«Построить стену» с помощью оптического волокна

Бетонная или стальная стена вдоль южной границы США не непреодолима; ежедневные новостные программы показывают, как бетонные стены подрываются, переезжаются автомобилевозами или пересекаются с помощью гидравлических пандусов, а стальные стены преодолеваются с помощью абордажных крюков и недорогих металлических пил. И в то время как волоконно-оптический забор также подвержен физическому разрезу, он может быть зарыт по частям или размещен вдоль существующей инфраструктуры, а также (в отличие от бетона или стали) может существенно определять местоположение разреза с высокой точностью, так что пограничные патрульные агенты могут быть посланы, чтобы понять, где это повреждение и задержать людей (легко отличимых от животных), пересекающих забор.

В реализации дешевле, чем стена, которую легче физически скрыть и которая способствует естественному проходу территориальных животных, оптоволоконный забор также позволяет финансировать более эффективные пограничные активы — такие, как покупка дронов и установка камер для слежения за нарушениями, использовать больше пограничных патрульных агентов по задержанию нелегальных иммигрантов после обнаружения, найм таможенных поверенных, чтобы ускорить юридическое признание иммигрантов в США, которые ищут сельскохозяйственные рабочие места или убежища, и сконцентрировать финансирование пограничной безопасности на более совершенной технологии для проверки транспортных средств на наличие наркотиков/ядерных материалов на пограничных переходах и сократить длительные сроки ожидания для имеющих визу мексиканцев или американских туристов, посещающих Мексику.

 

Более десятка компаний производят распространенные волоконно-оптические системы зондирования, которые включают в себя источник света и волоконно-оптический кабель, который может или не может содержать встроенные волоконные брэгговские решетки (ВБР), которые отражают свет от источника и отправляют его обратно к головному оборудованию к чувствительному детектору. Некоторые системы работают в передающем режиме, в котором сигнал принимается процессором на дальнем конце для анализа и полагается на сигнатуры рэлеевского рассеяния, а не на ВБР отражения, чтобы получить информацию акустических возмущений. Вне зависимости от используемой технологии эти системы настолько чувствительны к давлению, температуре, деформации и вибрации, что в дополнение к выявлению человеческих шагов они также применяются для структурного мониторинга мостов, рельсов и трубопроводов, самолетов и даже могут контролировать сейсмическую активность.

Для обнаружения несанкционированного проникновения QinetiQ компания OptaSense (Хэмпшир, Англия) использует распространенную акустическую установку зондирования, которая анализирует рассеяние Рэлея от стандартного одномодового телекоммуникационного волокна (или любого существующего установленного волокна), используя конфигурацию интерферометрической оптической временной области отражателя (OTDR). Сигнатура натяжения волоконно-оптического кабеля длиной около 50 км может быть использована для обнаружения движения на расстоянии около 10 м от волокна с точностью 1 м.

Senstar (Оттава, Онтарио, Канада) FiberPatrol зарытые системы могут контролировать 80 км наземных периметров, обнаруживая многообразные несанкционированные вторжения (людей, транспортных средств, проходка тоннелей) от 5 до 20 м от них с точностью до ±5 м с использованием когерентной технологии OTDR.

Bandweaver (Гилфорд, Англия) система обнаружения вторжений по периметру (PIDS) точно определяет местоположение акта проникновения в пределах 5 м на расстоянии от 5 до 100 км, в зависимости от применения. Схема обнаружения COTDR Bandweaver использует лазерный источник с переменной длительностью импульса; например, импульс 100 нс может обнаружить акустическое событие с разрешением обнаружения 10 м. В то время как бóльшая длительность импульса увеличивает уровень отраженного света и дает возможность зондирования бóльшего радиуса действия, пространственное разрешение страдает. Переменные параметры импульсов позволяют пользователю настроить систему для различных приложений.

Проработав на волоконно-оптических системах зондирования значительную часть моей карьеры, я был удивлен, видя, сколько компаний используют игру в PIDS.

 

Даже по цене примерно $500 000 для типичных 50 км ($10/м) волоконно-оптического забора (фактическую стоимость очень трудно определить), система ценообразования будет значительно лучше по сравнению с оценкой Департамента США по внутренней безопасности $21,6 млрд за 1250 миль ($1080/м) для ограждения из бетона или стали. И когда я говорю «значительно лучше» — я имею в виду существенное: стоимостью в 1000 раз меньше, чем физическая стена границы, волоконно-оптический забор является гораздо лучшей альтернативой. Есть ли причина, по которой Конгресс должен гнуться под давлением прекращения работы и налогоплательщики должны платить по счетам за древнее, традиционное решение пограничного режима? Давайте запустим фотонную промышленность в действие и построим взамен современную, умную волоконно-оптическую стену.

Автор статьи Gail Overtonжурнал LaserFocusWorld, январь 2019

Перевод подготовила Елена Михаленко

Оставьте первый комментарий

Оставить комментарий