Основной составной частью любого миноискателя является поисковый элемент — датчик, регистрирующий вид аномалии, вызванной присутствием инородного тела в грунте.
300-мм кассетный реактивный снаряд 9М55К4 к реактивной системе залпового огня «Смерч», СССР/Россия. Снаряд предназначен для оперативной дистанционной постановки противотанковых минных полей и содержит кассеты КПТМ-3 с противоднищевой миной ПТМ-3. Количество мин в боевой части одного снаряда — 25, дальность стрельбы — от 20 до 70 км
Поисковый элемент индукционного миноискателя связан с генератором электромагнитных колебаний, создающим локальное электромагнитное поле. Находящийся в грунте металлический предмет вызывает возмущение электромагнитного поля, оператор фиксирует это по изменению звука в наушниках, загоранию лампы, отклонению индикаторной стрелки. Для работы в грунтах, насыщенных осколками боеприпасов и другими металлическими предметами, а также для поиска мин с небольшим содержанием металла индукционным миноискателям требуются устройства селекции.
И они появились — благодаря стремительному прогрессу микросхемотехники и развитию алгоритмов формирования и обработки сигналов. Так, например, встроенная микропроцессорная система управления селективного индукционного миноискателя ИМПС позволяет автоматически настраивать прибор в процессе ведения поиска, быстро менять режим его работы, вручную задавать класс объектов для их селективного поиска. Кроме звукового сигнала современный миноискатель может выдать и визуальную информацию о классе обнаруженного объекта.
Одним из лучших миноискателей, применяемых в разных странах мира, считается австрийский AN-19/2 — его модификации применяют в Швеции , ФРГ , Великобритании , Италии , Нидерландах , Канаде , США (под обозначением AN/PPS-12). Это индукционный миноискатель импульсного типа: на круглую двойную поисковую рамку подается импульсный электрический ток, электромагнитное поле вызывает в металлических компонентах боеприпасов вихревые токи, создающие вторичное поле, которое возбуждает сигнал в приемных контурах поискового устройства. Сигнал обрабатывается электронным блоком и подается на головные «телефоны». Металлическая деталь массой 0,15 грамма будет обнаружена на дальности до 10 сантиметров, металлическая противотанковая мина — до полуметра. Но это не главное: в электронную схему британского миноискателя MD8 включены два микропроцессора, обеспечивающих не только увеличение чувствительности миноискателя, но и обнаружение малых масс металла вблизи больших масс. Он способен на удалении 10 сантиметров обнаружить деталь из нержавеющей стали массой 0,05 грамма рядом с полутонным стальным объектом. Это облегчает обнаружение минирования стальных и железобетонных построек, позволяет обнаруживать пластмассовые мины вблизи металлических (таким расположением нередко маскируют мины). В германском 2FD 4.400 реализована работа одновременно на двух частотах, что позволило совместить высокую чувствительность со способностью распознавать объекты, например, в грунтах с магнитными включениями. Встроенный микропроцессор осуществляет автоматическую перестройку режима работы при меняющихся параметрах грунта. Считается, что дальнейшее развитие алгоритмов обработки сигналов позволит намного поднять характеристики миноискателей даже без изменения их датчиков.
Уменьшение массы металла в минах заставляет искать иные принципы их поиска. Например, использовать радиоволновые миноискатели, представляющие собой, по сути, радиолокатор, излучающий сверхвысокочастотный сигнал (частотой 2,0 гигагерца и более) и анализирующий сигнал, отраженный от объектов. Объект выделяется и идентифицируется по его диэлектрической проницаемости, а значит, миноискатель надежно находит мины как с металлическим, так и с неметаллическим корпусом.
Нелинейный детектор ИНМ для дистанционного обнаружения мин с неконтактными электронными взрывателями, Россия. Масса рабочего комплекта — 11 кг, дальность — до 5 м
В 1970-е годы развернулись работы по нелинейной радиолокации. В ее основе лежат свойства элементов с нелинейными характеристиками (к ним относятся, в частности, транзисторы, полупроводниковые диоды и триоды). При облучении их СВЧ-сигналом в отраженном сигнале появляется не только основная гармоника несущей частоты, но и более высокие гармоники. Настроив приемник на прием второй и третьей гармоник зондирующего сигнала, можно обнаруживать под слоем грунта, в стенах и т.д. даже выключенные электронные схемы, включая неконтактные взрыватели мин или приборы дистанционного управления фугасами. Скажем, портативный нелинейный радиолокатор «Родник 23К» позволяет обнаруживать объект на удалении от 0,3 до 6 метров (в зависимости от типа устройства и преграды) и определять местоположение с точностью до 1 сантиметра. В Афганистане, Абхазии, Чечне нашел применение нелинейный локатор, известный как «искатель неконтактных мин» ИНМ. Также на Северном Кавказе прошел испытания нелинейный локатор NR 900 EK «Коршун». Кроме селекции сигналов от полупроводниковых и металлических переходов (что позволяет надежно выделять радиоуправляемые взрыватели даже на местности, засоренной металлическим мусором) в «Коршуне» учли и требование удобства работы оператора — в его руках только небольшая антенна, а приемопередающий блок размещен в разгрузочном жилете. Для поиска заглубленных взрывных устройств в Чечне был испытан также георадар серии «ОКО-2».
Нужно отметить, что возможность срабатывания взрывателя при приближении любого «активного» — индукционного (с непрерывным или импульсным сигналом), радиоволнового, нелинейного — миноискателя требует, чтобы дальность обнаружения мины превосходила дальность срабатывания датчика цели или устройства самоликвидации. А для этого необходимы расширение динамического диапазона, новые алгоритмы формирования зондирующего и обработки принятого сигнала.
Одна из любимых тем изобретателей — совмещение поискового элемента миноискателя с подошвой солдатской обуви. Но вряд ли боец, передвигающийся на поле боя, успеет среагировать на сигнал и не наступить туда, куда уже двигалась его стопа.
Зато тепловизионная аппаратура, работающая в диапазоне длин волн 8—12 микрон и воспринимающая собственное тепловое излучение объекта, вполне нашла себе применение. Она позволяет обнаруживать замаскированные «инородные» объекты по их тепловому контрасту с фоном. В России ведется разработка прибора для обнаружения взрывчатых веществ на основе фотоядерного метода. Суть его заключается в определении в обследуемом объеме повышенной концентрации азота и углерода — химических элементов, составляющих основу всех современных боевых ВВ. В России же создан образец для поиска мин методом квадрупольного магнитного резонанса, где детектирование взрывчатых веществ производится по поглощению радиоволн, частота которых специфична для веществ данного типа. Похожий лабораторный прибор представлен и в США.
Машина-миноискатель
Для ускорения поиска мин на маршрутах движения войск создаются подвижные миноискатели на самоходном шасси. Американский комплект миноискателя WC-324 или германский ML 1750, например, могут монтироваться на 0,25-тонном автомобиле.
В подвижном миноискателе «Джамбо», разработанном в Австрии для Министерства обороны Канады, используется электронная схема, аналогичная переносному миноискателю AN-19/2, однако поисковое устройство включает 8 контуров и позволяет вести поиск в полосе шириной 6 метров. Монтируется оно на дистанционно управляемой машине. Вообще использование безэкипажных машин, часто именуемых «роботами-саперами» (а разработка таких машин, кстати, началась еще в 1920-е годы), стало важным направлением развития инженерной техники. Но это — тема отдельного разговора.
