Обнаружение взрывчатых веществ

Дэвид ХЬЮЗ, Вашингтон
В настоящее время в США развернуты широкие исследования в области применимых для обеспечения авиационой безопасности методов обнаружения взрывчатых веществ. Крупные фирмы, специализирующиеся в этой сфере, работают над сокращением времени проверки багажа и созданием более дешевых комплексных систем.
По сравнению с 90-ми гг. прошлого столетия, когда в этом секторе рынка конкурировали между собой лишь небольшие и недавно образованные фирмы, картина резко изменилась. Хотя и появляются иногда новые фирмы, но ситуацию в целом определяют три гиганта: L-3 Communications, General Electric (GE) и Smiths Detection. GE недавно заявила о своем намерении приобрести фирму InVision Technologies Inc.
L-3 и InVision выпускают системы обнаружения взрывчатых веществ (СОВВ), сертифицированные Управлением безопасности на транспорте (TSA) и разрешенные к использованию для проверки зарегистрированного багажа в аэропортах США. Установки, выпускаемые этими фирмами, работают по принципу компьютерных томографов, формируя изображение содержимого багажа на экране путем наложения многочисленных "срезов", полученных с помощью рентгеновских лучей. В них используются поворотные излучатели и приемники рентгеновского излучения. В настоящее время нет сертифицированных СОВВ с неподвижными излучателями и приемниками, поскольку такие установки не справляются с трудно обнаруживаемыми взрывчатыми веществами.
Системы фирм L-3 и InVision могут устанавливаться как в виде автономно работающих устройств в залах аэровокзала, так и последовательно на багажных транспортерах. Практически все лица, связанные с обеспечением авиационой безопасности, в том числе поставщики СОВВ и руководители аэропортов, согласны в том, что последовательная установка систем является более эффективной и требует меньше обслуживающего персонала. Но жесткие сроки повышения уровня безопасности, определенные Конгрессом после 11 сентября, заставили почти все аэропорты США в срочном порядке оборудовать залы автономными установками.
Десятки аэропортов ждут от TSA официальных писем о намерении разделить расходы по переводу на систему последовательных установок. Но только восемь из них получили такие письма. Как ожидается, к 2006 г. число подобных систем в США достигнет 17.
Председатель совета директоров и исполнительный директор фирмы L-3 Фрэнк Ланца заявил, что применение автономно работающих установок приводит к появлению узких мест в системе обслуживания аэропорта. Но помимо просто последовательной установки необходимы комплексные, "полностью интегрированные" системы обработки багажа, позволяющие значительно снизить количество обслуживающего персонала, считает г-н Ланца. Руководители других фирм-поставщиков также согласны с тем, что системы обработки багажа должны действовать по возможности безостановочно, а системы обнаружения взрывчатых веществ - проверять автоматически перемещаемый багаж с минимальным вмешательством сотрудников службы безопасности. В ближайшее время предполагается сократить число обслуживающего персонала за счет объединения установок в сеть и повысить разрешающую способность установок. Методы повышения разрешающей способности СОВВ успешно прошли соответствующие испытания.
По словам Фрэнка Ланцы, СОВВ Examiner фирмы L-3 дает 17% ложных срабатываний. Повышение разрешающей способности приведет к сокращению этого показателя. L-3 может объединить в сеть 30-40 установок. При этом один сотрудник способен обслуживать несколько установок. Такие схемы могут окупиться в течение нескольких месяцев. В настоящее время вместе с TSA начинаются проверки концепции объединения установок в сеть.
L-3 и другие фирмы работают также над интегрированием систем обнаружения взрывчатых веществ - идея, рассматриваемая сейчас TSA (см. стр. 20). L-3 уже смонтировала такую систему в сингапурском аэропорту "Чанги". Она состоит из рентгеновской установки для объемной томографии (Multi-View Tomography, MVT) и установок для компьютерной томографии (CT) Examiner. После прохождения MVT 50% багажа готово для погрузки на борт самолета. При этом другие 50% дают ложные срабатывания. Багаж, на котором произошло срабатывание, пропускается через две установки Examiner. Такая MVT/Examiner-комбинация позволяет обработать в течение часа до 1500 мест багажа. Чтобы получить тот же результат без MVT, потребовалось бы три установки Examiner стоимостью в один миллион долларов каждая. По данным L-3, применение одной MVT и двух установок Examiner позволяет сэкономить около миллиона долларов.
Появление установки MVT стало возможным в результате приобретения фирмой L-3 компании Vivid Technologies. В 2000 г. Vivid была приобретена PerkinElmer Detection Systems, а в 2002 г. L-3 купила сразу обе фирмы. Ситуация, когда создающие что-то новое компании поглощаются более крупными фирмами, типична для данного сектора рынка. В результате сделки L-3 стала еще и производителем рентгеновских установок для проверки ручной клади, разработанных PerkinElmer.
