плечи или в ранцы или, например, в виде отдельного наручного дисплея, и уже показала систему Pearl интегрированную с нашлемным дисплеем.

Первый заказ на 20 устройств Pearl, уже находящихся в производстве, был получен от Брунея, а дальнейшие объемные заказы ожидались осенью 2013 года. Поскольку использование Pearl может привести к смене доктрины, компания Metravib разработала вариант «Blue Pearl», отличающийся специальным ПО для применения совместно с холостыми боеприпасами во время боевой подготовки.

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

Система Pilarw также определяет калибр и выдает звуковое предупреждение. Поскольку эта система создана для транспортных средств, она может обеспечить координаты источника огня при подсоединении к инерциальной и/или GPS навигационной системе. Очевидно, что она может интегрироваться с дистанционно управляемым вооружением, добавляя возможности автоматического наведения и поражения целей по внешним командам целеуказания. Доступны два режима: городская местность (только для активного обстрела) и сельская местность для всех типов выстрелов.

Вариант для транспортных средств имеет массу2 кг, для работы он раскладывается и становится высотой не более50 см. Расчетный интерфейсный модуль установленный на машину весит3,6 кг. Самый последний успешный заказ по системам Pilarw поступил от французской армии по программе модернизации машин VAB, которая получила обозначение TOP. Во Франции система получила обозначение Slate (Système de Localisation Acoustique de Tireur Embusqué - система акустической локализации стрелка в засаде), она была интегрирована с ДУБМ Kongsberg Protector M151 для автоматического переброса на цель. С февраля 2012 года было поставлено 80 таких комплектов.

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

Система Pilarw Area со своей стороны является новейшим вариантом, который позволяет подсоединять до 20 антенн к одному электронному блоку, и таким образом охватывает район площадью 1×1 км, имея при этом повышенную точность. Система была продана Италии и Германии, и в настоящее время развернута в Афганистане. Были проведены многочисленные показы варианта Pilarw Helicopter, на него ожидаются заказы, особенно из Южной Америки. Комплект из двух антенн может устанавливаться на легких вертолетах, а комплект из четырех антенн на тяжелых.

В зависимости от создаваемого вертолетом шума, зависящего от его размеров и скорости полета, система может обеспечить грубую индикацию источника огня, впереди, сзади, слева, справа, или более точную индикацию, выдавая «круговую локализацию», дальность и калибр. Компания Metravib не исключает дальнейшего развития системы, например, в сетевые системы для транспортных средств, но находится в поисках основного интегратора для завершения проекта.

Компания Avisa

Используя опыт, полученный в автомобильной промышленности, голландская компания Microflown Avisa разработала инновационные акустические векторные сенсоры AVS (Acoustic Vector Sensor) для обнаружения и локализации выстрелов стрелкового оружия, огня артиллерии, воздушных судов и транспортных средств. AVS может не только измерить звуковое давление (типичное измерение, производимое микрофонами), но также выдает акустическую скорость частиц. Одиночный датчик базируется на технологии Mems (микроэлектромеханические системы) и измеряет скорость воздуха через две крошечные, резистивные полоски платины, нагревающиеся до200°C.

При прохождении потока воздуха через пластинки первая проволочка немного охлаждается и благодаря переносу тепла воздух получает определенную часть тепла. Следовательно, вторая проволочка охлаждается уже нагретым воздухом и, тем самым, охлаждается меньше по сравнению с первой проволочкой. Разница температур в проволочках меняет их электрическое сопротивление. Возникает разница напряжений пропорциональная акустической скорости, а эффект является направленным: при повороте воздушного потока область разницы температур тоже поворачивается.

В случае звуковой волны поток воздуха через пластинки изменяется в соответствии с формой волны и это приводит к соответствующему изменению напряжения. Таким образом, может быть изготовлен очень компактный (5x5x5 мм) сенсор AVS массой несколько грамм: сам датчик звукового давления и три ортогонально размещенных сенсора Microflown в одной точке.

В компании Microflown Avisa подчеркивают, что ее технология обеспечивает лучшую точность по сравнению с микрофонными системами по азимуту и дальности, хотя и не обеспечивает углы места (см. табл.). Тесты, проведенные в Нидерландах и Германии, показали, что система на базе AVS может идентифицировать место минометного выстрела с точностью 2% по дальности и менее 0,5° по азимуту.

