Нелегалов начнут выявлять акустическим радаром

По прогнозам Euromonitor, объем мирового рынка незаконного производства и нелегальной торговли табачными изделиями к 2016 г. превысит 660 млрд сигарет (11-12% мирового рынка табачных изделий). ООН оценивает незаконный оборот наркотиков в пределах $500 млрд ежегодно, торговлю исчезающими видами животных - на уровне $20 млрд плюс десятки миллиардов, которые контрабандисты зарабатывают на нелегальной миграции. Располагая таким финансовым ресурсом, контрабандисты имеют возможность закупать новейшие технологии переправки грузов и людей. На что пограничники отвечают аналогичными действиями. Очевидно, что в этой гонке таможенных вооружений выигрывают компании, разрабатывающие и поставляющие профильное оборудование.

Как роботы ищут марихуану

Традиционные средства борьбы с контрабандистами очень дороги. К примеру, для выявления контрабандной марихуаны на мексиканской границе США применяют разведывательные беспилотные летательные аппараты Predator, по наводке которых ежегодно конфискуют более 20 т этого вещества. Закупка аппаратов обошлась в $120 млн, а если учесть стоимость их эксплуатации, то конфискация одного килограмма марихуаны обходится в 100 раз дороже самого продукта. В свое время компания Boeing начала разработку системы SBInet - башни, отстоящие друг от друга на 2 км и оснащенные недорогими камерами и радарами. За каждую башню компания потребовала $14 млн. Такая защита на всей пограничной территории между США и Мексикой обошлась бы более чем в $20 млрд. Министерство обороны было не готово тратить такие деньги, и проект свернули. Причем свернули не только из-за отсутствия средств, но и потому, что система SBInet все равно не решила бы проблемы.

В ответ на усиление воздушной разведки пограничников контрабандисты начали массовое строительство трансграничных туннелей, многие из которых достигают сотен метров в длину и оснащены электрифицированными узкоколейными железными дорогами. Ширина проходов составляет менее 90 см, для перемещения контрабанды используются поставленные на рельсы электрифицированные мотоциклы.

В ответ американские пограничники стали использовать роботов Versatrax 300 VLR. Небольшие по размеру, питаемые по 2,1-километровому кабелю машины весом 25 кг способны проникнуть в любой туннель. Электронные полицейские оснащены адаптируемым гусеничным шасси, набором камер и манипулятором. Причем их стоимость составляет всего $600. В особо сложных ситуациях, когда требуется повышенная автономность, используют восьмикилограммовые аккумуляторные Pointman Tactical Robot. Это модификация телеуправляемых колесных роботов-саперов, применяемых Пентагоном в военных целях. Мощности их камер достаточно для того, чтобы обнаруживать в канализации следы человека, чаще всего свидетельствующие о наличии наркотуннелей.

Обезоруживающий графен

Зачастую контрабанду перево­зят через границу просто под одеждой. Для выявления оружия в аэропортах США и Канады эффективно применяются системы типа Tadar с терагерцовым излучением длиной волны в 3 мм. В отличие от рентгеновского излучения терагерцовое (известное также как Т-лучи) позволяет увидеть то, что происходит не только под одеждой, но даже под кожей, пластиком, картоном и другими непрозрачными материалами. Однако, спрятав пистолет под коленом, человек может легко обмануть обычные терагерцовые сенсоры - кость и металл для них выглядят похоже.

Решение проблемы предложили физики из Мэрилендского университета, которые создали терагерцовый детектор на основе графена. Главный компонент большинства терагерцовых сканеров - пластинка вещества, между узлами кристаллической решетки которого перемещаются электроны. Когда на пластинку действует внешнее терагерцовое излучение, на один из электродов электроны попадают чаще, чем на другой. Именно эта асимметрия распределения и создает электрический сигнал, который оцифровывают и превращают в изображение сканируемого объекта. Проблема в том, что такие сканеры нормально работают лишь при комнатной температуре. Малейшие тепловые колебания нарушают поток электронов, что затрудняет получение качественного изображения.

В детекторе, созданном в Мэрилендском университете, электроны движутся в двумерной графеновой решетке, препятствующей тепловым колебаниям. В то же время в силу свойств графена подвижность электронов в нем рекордно высока. В итоге изображения на нем получаются в восемь-девять раз быстрее и четче, чем на других детекторах.

Радар от беженцев

Глобальная мировая проблема - беженцы. Число беженцев из Африки в Грецию и Италию только за пять месяцев 2015 г. превысило 100 тыс. В этой ситуации нужны принципиально новые решения, способные остановить нелегалов. Инженер американской компании Starmark Франклин Фелбер представил на днях необычный акустический радар, способный обнаружить нелегалов даже сквозь металлические стенки грузовых контейнеров. Устройство состоит из миниатюрного гонга, устанавливаемого с одной стороны от металлического контейнера, и приемника звуковых волн, закрепленного с другой стороны. Звуковые волны, проходящие через контейнер, искажаются всегда одинаково. Однако если внутри есть люди, искажения начинают разниться, что и позволяет выявить нарушителей границы. Этот акустический радар - первая технология, которая дает возможность эффективно обнаруживать человека за металлической стенкой, часто используемой как в морских контейнерах, так и в днище грузовиков.

Ловцы "наркоторпед"

В последнее время контрабандисты все чаще перевозят наркотики с помощью буксируемых под водой полупогруженных "наркоторпед" - пластиковых цилиндров с балластом, следующих на глубине в несколько метров за судами из Латинской Аме­рики. Выявить такие "торпеды" можно лишь с помощью осмотра водолазами, но это не всегда оказывается эффективным: зачастую наличие торпеды определить сложно, а запускать водолазов под каждое судно экономически невыгодно.

Инженеры из Массачусетского технологического университета создали подводный роботизированный зонд, который предназначен для ультразвукового сканирования судов в портах. Он может быть полезен как для поис­ка контрабанды, так и для обнаружения дефектов в обшивке. Робот заключен в яйцевидный корпус, состоящий из двух половин. В одной из них находятся насосы, во второй, герметичной части помещаются ультра­звуковой сенсор, компьютер и беспроводная система связи. Робот будет сканировать подводную часть судов с помощью ультразвука. Яйцевидная форма корпуса придает устройству максимальную маневренность. Стои­мость одного такого устройства при массовом производстве не превысит $600: прототип сделан из стандартных компонентов, а его необычный корпус инженеры распечатывали на 3D-принтере. Вскоре "стаи" таких роботов смогут проводить осмотр всех приходящих в порты судов.

Опубликовано в еженедельнике "Деловая столица" от 24 августа 2015 г. (№ 31-33/741-743)