В автоматизированных рентгеновских установках фирмы Vivid не применяются поворотные излучатели и приемники компьютерных томографов. Поэтому эти установки не были сертифицированы Федеральным авиационным управлением (FAA) в качестве СОВВ для аэропортов США. Однако Управление аэропортов Великобритании (BAA) в 90-х гг. выбрало именно их для проверки зарегистрированного багажа во всех находящихся в его ведении аэропортах, включая лондонские "Хитроу" и "Гатвик". Более 1000 установок фирмы Vivid было продано с тех пор для размещения в других аэропортах Европы. Кроме того, во всем мире используются рентгеновские установки фирмы PerkinElmer для проверки ручной клади, число продаж которых достигло 10 тысяч единиц.
"Мы стали владельцами весьма привлекательной и значительной части рынка", - заявил Аллен Барбер, возглавляющий на L-3 работы по системам безопасности и обнаружения. А г-н Ланца отметил, что за год L-3 продала оборудование для обеспечения безопасности аэропортов на сумму 250 млн долл. При этом темпы роста объемов продаж составляют от 12 до 14% в год. И это только часть общего рынка оборудования для обеспечения внутренней безопасности США, объемы продаж на котором составляют 700 млн долл. в год, а среднегодовые темпы роста - 20%.
По словам г-на Барбера, L-3 работает как минимум над тремя типами установок с неподвижными излучателями и приемниками излучения. Но это на перспективу, поскольку, как он считает, в течение нескольких лет никакие новые установки не смогут заменить поворотные компьютерные томографы. Поэтому в ближайшие полгода L-3 намерена повысить производительность своих установок Examiner с 500 до 600 или 800, а в течение 2-3 лет и до 1000 мест багажа в час. Это будет достигнуто в основном за счет модернизации программного обеспечения.
Ланца подчеркнул, что в перспективе L-3 стремится к тому, чтобы участвовать в разработке комплексных систем обеспечения безопасности аэропортов, интерфейсов связи между отдельными установками и создании централизованных пунктов управления всеми системами обеспечения безопасности аэропорта, аналогичных военным.
Другой фирмой, выпускающей сертифицированные СОВВ, является InVision. Если GE сможет ее приобрести (сделка оценивается в 900 млн долл.), то это приведет к значительному увеличению ее доли на рынке оборудования для обнаружения взрывчатых веществ. Объемы продаж установок для обнаружения признаков взрывчатки (а также другого, не связанного с авиацией оборудования) фирмой GE уже сегодня достигают одного миллиарда долларов.
СОВВ фирмы InVision установлены сейчас более чем в 100 аэропортах мира. Большая часть из них приходится на США, поэтому 80% всех установок приобретены TSA. InVision сертифицировала недавно в TSA новую установку CTX 1000, названную Argus-4. Она вдвое меньше, чем автономная CTX 5000, а ее стоимость не превышает 400 тыс. долл., что заметно меньше стоимости CTX 5000 (900 тыс.) или последовательно устанавливаемой CTX 9000 (1 млн 200 тыс.).
Аrgus-4 также является компьютерным томографом поворотного типа, предназначенным для небольших аэропортов США и не располагающих значительными средствами аэропортов других стран. Разработкой меньшего по размерам, более легкого и дешевого компьютерного томографа занимается также недавно образованная фирма Reveal Imaging Technologies Inc. (Бедфорд, шт. Массачусетс), возглавляемая бывшими сотрудниками Vivid и PerkinElmer.
Исполнительный директор InVision Technologies Серджио Магистри отметил, что его фирма, как и L-3, работает над интегрированием СОВВ. InVision предполагает использовать в комбинации с компьютерными томографами установки, работающие на принципе дифракции рентгеновских лучей. Они будут обладать высокой степенью обнаружения взрывчатых веществ и давать меньше ложных срабатываний. Но такие установки способны обрабатывать не более 60 мест багажа в час. Поэтому InVision планирует использовать их для проверки только тех мест багажа, на которых произошло срабатывание компьютерных томографов. Оборудование, работающее на принципе дифракции рентгеновских лучей, выпускается фирмой Yxlon, расположенной в Гамбурге. Фирма была приобретена InVision в 2003 г. и сейчас является ее филиалом.
По словам г-на Магистри, комбинация СОВВ InVision и Yxlon позволит значительно снизить процент ложных срабатываний, а также сократить необходимость вмешательства человека и тем самым число обслуживающих установки сотрудников. В настоящее время выпускаемая Yxlon установка проходит сертификационные испытания в лаборатории TSA, расположенной недалеко от Атланта-Сити, шт. Нью-Джерси. Сертифицировать в TSA комбинацию двух установок, каждая из которых уже сертифицирована в качестве СОВВ, будет несложно. TSA в настоящее время разрабатывает принципы сертификации таких комплексных систем.