После интенсивных разработок компания Microflown Avisa получила первый контракт на приложения практического целеуказания и определения вражеского огня, за ним последовал второй контракт на мобильную систему и подобные же задачи, а третий включал поставку системы локализации вражеского огня для защиты посольства Нидерландов в Кабуле.

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

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

Еще один контракт предусматривает разработку решения AVS для установки на транспортные средства. Контракт на НИОКР стоимостью один миллион евро был подписан в начале 2013 года сроком на два года. Это решение, получившее обозначение Whelac (wheeled acoustics - колесная акустика), обеспечит транспортные средства всеракурсной акустической 3D-системой ситуационной осведомленности. AVS способна определить местоположение и классифицировать стрелковое оружие, ракеты, артиллерию, минометы и РПГ, а также вертолеты и наземные машины.

Система должна, несмотря на шум двигателя, обеспечивать полные возможности обнаружения целей в машине, движущейся на скорости до80 км/ч. Так как акустическая информированность внутри бронированных машин сильно ухудшена, решение Whelac могло бы повысить безопасность экипажей за счет выдачи предупреждений об атакующих угрозах. Среди прочего, рассматривается также применение сетевого варианта. Уменьшенные размеры, масса и энергопотребление систем обнаружения выстрела, базирующихся на технологии AVS, делает их превосходным решением для других систем, например легких БПЛА.

Разрабатывается приложение, известное под названием «Walking Ears» (шагающие уши). Компания процветает, 40 сотрудников трудятся в Microflown над несколькими инновационными программами. Индия является первым потенциальным покупателем изделий этой компании для своих БПЛА.

Sniper Egg (снайперское яйцо)

В ответ на инициативу британского минобороны «Конкурс идей» и неотложные оперативные требования компания Ultra Electronics использовала весь свой богатый опыт в акустике при разработке винтовочного локатора выстрела. Устройство Sniper Egg (первоначальное обозначение RMGL) является моноблочной системой способной определить и локализовать источник высокоскоростных пуль калибра 5,56 -12,7 мм.

Система массой450 граммможет устанавливаться на направляющую Пикатини с правой стороны винтовки. Она отличается характерным блоком микрофонов в виде «яйца» и дисплеем 160х128 пикселей служащим в качестве человеко-машинного интерфейса.

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

При выстреле устройство Sniper Egg показывает солдату направление на индикаторе часового типа и в то время как солдат поворачивается в направлении угрозы, миниатюрная, трехосная, инерциальная, следящая система обеспечивает постоянную компенсацию движения и стрелка движется в направлении 12 часов. Для точной подстройки по азимуту и углу места часовая стрелка на экране меняется на визирные нити в момент, когда при повороте в сторону выстрела угол между винтовкой и целью становится меньше 30°.

Номинальная точность по азимуту и по углу места составляет ±5° и по дальности 15% (дистанция показывается в нижнем правом углу экрана, а число обнаруженных событий можно увидеть в нижнем левом углу экрана). Доступен звуковой сигнал. Дальность обнаружения составляет от 30 до1200 метров. В компании Ultra заявляют о вероятности корректного обнаружения и локализации свыше 90% при низкой частоте ложных сигналов. Для плавности перемещения графических элементов на дисплее частота его обновления составляет 10 Гц.

На схеме показан принцип действия устройства Sniper Egg

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

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

Акустическая система PinPoint

Американская компания Cobham в сотрудничестве с BioMimetic Systems (BMS) разработала новое семейство акустических систем обнаружения выстрела, получившее обозначение PinPoint. Было изготовлено два варианта, один для спешенной пехоты и второй для транспортных средств или стационарных объектов. Первый идет в форме плечевого блока датчиков, который обеспечивает дальность, направление и вертикальный угол.

Данные представляются в виде звукового сообщения или выводятся на дисплей в виде наручных часов размером 45×51 мм. Это могут быть либо дальность, направление и угол места, либо координатная сетка. Две батарейки AA для системы с энергопотреблением 1 Ватт позволяют работать от 10 до 12 часов. Размеры наплечного сенсора 89x89x26 мм, а общая масса менее400 грамм.

Специалист по акустике, компания BMS разработала приложения, в которых объединены аналоговые и цифровые аппаратные средства с методом асинхронной сигнализации, известным как обработка события и который работает по образцу неврологической функции. Это позволяет обеспечить сенсорам широкий динамический диапазон, устойчивые характеристики и высокую адаптируемость к внешним условиям.

