馬亮

【摘 要】核安保系統(tǒng)是由核材料衡算與控制、實物保護和保密等多項技術(shù)措施所構(gòu)成的綜合系統(tǒng)。其中實物保護系統(tǒng)，其主要有探測、延遲、響應(yīng)三大子系統(tǒng)組成。文章重點從核安保實物保護技術(shù)角度研究雷達探測技術(shù)的應(yīng)用，通過先進的雷達探測技術(shù)來提高實物保護控制區(qū)、保護區(qū)和要害區(qū)中探測的有效攔截概率，使其在核安保領(lǐng)域中發(fā)揮更重要的作用。

【關(guān)鍵詞】核安保；實物保護系統(tǒng)；雷達探測

中圖分類號： TU753；P631.3 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）15-0013-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.15.006

The Application Research of Radar Detection Technology on Nuclear Security Systems

MA Liang

（The Fourth Research and Design Engineening Corporation of CNNC，Shijiazhuang Hebei 050021，China）

【Abstract】Nuclear security system is a multidisciplinary comprehensive systems engineering.Physical protection system （PPS）is the most important part of it.PPS can be divided into three subsystems：Detection，Delay and Response.This paper focused on the application of radar detection technology on PPS of nuclear security systems.The radar detection can help to improve the interception probability of the detection system distributed in the controlled access area，the protected area and the vital area.It is an effective technology to play an important role in nuclear security field.

【Key words】Nuclear security；Physical protection system；Radar detection

0 概述

核安全問題日益引起國際社會關(guān)注，主要是非傳統(tǒng)安全問題凸顯、核恐怖主義潛在威脅不容忽視、核材料流失和非法販運風(fēng)險上升，已成為各國共同面臨的突出問題。國際連續(xù)四次舉行核安全峰會，“核材料和核設(shè)施的安全”成為世界各國高度關(guān)注的議題，凝聚了國際社會核安全共識，開啟了合作應(yīng)對核安全挑戰(zhàn)新進程，因此，提高核安保技術(shù)水平，預(yù)防和阻止涉核犯罪和恐怖主義，確保核材料和核設(shè)施安全。保障核工業(yè)安全、快速和持續(xù)健康發(fā)展。

1 核安保系統(tǒng)

核安保（Nuclear Security）是指預(yù)防、探測、延遲和響應(yīng)涉及核材料或其他放射性物質(zhì)或相關(guān)設(shè)施的盜竊、蓄意破壞、擅自接觸、非法轉(zhuǎn)移或其他惡意行為。IAEA已經(jīng)逐步發(fā)展和建立了相對完善一整套核安保理念，如圖1所示。

核安保系統(tǒng)是由核材料衡算與控制、實物保護和保密等多項技術(shù)措施所構(gòu)成的綜合系統(tǒng)。通過該系統(tǒng)對非法持有、使用或破壞核材料和核設(shè)施進行有效的預(yù)防、探測復(fù)核、延遲和響應(yīng)處置，達到保護核材料與核設(shè)施的安全使用和有效運行。其中實物保護系統(tǒng)包括探測、延遲和響應(yīng)三大子系統(tǒng)，三個防護區(qū)域，如圖2，圖3所示。一個有效的PPS，探測、延遲和響應(yīng)三項功能都是必不可少的，這些功能必須依此順序在一個時間段內(nèi)發(fā)揮其作用，這個時間段應(yīng)少于敵手實施攻擊所需的時間。一個有效PPS能夠發(fā)揮縱深保護作用，把區(qū)域失效的后果降至最低。

其中，探測報警系統(tǒng)包括：紅外/微波探測器、收發(fā)分置（合置）微波探測器、張力鐵絲探測器、光纖振動探測器、埋地電纜探測器、靜電場探測器、脈沖電子圍欄、麥克風(fēng)電纜振動探測器等。防區(qū)中各種類型的探測器單獨或聯(lián)合使用，可及時探知入侵者穿越實物保護控制區(qū)、保護區(qū)圍欄和要害區(qū)圍欄的行為，在整個實物保護集成管理系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用，精準(zhǔn)的探測可以為視頻復(fù)核子系統(tǒng)（CCTV）提供更加有效的數(shù)據(jù)和信息，使響應(yīng)力量更好地應(yīng)對處置突發(fā)事件。

