Журнал "Системы Безопасности" № 6‘2020

граммой направленности, близкой к оптиче- скому лучу. Установка, управляя лучом, скани- рует поверхность тела человека, одновремен- но производится фиксация рассеянного рент- геновского излучения, по которому восстанав- ливается изображение человека. Из-за малой мощности рентгеновского излучения система способна "увидеть" предметы, находящиеся только на поверхности тела человека, но не внутри его. Из-за малой излучаемой мощности перед досмотром требуется снимать верхнюю одежду и обувь. Эти устройства использова- лись в аэропортах. За ними через несколько лет последовали устройства, работающие в мм-диапазоне, хотя спрос оставался ограни- ченным. После событий 11 сентября 2001 г. стало ясно, что рынок оборудования для обес- печения безопасности будет стремительно раз- виваться. С этого момента произошли карди- нальные изменения проверки безопасности перед посадкой. Экономика отрасли После 2001 г. рынок ростовых сканеров, стар- товав практически с нулевой отметки, стал бурно развиваться. Достигнув в 2019 г. величины, превышающей 300 млн долларов, в 2020 г. он, по предварительным оценкам, снизился до 276 млн долларов из-за про- блем, связанных с эпидемией COVID-19. Но, как ожидается, в дальнейшем рынок продол- жит свой рост и к 2025 г. составит 485 млн долларов. В течение периода 2020–2025 гг. прогнозиру- ется преимущественный рост в Азиатско-Тихо- океанском регионе с максимальным CAGR (совокупный годовой темп роста) около 12%. Рост этого региона, возможно, связан с высоки- ми инвестициями в аэропорты и улучшением состояния пенитенциарной системы стран региона. Китай и Индия вкладывают большие средства в строительство новых аэропортов. Например, в январе 2020 г. правительство Индии приняло решение оснастить 84 аэропор- та сканерами всего тела, что привело к более быстрому росту индийского рынка. Основной акцент РС последних поколений – программное обеспечение Каждый цикл сканирования создает огром- ный набор данных амплитудных и фазовых значений, который может быть использован в качестве основы для анализа. Особенно это относится к ростовым сканерам миллиметро- вого диапазона. Полученные сигналы сравниваются с передаваемыми сигналами по амплитуде и фазе, а дифференциальное значение содержит всю необходимую информацию об объекте тестирования. Зада- ча состоит в том, чтобы интерпретировать эту информацию посредством правильного моделирования, то есть путем отображения физических данных в конкретных характери- стиках и атрибутах объекта. В последнее время так называемые глубокие методы обучения искусственного интеллекта замени- ли традиционные алгоритмы машинного обучения во многих сферах применения. Можно добиться хороших результатов с помощью нейронных сетей, когда дело дохо- дит до распознавания образов. Например, сети, особенно подходящие для обработки изображений, называемые сверточными нейронными сетями, теперь превосходят людей в таких задачах, как распознавание дорожных знаков. Из огромного количества обработанных образцов программное обеспечение само- стоятельно узнает, как выглядят образцы, вызывающие тревогу. В чрезвычайно интен- сивном процессе оптимизации процессора, в котором изменяются миллионы параметров, алгоритм глубокого обучения работает через базу данных, находя те атрибуты и классифи- каторы, которые лучше всего подходят для идентификации случаев совершения наруше- ний. Глубокое обучение предоставляет решающие преимущества в разработке про- граммного обеспечения сканера. Этот метод не только позволяет достичь высокого каче- ства обнаружения, но также особенно при- влекателен, поскольку результаты генери- руются автоматически. В среднесрочной пер- спективе прогресс в области массовых парал- лельных вычислений выведет на рынок РС, которые даже не будут восприниматься как оборудование для обеспечения безопасности и не будут препятствовать передвижениям пассажиров. Резюме и перспективы У большинства существующих ростовых скане- ров имеются недостатки: l микроволновые системы слишком дороги и требуют гигантского объема вычислений; l проверяемый субъект должен оставаться несколько секунд неподвижным, вследствие этого становится необходимым портал или кабина, что прерывает движение потока людей; l поскольку такие системы работают в мм-диа- пазоне длин волн, то им легко противодей- ствовать, например просто намочив верхнюю одежду минеральной водой; l микроволновые системы предполагают огромный объем вычислений для визуализи- ции изображения; l современные терагерцевые излучатели имеют довольно низкую эффективность преобразо- вания энергии оптического импульса в энер- гию терагерцевой волны; l высокое поглощение парами воды существен- но ослабляет терагерцевый сигнал при его распространении в атмосфере; l толстые образцы или образцы с высоким коэффициентом поглощения в терагерцевом диапазоне не позволяют зарегистрировать прошедший терагерцевый сигнал, можно исследовать только слабый рассеянный или отраженный сигнал. Эти проблемы имеют общее решение – уве- личение соотношения "сигнал/шум" системы, то есть фактически увеличение мощности терагер- цевого излучателя или увеличение чувствитель- ности детектора. Терагерцевые системы пока слишком редки и довольно дороги, хотя потенциально они могут стать дешевле и не требовать гигантского объема вычислений для визуализации. Буду- щее, по нашему мнению, принадлежит аппара- там, работающим на терагерцевом излучении. Оно не только считается безвредным для здо- ровья, но и, по крайней мере, потенциально гораздо более эффективно, чем рентгеновское. В ближайшее время ожидается появление недорогих матриц детекторов терагерцевого диапазона, подобных тепловизионным неохлаждаемым матрицам. Это, несомненно, сделает системы терагерцевого диапазона более доступными. n декабрь 2020 – январь 2021 www.secuteck.ru ДОСМОТРОВЫЕ СИСТЕМЫ С И С Т Е М Ы К О Н Т Р О Л Я И У П Р А В Л Е Н И Я Д О С Т У П О М 62 Комплексы для досмотра, работающие на миллиметровом и терагерцевом излучении, в отличие от рентгеновского, безопасны для человека www.static4.smi2.net Ваше мнение и вопросы по статье направляйте на ss @groteck.ru Редакция советует В статье описаны виды ростовых сканеров, сферы их применения, история возникновения и развития, сделано резюме о перспективах данного вида оборудования. Терагерцевые системы безопасности (пассивные сканеры и комплексы, гиростабилизированные платформы, оптико-элек- тронные комплексы) производит российское оптико-механическое конструкторское бюро "АСТРОН". Разработанные в ком- пании изделия используются во многих отраслях промышленности: нефтегазовом секторе, РЖД, транспортном машино- строении и др.