По данным компаний Cobham и BMS, система демонстрирует высокие характеристики в шумном и гулком городском пространстве. Через сто миллисекунд после обнаружения информация об источнике выстрела выводится на дисплей; благодаря встроенным сенсорам при движении солдата обновляются данные относительного положения. Цифры по точности компанией Cobham не представлены.

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

Вариант для солдата PinPoint Dismount может обнаруживать и показывать выстрел каждые 30 миллисекунд благодаря быстрым алгоритмам обработки сигналов во временной области; система может хранить в памяти до 1000 выстрелов. Впрочем, в целях практичности система пехотинца позволяет вызывать последние 15 выстрелов. Система PinPoint Vehicle имеет схожие характеристики касательно времени реакции, но точность выше благодаря более крупным сенсорам.

Система представляет собой низкопрофильную пирамиду, которая имеет четыре микрофона (по одному на каждой вершине). Общий сенсор имеет размеры 337x356x108 мм и массу2,27 кг. Система мощностью 3 Вт питается от бортовой сети, допускаемое напряжение от 8 до 28 В. Как и вариант Dismount, система имеет несколько разъемов: последовательный порт, аудио, GPS, USB и питание.

Для показа информации по локализации стрелка используется стандартный упрочненный планшет с ОС Windows, при этом система может подсоединяться к общей сети через Ethernet или радиостанцию. Она также может хранить 1000 выстрелов, хотя непосредственно в машине можно вызвать последние 250 выстрелов. В настоящее время доступны обе системы, а компания Cobham уже получила заказы от военных заказчиков и полувоенных организаций.

Акустическая система ASLS

Компания Rheinmetall Defence Electronics разработала (Acoustic Shooter Locating System) с целью повышения уровня защиты экипажей машин. Она состоит из круглого основания, вмещающего энергоэкономичную систему обработки сигналов и аккумулятор, и «антенны» состоящей из восьми специальных микрофонов, созданных для высоких уровней звукового давления и обеспечивающих круговое покрытие.

Первоначально, каждый микрофон устанавливался на вертикальной оси, но на выставке Idex 2013 была представлена новая схема. От одной вертикальной несущей оси отходят восемь горизонтальных стержней с микрофонами, при этом их относительное положение в пространстве осталось прежним. Это решение было принято для упрощения и удешевления производства, а для большей надежности микрофоны теперь защищает каркас из стальных труб.

Дальность обнаружения на 20% больше дальности обнаружения самого вооружения, тогда как угловая точность во время остановки и в движении составляет соответственно менее 2° и 5°. Частота обновления составляет менее 1,5 секунд, а точность по дальности обычно ± 10%. По данным компании Rheinmetall, частота ложных срабатываний ниже, даже при работе системы в городском окружении и стесненном пространстве. Антенна потребляет менее 15 Вт, напряжение составляет 10 - 3 В, а аккумулятор в основании позволяет работать независимо от сети машины, но при этом естественно необходим выносной дисплей.

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

На сегодняшний день, среди устройств обнаружения противника на поле боя, системы акустического определения местоположения огневых точек, являются наиболее перспективным оборудованием, которое стоит на вооружении современных армий. Самым явным физическим фактором, возникающим при выстреле, является ударная волна от летящей пули. Анализируя известные параметры полёта, можно точно регистрировать пулю на значительных расстояниях, например, фронт распространения ударной волны имеет вид конуса с вершиной на острие баллистического снаряда, ось конуса - это траектория полёта. Угол вершины, зависит от скорости летящей массы, которая постепенно теряет энергию (один джоуль на метр полёта), уровень звука, примерно до ста децибел. Длина волны 0,165 - 0,550 м, диапазон частот 2000-600 Гц. Все баллистические параметры можно описать математически. Таким образом, легко определяется местоположение стрелка по направлению и интенсивности ударной волны.Сегодня, в результате участия вооруженных сил в проведении миротворческих операций, или ведения боевых действий в локальных конфликтах, системам определения огневых точек по акустическим параметрам, придается большое значение. Так, например, в США, используются системы Boomerang, PDC и Lifequard, в Великобритании – это комплекс BDI. Французская фирма METRAVIB предлагает на рынке целое семейство систем обнаружения снайперов PILAR («Пилар»).

ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ» (Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики), предлагает российским военным, использовать для обнаружения снайперов комплекс «СОВА» (Система Обнаружения Выстрела Акустическая), оборудование обеспечивает обнаружение огневых позиций стрелков противника в режиме реального времени. Система полностью изготавливается из деталей российского производства, она прошла испытания в различных погодных условиях и обстановке, в том числе, использовалась в боевых действиях в Северокавказском регионе.

Комплекс выполнял задачи по охране блокпостов, пунктов временной дислокации войск, групп боевого охранения. Эксплуатация оборудования в боевой обстановке подтвердила высокие тактико-технические показатели системы. Комплекс может быть информационно сопряжен со средствами подавления стрелковых огневых точек, например гранатометом АГС-17, таким образом, достигается автоматизация процесса обнаружения и уничтожения противника.

Такая конгломерация повышает в несколько раз эффективность применения средств поражения живой силы, ведь систему можно использовать практически с любыми видами стрелкового вооружения. Информационная связь поддерживается в режиме реального времени, поэтому оператор системы может координировать работу сразу нескольких огневых средств, определяя приоритеты подавления целей.

Комплекс СОВА может дополнить возможности войсковой разведки, так как определяет координаты позиций огневых средств, при интенсивной стрельбе на глубину до одного километра, в режиме реального времени. При этом комплекс может быть использован в качестве информационной основы для координирования огня целого подразделения, например мотострелкового батальона с учетом данных, принимаемых от других технических средств разведки. Таким образом, достигается полная информативность о состоянии боевой обстановки и обеспечивается принятие обоснованных решений по огневому подавлению противника.Основная боевая задача, решаемая системой, – это определение координат вражеских стрелков. Сегодня комплекс «СОВА» поставляется в российские силовые структуры, выполняющие особые задачи по борьбе с терроризмом.

Конструктивно, СОВА - это аппаратно-программный комплекс, состоящий из чувствительных акустических датчиков и компьютера. Основой всей системы, является специально разработанное программное обеспечение, которое ведёт расчет, основываясь на информации, снимаемой с датчиков. Основная задача датчиков, обеспечить приём акустического сигнала с охватом 360°, таким образом, достигается полный акустический обзор пространства вокруг комплекса. СОВА отфильтровывает лишние шумовые помехи, такие как гул транспорта, посторонние сильные звуки, например взрывы и т.д., и обрабатывает только информацию, исходящую от баллистической волны летящей пули. Расчёт местоположения вражеского стрелка сводится к вычислению параметров этой волны, затем происходит анализ траектории полёта пули, и установление координат выстрела. Ударная волна улавливается микрофонами, и за счет разности времени прохождения вычисляются ее геометрические параметры, которые, образно говоря, имеют форму конуса. Ось конуса и указывает точное направление на место, откуда был произведен выстрел.

Основные технические характеристики.

Количество одновременно сканируемых целей: до 10 единиц

Время определения нахождения цели: не более двух секунд

Максимальный сектор определения цели: 360°

Калибр определяемого стрелкового оружия: до 14,50 мм

Погрешность при обнаружении на расстоянии до 600 метров: не более 5%

Погрешность обнаружения на расстоянии от 600 метров, до 1500 м: до10%

Расхождение по азимуту: не более 1°

Дальность определения стрелкового оружия (калибр до 7,62 мм): 600 м

Дальность определения стрелкового оружия (калибр от 12,70 мм, до 14,50 мм): 1500 м

*****
Научно-исследовательская работа «Исследование путей модернизации системы обнаружения выстрелов акустической моноблочной ».
Шифр темы: – «Разъем-1».

В настоящее время на снабжение внутренних войск МВД России принята и эксплуатируется система обнаружения выстрелов акустическая моноблочная «СОВА-М» предназначенная для определения огневых позиций стрелков в режиме реального времени.
Проведение исследований позволит выработать предложения для организации ОКР по модернизации данного технического средства разведки и расширения его тактических возможностей.
Цель НИР:
Исследование систем обнаружения выстрелов различных принципов действия, тактики их применения в служебно-боевой деятельности подразделений сил специального назначения;
Поиск возможных путей модернизации акустической моноблочной системы обнаружения выстрелов стоящей на снабжении внутренних войск МВД России «СОВА-М»;
Расширение функциональных возможностей акустической моноблочной системы обнаружения выстрелов за счет ее дооснащения оптико-электронным модулем с автоматизированным наведением на цель.