2 雷達探測技術(shù)

雷達的英文名稱為Radar（Radio Detection and Ranging），含義是用無線電方法對目標(biāo)進行探測和測距。雷達最基本的任務(wù)有兩個，一是發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的存在；二是測量目標(biāo)的參數(shù)。前者稱為雷達檢測，后者稱為雷達參數(shù)提取或參數(shù)估值。雷達問世之初，主要的觀察目標(biāo)是飛機。發(fā)現(xiàn)飛機目標(biāo)的過程是：雷達發(fā)射機向空間發(fā)射電磁波，電磁波遇到目標(biāo)時，一小部分能量被反射回接收機，接收機接收到從目標(biāo)反射回來的回波信號，如果它超過一定的門限電壓值，就稱為探測到了或者是發(fā)現(xiàn)了目標(biāo)，由電波傳播的往返時間即可獲得雷達至目標(biāo)的距離。

雷達系統(tǒng)組成主要包括以下幾個部分：

·主振信號源

·定時器

·頻率合成器

·主振功率放大鏈發(fā)射機

·收/發(fā)開關(guān)（T/R開關(guān)）

·雷達天線

·接收機

·數(shù)字信號處理機

·數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)處理機

·雷達終端顯示器

·天線伺服系統(tǒng)

3 雷達探測技術(shù)在核安保系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

3.1 核安系統(tǒng)中探測技術(shù)現(xiàn)狀

目前國內(nèi)大多數(shù)核設(shè)施的實物保護系統(tǒng)在保護區(qū)、要害區(qū)等會采用多種復(fù)核探測技術(shù)進行縱深和均衡防護，傳統(tǒng)采用采用雙層圍網(wǎng)作為實體防護隔離屏障，保護區(qū)和要害區(qū)采用微波/紅外、張力鐵絲、振動電纜/光纜等探測報警系統(tǒng)。但以上探測系統(tǒng)仍存在很多局限和不足，其與雷達探測技術(shù)功能對比見表1。

3.2 探測系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用分析

以核設(shè)施保護區(qū)周界探測系統(tǒng)設(shè)計為例，設(shè)計布防兩種方案進行對比分析。第一個方案選用常規(guī)探測方法，如振動電纜進行布防；第二個方案是采用雷達探測系統(tǒng)布防，兩者進行效果對比。

綜上所書，雷達探測技術(shù)與傳統(tǒng)探測系統(tǒng)對比分析如下：

1）傳統(tǒng)探測系統(tǒng)特性

·周界防護系統(tǒng)為“線式”防護；

·探測范圍相當(dāng)小，對控制區(qū)域外無法預(yù)警；

·低空、慢速、小型防護能力較弱；

·被動式防護，薄弱環(huán)節(jié)和盲區(qū)較多；

·對海面防護能力較差；

·受環(huán)境因素（風(fēng)沙、高溫、潮濕、酸堿、振動等）干擾較大；

2）雷達探測系統(tǒng)特點：

·周界防護系統(tǒng)為“面式”防護；

·主動式探測預(yù)警防護；

·高精度、低誤報，全方位、立體防護；

·探測區(qū)域和范圍相對大；

·海域、低空防護能力強；

·受環(huán)境（風(fēng)沙、高溫、潮濕、酸堿、振動等）因素影響小；

4 結(jié)論

本問重點介紹雷達探測技術(shù)及其基本特性，針對核安保系統(tǒng)的特點和應(yīng)用，分析了用于核安保領(lǐng)域場所控制區(qū)、保護區(qū)和要害區(qū)的先進探測預(yù)警技術(shù)，即雷達探測技術(shù)，介紹了典型雷達防護系統(tǒng)的工作原理和組成部分及其優(yōu)勢，可以說，雷達探測預(yù)警技術(shù)將會在核安保領(lǐng)域中得到更好的應(yīng)用和發(fā)展，從而有效提升核安保系統(tǒng)的立體防御能力，從而，更好地保護核設(shè)施的安全。

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