Информативные признаки электромагнитного обнаружения и распознавания биологических объектов

Актуальность исследования обусловлена необходимостью повышения надежности и эффективности систем физической защиты охраняемых объектов в условиях растущих угроз безопасности, что возможно путем применения более чувствительных и избирательных методов идентификации нарушителей, к которым относится разрабатываемый метод – электромагнитное обнаружение и распознавание биологических объектов (БО). Основная цель работы заключается в исследовании бифуркационного процесса взаимодействия внешнего электромагнитного поля радиоволнового диапазона с электромагнитной оболочкой живого организма для обоснования, оценки и расчёта информативных признаков электромагнитного обнаружения и распознавания БО с последующим формированием словаря типовых признаков. Исследование основано на ранее разработанной математической модели БО, которая уточняется и дополняется за счет анализа научной литературы, посвященной изучению биорадиоинформативной технологии и биоэлектромагнетизма. В ходе работы определены условия и описаны режимы функционирования биологической среды, генерирующей электромагнитные излучения, в зависимости от сочетания энергетических и частотных параметров внешнего поля с характеристиками этой среды. Предложена и обоснована номенклатура наиболее информативных признаков электромагнитного распознавания – параметры бифуркации, характеризующие массу, размеры и электродинамические свойства биообъекта. Выведены аналитические выражения для расчета признаков классификации БО, подтвержденные результатами вычислительного эксперимента. Разработан словарь признаков нарушителей, обеспечивающий возможность обоснованного принятия решений о наличии объекта в контролируемом пространстве, его принадлежности к определенному классу и параметрах движения. Представленные результаты могут быть использованы при разработке средств идентификации нарушителей для систем охраны и мониторинга территорий.

1. Костин В.Н. Задачи концептуального проектирования физической защиты критически важных объектов. Проблемы информационной безопасности. Компьютерные системы. 2020;(1):58–67.

2. Lessan J.D., Pond G. A Genetic Algorithm-Based Solution for Multi-Type Maximal Covering Location Problem (MMCLP): Application to Defense and Deterrence. Journal of Defense Analytics and Logistics. 2024;8(2):160–178. https://doi.org/10.1108/JDAL-04-2024-0007

3. Черных А.К., Шиленин Д.А., Сысуев С.Ю. Методика оценки эффективности комплекса инженерно-технических средств охраны объектов на коммуникациях. Вопросы оборонной техники. Серия 16: Технические средства противодействия терроризму. 2022;(5–6):44–50.

4. Haywood A.B., Lunday B.J., Robbins M.J., Pachter M.N. The Weighted Intruder Path Covering Problem. European Journal of Operational Research. 2022;297(1):347–358. https://doi.org/10.1016/j.ejor.2021.05.038

5. Чубий А.Д., Жуков В.О. Определение возможности дистанционной персональной идентификации человека по его собственным хаотическим электромагнитным излучениям. Пермь: Изд-во «СНИБ «Эльбрус»; 2011.

6. Марчук А.В., Немов Я.Н. К проблеме идентификации человека-нарушителя в системе информационного обеспечения физической защиты объектов ФСИН России. Вестник Пермского института ФСИН России. 2014;(4):22–25.

7. Алешков А.А., Цветков Г.А. Метод обнаружения и распознавания биологических объектов по собственным электромагнитным излучениям. Вестник ПНИПУ. Электротехника, информационные технологии, системы управления. 2023;(47):50–70.

8. Алешков А.А., Цветков Г.А. Технология хаос-ритмов в исследованиях собственного электромагнитного поля биологических объектов. Моделирование, оптимизация и информационные технологии. 2024;12(2). https://doi.org/10.26102/2310-6018/2024.45.2.032

9. Дмитриев Д.С., Аистова Л.Г., Грязнов В.Г., Ицков В.В., Рыжов А.И., Турканов И.Ф. О взаимодействии модулированных электромагнитных полей с живыми биологическими организмами. Физические основы приборостроения. 2024;13(3):56–75.

10. Цветкова Е.А., Гольдаде В.А. Взаимодействие электромагнитных полей с биополем человека. Проблемы физики, математики и техники. 2012;(1):51–58.

11. Грызлова О.Ю., Субботина Т.И., Хадарцев А.А., Яшин А.А., Яшин С.А. Биорезонансные эффекты при воздействии электромагнитных полей: физические модели и эксперимент. Москва: Издательство «Триада»; 2007. 159 с.

12. Еськов Е.К. Биологические эффекты электромагнитных полей. Москва: ИНФРА-М; 2024. 284 с.

13. Кизилова Н.Н. Электромагнитные свойства биоматериалов и воздействие электромагнитных полей на биологические системы. В сборнике: И.Е. Тарапов. Ученый. Учитель. Человек: сборник статей. Харьков: Издательство «Новое слово»; 2011. С. 173–222.

14. Кинг Р., Смит Г. Антенны в материальных средах. Москва: Издательство «Мир»; 1984. 812 с.

15. Газенко О.Г., Кальвин М. Основы космической биологии и медицины. Том III: Космическая медицина и биотехнология. Москва: Изд-во «Наука»; 1975. 557 с.