Об инспекционно-досмотровых комплексах Госкорпорации Ростех, выявляющих на транспорте незадекларированные и опасные грузы

Фото: пресс-служба Госкорпорации Ростех

Ежедневно через автомобильные и железнодорожные пункты пропуска проходят тысячи грузовиков, контейнеров и вагонов. При этом проверить содержимое каждого контейнера вручную практически невозможно: это потребовало бы огромных затрат времени и фактически парализовало бы международную торговлю. Решение этой задачи обеспечивают современные инспекционно-досмотровые комплексы, способные буквально заглядывать внутрь многотонных грузов без вскрытия. Разработкой таких систем в России занимаются предприятия, входящие в контур Ростеха.

Рентген для многотонных грузов

Принцип работы инспекционно-досмотровых комплексов во многом напоминает медицинский рентген или системы контроля багажа в аэропортах. Разница заключается в масштабе задачи. Если чемодан просвечивается компактным источником излучения, то для контроля грузовика длиной до 20 метров или железнодорожного вагона требуется оборудование совершенно другого класса.

Мобильный инспекционно-досмотровый комплекс СТ-2630М. Фото: «Скантроник Системс»

Во время сканирования через объект проходит мощный поток рентгеновского излучения. Часть излучения поглощается материалами, а часть достигает детекторов. На основании этих данных компьютер формирует подробное изображение внутреннего содержимого транспортного средства.

Современные системы способны различать не только форму объектов, но и их физические характеристики. Оператор получает информацию о плотности груза, может обнаружить скрытые полости, дополнительные перегородки, тайники и предметы, не указанные в сопроводительных документах. При этом весь процесс занимает считаные минуты. Для многих современных комплексов даже не требуется остановка транспортного средства: сканирование может проводиться в потоковом режиме при движении автомобиля через контрольный портал.

Сканируем на ходу

Одним из современных российских решений является стационарный портальный инспекционно-досмотровый комплекс СТ-2630П, разработанный компанией «Скантроник Системс», входящей в Госкорпорацию Ростех. Он предназначен для потокового контроля большегрузного автомобильного транспорта и позволяет проводить досмотр без вскрытия грузового отсека. В мае такой комплекс был запущен в одном из ключевых логистических центров Московской области — городе Чехове.

Внешне комплекс представляет собой портал, через который проезжает автомобиль. Во время движения транспортного средства линейный ускоритель формирует поток высокоэнергетического рентгеновского излучения, который проходит через груз. На противоположной стороне расположена Г-образная линейка детекторов, регистрирующая ослабленное излучение. Полученные данные поступают в вычислительную систему, которая формирует подробное изображение содержимого транспортного средства.

Фото: пресс-служба губернатора Московской области

Комплекс способен проверять автомобили с параметрами 20×3×4,5 м. Сканирование выполняется на скорости от 3 до 15 км/ч, а максимальная пропускная способность достигает 120 транспортных средств в час. Важной особенностью системы является возможность контроля кабины вместе с водителем при соблюдении требований радиационной безопасности. Работа с оборудованием также безопасна для персонала комплекса.

Высокие характеристики комплекса обеспечивает энергия пучка электронов до 6 МэВ. Благодаря этому система обладает проникающей способностью не менее 320 мм стали, что сопоставимо с толщиной танковой брони. При этом чувствительность оборудования настолько высока, что оно способно обнаруживать металлическую проволоку диаметром всего один миллиметр.

Однако получить изображение — лишь половина задачи. Намного сложнее правильно интерпретировать увиденное и понять, что именно находится внутри контейнера или кузова.

Досмотр с пристрастием

В основе всех инспекционно-досмотровых комплексов «Скантроник Системс» лежит ряд технологий распознавания материалов, разработанных российскими специалистами.

X-MAT — технология распознавания материалов, основанная на определении так называемого эффективного атомного номера вещества. Различные материалы по-разному взаимодействуют с рентгеновским излучением, и современные алгоритмы способны использовать эти различия для классификации объектов. В результате программное обеспечение автоматически выделяет на изображении различные группы материалов и окрашивает их в разные цвета. Это значительно упрощает работу оператора и позволяет быстрее обнаруживать подозрительные объекты или несоответствие между фактическим содержимым груза и данными сопроводительных документов.

Фото: «Скантроник Системс»

Одной из фирменных технологий стала функция Z-Recovery, позволяющая восстанавливать атомный номер материала, скрытого за преградами. В обычной ситуации стенка контейнера, топливного бака или иной конструкции искажает результаты анализа. Алгоритм компенсирует это влияние и помогает более точно определить характеристики объекта, расположенного за экранирующей оболочкой.

Еще одна разработка — технология оценочного взвешивания X-Weight. Она позволяет определять массу как всего груза, так и отдельных его частей непосредственно по рентгеноскопическому изображению. Такая информация дает оператору дополнительный инструмент контроля и помогает выявлять расхождения между фактическими и заявленными параметрами перевозимого товара.

Не менее важную роль играет качество визуализации. Для улучшения восприятия изображений специалисты разработали технологию X-HDR — специальный алгоритм обработки рентгенограмм, который улучшает восприятие изображения оператором одновременно во всем динамическом диапазоне. Благодаря этому оператор получает более информативное изображение и может быстрее принимать решение по результатам досмотра.

От ускорителей к системам

Создание инспекционно-досмотрового комплекса требует объединения достижений сразу нескольких высокотехнологичных отраслей — от СВЧ-электроники до программирования и обработки больших массивов данных.

Ключевым элементом любой такой системы является линейный ускоритель электронов. Именно он формирует поток высокоэнергетического излучения, который обеспечивает необходимую глубину просвечивания и качество изображения. «Сердцем» ускорителя является СВЧ-клистрон — мощный высокочастотный усилитель, необходимый для ускорения пучка электронов.

Многолучевой импульсный клистрон КИУ-273. Фото: НПП «Торий»

Одним из ведущих российских разработчиков и производителей таких систем является НПП «Торий» в составе Госкорпорации Ростех. Предприятие специализируется на создании линейных ускорителей электронов для инспекционно-досмотровых комплексов, медицинского оборудования и промышленных применений.

Сегодня предприятия Ростеха участвуют в создании различных типов инспекционно-досмотровых комплексов. В их числе — стационарные автомобильные системы для пунктов пропуска, железнодорожные комплексы для контроля вагонов, а также мобильные установки, которые могут оперативно развертываться в нужном месте. При этом развитие технологий продолжается: совершенствуются методы распознавания материалов, увеличивается глубина просвечивания, внедряются новые алгоритмы анализа данных.

Применение ИДК производства Госкорпорации Ростех повышает уровень безопасности в регионах России и существенно сокращает время таможенного оформления и досмотра грузов в целях обнаружения контрабандных и запрещенных предметов. Сегодня в России успешно эксплуатируется более 60 подобных систем. Оборудование обладает подтвержденным экспортным потенциалом — с 2018 года комплексы поставляются в Кыргызстан и Мьянму.