Сектор Газа: оптоволокно вдобавок к колючей проволоке

Израильские ученые из технологического института Технион в г. Хайфа предложили любопытную технологию отслеживания тоннелей, которые прокладываются под зоной безопасности между Сектором Газа и Египтом для контрабанды оружия и других противозаконных целей. Предложенная технология сочетает в себе аппаратуру для оптической рефлектометрии с нейронными сетями, которые позволяют определять любые механические колебания в среде, окружающей подземный оптоволоконный кабель.

Сектор Газа: оптоволокно вдобавок к колючей проволоке

Основы оптической рефлектометрии заложил в свое время физик Леон Бриллюэн, переехавший в 1940 г. из Франции в США. Его работы по теории твердого тела позволяют современным специалистам находить мельчайшие деформации в оптических кабелях по изменению спектра в отраженном сигнале. Частотный анализ спектра в отраженном световом импульсе позволяет точно определить местоположение каждого изгиба. Если же подавать непрерывную серию таких импульсов, то наблюдатель может получать данные о механических колебаниях кабеля в каждой его точке в реальном времени. Как заявил Ассаф Клар (Assaf Klar), созданный программно-аппаратный комплекс позволяет фиксировать даже шум дождя, падающего на землю, поскольку каждая капля создает небольшие колебания в почве.

Для поиска злоумышленников, прокладывающих тоннели под границей, ученые предложили поместить на окончание кабелей, заложенных под землей, специальные устройства, которые будут непрерывно подавать в волокна специальный тестовый сигнал, а затем будут анализировать отраженный непрерывный сигнал с помощью вэйвлетной декомпозиции, которая отсеивает малозначимую информацию. Обработанный сигнал подается в нейронную сеть, которая обучается отсеиванию любых колебаний, кроме тех, что характерны для прокладки тоннелей. Для обучения нейронной сети используются тысячи сигнатур сигналов, характерных для разных видов шума. В лабораторных условиях исследователи уже научили свою систему отличать шум прокладки тоннелей от движения транспорта, а теперь планируют предложить свои разработки израильской армии.

Результаты своей работы по обнаружению подземных работ с помощью оптической непрерывной рефлектометрии оптоволоконных кабелей Ассаф Клар с коллегами планируют представить на специальной отраслевой конференции, запланированной на апрель этого года.