Предлагаемая после модернизации система должна иметь следующие параметры и характеристики:
- должна обеспечивать возможность определения собственного положения;
- должна обеспечивать автоматизированное наведение поля зрения оптико-электронной системы (телевизионный, тепловизионный канал, лазерный дальномер, прожектор) на обнаруженную позицию стрелка;
- должна обеспечивать вывод на устройство отображения информации (далее - УОИ) стабилизированного видеоизображения и фотографии предполагаемого места выстрела;
- должна обеспечивать отображение на электронной карте местности на УОИ и абонентских устройствах (не менее пяти) предполагаемой позиции стрелка и собственного местоположения;
- должна обеспечивать возможность документирования всей информации отображаемой на УОИ с возможностью передачи и хранения на внешнем устройстве хранения информации;
- должна обеспечивать возможность сопряжения систем (не менее трёх) между собой;
- должна обеспечивать отображение на электронной карте местности местонахождение сопряженных систем (не менее трёх), ведомых (не менее пяти) с привязкой к сторонам света обозначением продольной оси носителя абонентского устройства с указанием фронта (лобовой части);
- должна обеспечивать отображение на электронной карте носимого комплекта устройства отображения информации передаваемой с ведущей машины с привязкой к сторонам света, обозначения продольной оси носителя абонентского устройства с указанием фронта (лобовой части).

Состав МО.
Массогабаритный макет антенного устройства акустической системы обнаружения выстрелов.
Генератор сигналов (эмулятор акустической системы обнаружения выстрелов).
Оптико-электронный модуль (далее - ОЭМ) в составе:
Телевизионный масштабируемый канал (далее - ТВ).
Лазерный дальномер (далее - ДМ).
Опорно-поворотное устройство (далее - ОПУ) для установки ОЭМ.
Монтажное приспособление (далее - МП) для установки ОПУ.
Модуль навигации (Глонасс/GPS – приемник, электронный компас, акселерометр).
Автоматизированное рабочее место оператора (далее - АРМ) в составе:
Программное обеспечение (далее - ПО), обеспечивающее отображение видео и сервисной информации с ОЭМ;
Пульт управления;
Демонстрационное картографическое программное обеспечение (далее - КПО), в объеме достаточном для демонстрации возможностей комплекса в ходе испытаний.
Комплект кабелей.
Сетевой источник питания.
Автономный источник питания.
Руководство по эксплуатации.
Состав МО может дополняться и уточняться при разработке проекта тактико-технического задания на ОКР.

Требования назначения.
МО должен обеспечивать следующие функции:
По одиночному сигналу содержащему информацию о направлении на источник акустического сигнала в формате относительного азимутального угла и угла места отсчитываемого от нулевого вектора акустической системы, должно происходить автоматическое ориентирование направления оптической оси ОЭМ в соответствии с полученным сигналом. Работа с множественными сигналами, поступающими с интервалом времени менее 5 секунд, вопросы ранжирования целей по акустическому сигналу в рамках данной работы не рассматриваются;
После завершения ориентирования ОЭМ в соответствии с полученным сигналом в автоматическом режиме производится определение дальности до объекта, находящегося в центре поля зрения ОЭМ, фиксация изображения местности и вычисление координат объекта с отображением местоположения объекта на карте местности на дисплее АРМ;
Оператор АРМ имеет возможность в любой момент вмешаться в работу автоматического алгоритма наведения ОЭМ и провести ручную коррекцию положения ОЭМ с пульта управления АРМ, провести измерение дистанции до обнаруженных объектов и документирование результатов измерений;
Документирование результатов измерений включает в себя сохранение следующей информации об предполагаемой позиции стрелка:
дату и время акустического события;
относительные координаты источника звука (данные акустической системы);
телевизионное изображение объекта;
видимое изображение объекта;
измеренные и вычисленные координаты объекта (азимут, угол места, дистанция, абсолютные координаты);
изображение карты местности с нанесенным маркером местоположения объекта.

Основные характеристики МО, функциональных модулей и составных частей:
Телевизионный канал:
Минимальная освещенность не менее 0.5 лк.;
Диапазон изменения фокусного расстояния не менее 20 крат;
Дистанция обнаружения человека по критерию Джонсона с вероятностью 50 % не менее 1500 м;
Лазерный дальномер:
Рабочая дистанция не менее 1500 м.;
Погрешность определения дистанции не более ± 5 м.;
ОПУ:
Диапазон углов поворота по горизонтали не менее ± 190º;
Диапазон углов поворота по вертикали вверх / вниз не менее + 60º / - 30º;
Максимальное время наведения на цель не более 5 с.;
Ошибка наведения ОЭМ на обнаруженную позицию стрелка не более 30";
Тактико-технические требования к изделию могут уточняться и дополняться при подготовке проекта ТТЗ на ОКР.