Сертификационные требования к СОВВ со временем все более ужесточаются, т. к. государственные органы, ответственные за безопасность, требуют обнаруживать "все более мелкие и трудно обнаруживаемые вещи", отметил Серджио Магистри. По его мнению, будущее за использованием разных, независимых друг от друга (или, как он выразился, "ортогональных") способов обнаружения. Например, в компьютерных томографах для поиска взрывчатки анализируется плотность вещества, а в установках, использующих дифракцию рентгеновских лучей, - его кристаллическая структура.
Все шире разворачиваются работы над оборудованием для обнаружения признаков взрывчатых веществ и на фирме General Electric. Ее филиал Ion Track Inc. запатентовал ионную камеру со спектрометрическим анализатором подвижности ионов, который позволяет выявить мельчайшие следы присутствия взрывчатых веществ. Келли Коллинз, вице-президент GE Infrastructure по оборудованию для обеспечения государственной безопасности, считает, что главным достоинством таких установок является их высокая точность. В то же время они требуют больших трудозатрат. Однако число ложных срабатываний у них, по ее словам, не превышает 1%, поэтому сотрудники меньше времени тратят впустую. Ионные камеры чаще всего используются именно для проверки ложных срабатываний СОВВ.
GE поставляет настольные установки стоимостью 4500 долл. и ручные установки весом около трех килограммов и стоимостью 25000 долл. Существует большая потребность в переносных установках с аккумулятором весом 2-2,5 кг, обеспечивающим 5-часовую работу. Такие установки могли бы использовать сотрудники таможен и береговая охрана США при досмотре судов в море.
Аналогичные ионные камеры применяются в выпускаемых GE портальных установках Entryscan, предназначенных для проверки наличия следов взрывчатых веществ у проходящих через них людей. Когда человек проходит через портал, берется проба воздуха, в котором могут находиться мельчайшие остатки взрывчатых веществ, и затем проводится его анализ. Весь процесс занимает примерно 15 с, поэтому пропускная способность установки составляет около 240 чел./ч.
Установка Entryscan прошла приемные испытания в лаборатории TSA, и ее опытные образцы сейчас проверяются в пяти аэропортах США. Чак Берк, главный технолог управления и помощник его нынешнего начальника, заявил о том, что TSA хотело бы также провести в аэропортах демонстрационные испытания портальной установки Sentinel фирмы Smiths Detection.
Исполнительный директор фирмы Smiths Detection Билл Моуэр отметил, что рассматривается возможность совмещения выпускаемой фирмой портальной установки для обнаружения взрывчатых веществ Sentinel с металлодетектором. Это позволило бы создать комплексную систему проверки пассажиров. Один человек мог бы тогда работать одновременно с двумя видами оборудования, что позволяет сократить число сотрудников. В установке Sentinel воздушные струи сдувают частицы взрывчатого вещества с тела человека, и взятые таким образом пробы воздуха проверяются с помощью системы спектрометрического анализа подвижности ионов.
Установки Sentinel применяются для обеспечения безопасности уже в течение многих лет. Недавно прошли полугодовые испытания такой установки в лондонском аэропорту "Хитроу". Цена Sentinel составляет от 100 до 150 тыс. долл. в зависимости от конфигурации.
Помимо этого, фирма Heimann Systems, которая является филиалом Smiths Group и расположена в Визбадене, Германия, выпускает рентгеновские установки для проверки багажа. Они широко используются в европейских аэропортах. Их производительность достигает 1800 мест багажа в час. Поскольку в них используется неподвижный источник рентгеновского излучения, а не поворотный, как у компьютерных томографов, то неясно, может ли это оборудование быть сертифицировано в качестве СОВВ для использования в аэропортах США. Тем не менее одна из таких установок испытывается в настоящее время в лаборатории TSA на предмет возможной сертификации. Установка компании Smiths может также работать совместно с выпускаемым в Германии фирмой Heimann оборудованием, использующим дифракцию рентгеновских лучей.
Среди других работ в этом направлении следует отметить разрабатываемую L-3 камеру для проверки пассажиров, работающую в миллиметровом диапазоне волн. Это устройство пассивного типа, не подвергающее пассажиров воздействию радиации. "Мы просто делаем ваше фото в миллиметровом диапазоне волн, а не в оптическом или в диапазоне рентгеновского излучения", - поясняет г-н Ланца. Поскольку все тела излучают энергию в этом диапазоне волн, то в помещении с постоянной температурой можно сделать фотографию пассажира. Чтобы не нарушать права личности, на экране монитора не будет видно тела человека. Изображение представляет собой условную, состоящую из палочек фигурку, на которой видно расположение оружия, взрывчатых веществ или контрабандных товаров. Руководство L-3 предполагает к концу года начать вместе с BAA испытания опытного образца.
Smiths также работает над портальной системой, использующей миллиметровый диапазон волн. Но ее внедрение в аэропортах произойдет не раньше, чем через несколько лет.