Необходимость подобных средств для технической разведки позиций противника назрела давно. Сегодня в условиях выполнения подразделениями специального назначения служебно-боевых задач в горно-лесистой местности, обнаружить снайперов или стрелков, снабженных современными оптическими прицелами, с помощью привычных методов не просто. Системы обнаружения стрелков по оптическим демаскирующим признакам, такие как блики прицелов или биноклей, устарели и малоэффективны. Акустика же позволяет решать задачу более полно и значительно менее затратным способом.
Если до выстрела засечь позицию стрелка акустическим способом невозможно, надо максимально сократить срок его обнаружения, желательно до того, как он сможет значительно удалиться. На решение такой задачи в зависимости от освещенности и времени суток отводится от пяти-семи до нескольких десятков минут. С помощью системы «СОВА» визуализация огневой позиции на мониторе компьютера происходит за 2-3 секунды. Поэтому принять меры по борьбе со стрелками становится легче.
Если не особо вдаваться в технические тонкости, то можно сказать, что «СОВА» - это аппаратно-программный комплекс, состоящий из чувствительных акустических датчиков и компьютера. Основной его компонент - программный продукт. Физический фактор, который невозможно скрыть при выстреле - ударная волна от летящей пули. Обнаружение местоположения стрелка сводится к вычислению геометрии ударной волны, создаваемой пулей, и восстановлению обратным счетом траектории ее полета и точки выстрела. Ударная волна летящей пули приходит на микрофоны, после чего компьютер вычисляется ее конус. Ось же конуса указывает направление на точку, откуда был произведен выстрел.
Комплекс «СОВА» работает в круговом секторе в пассивном режиме, не обнаруживая себя. Он позволяет вести разведку на глубину не меньше дальности огневого поражения стрелкового оружия, и обладает некоторыми «интеллектуальными» качествами, например, определяет калибр и вид оружия, что дает возможность анализировать боевую ситуацию и устанавливать приоритетные цели. Комплекс «СОВА» способен обнаруживать несколько огневых позиций, с которых одновременно ведется стрельба. Кроме того до месяца и более комплекс может функционировать в необслуживаемом автоматизированном режиме.
«СОВА» имеет целый ряд преимуществ по сравнению с аналогичными системами иностранного производства. Прежде всего - это возможность обнаружения в режиме реального времени координаты цели с точностью, достаточной для ее огневого поражения. Отличительными особенностями разработки отечественных инженеров также являются наличие кругового сектора разведки, дневной и ночной режимы использования, всепогодность, небольшие габариты и масса изделия.
Специально по заказу разведывательного управления главного штаба Главного командования внутренних войск МВД России специалистами ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ» была разработана модификация системы «СОВА-М», предназначенная для использования на авто- и бронетехнике. Отличительная особенность этой модификации - наличие одного антенного устройства моноблочной конструкции. В состав системы входят также вычислитель и табло, размещаемые внутри транспортного средства.
Войсковые испытания системы в боевых условиях доказали, что с ее помощью можно вести эффективную борьбу со стрелками противника, и тем самым значительно сократить потери среди личного состава. Кроме того, созданный метод и его аппаратно-программная реализация нашли применение при выполнении задач по охране важных государственных объектов, а также связанных с обеспечением общественного порядка при проведении массовых, общественно-политических и спортивных мероприятий.

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

Роботы против снайперов
Во многих зарубежных странах, особенно тех, чьи вооруженные силы регулярно принимают участие в конфликтах низкой интенсивности или миротворческих операциях, развитию акустических систем обнаружения огня из стрелкового оружия уделяют повышенное внимание.
За последние несколько лет популярность этого вида спецтехники в армиях ведущих мировых держав существенно возросла, поскольку производители добились уменьшения количества ложных срабатываний и улучшили пользовательский интерфейс. Причинами такого прогресса стали увеличение вычислительных возможностей, качества сенсоров и усовершенствование программного обеспечения. Это позволяет получать практически мгновенную информацию о месторасположении снайпера.
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.