СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ ПЕРЕМЕЩАЮЩИХСЯ ОБЪЕКТОВ НА ОХРАНЯЕМОМ РУБЕЖЕ Российский патент 2001 года по МПК G01V1/00 

Изобретение относится к техническим средствам охраны и может быть использовано для охраны участков местности и подступов к объектам.

Известны аналогичные способы обнаружения нарушения охраняемого рубежа, заключающиеся в анализе частотного спектра сейсмических сигналов, формируемых объектом - нарушителем, которые реализованы в средствах обнаружения ПС-75С [1], "Подснежник" [2].

В средстве обнаружения ПС-75С сейсмический сигнал принимается электродинамическими сейсмоприемниками, усиливается, фильтруется в полосе 20 - 40 Гц, детектируется и обрабатывается последующими схемами.

В средстве обнаружения "Подснежник" сейсмический сигнал принимается электродинамическим сейсмоприемником, усиливается резонансным усилителем с частотой настройки 30 Гц, затем фильтруется в полосе 25-35 Гц и обрабатывается далее.

В обоих представленных случаях решение о нарушении принимается пороговым устройством по энергетическому признаку.

Недостатком таких способов является низкая информативность получаемых результатов: есть нарушение - нет нарушения.

Наиболее близким к предлагаемому является способ обнаружения сейсмических сигналов, их фильтрация в определенной полосе частот и принятие решения по энергетическому признаку, реализованный в средстве обнаружения ПС-75С.

Целью настоящего изобретения является повышение информативности способа обнаружения нарушения охраняемого рубежа за счет получения возможности разделения сигналов по признакам: "приближающийся объект", "удаляющийся объект", "неподвижный источник".

Поставленная цель достигается тем, что в грунтах с увеличением расстояния от точки наблюдения высокочастотные составляющие спектра сейсмического сигнала претерпевают более сильное поглощение, чем низкочастотные [3]. Частотная характеристика грунта может быть представлена как:

где r - расстояние от точки расположения источника сейсмического до точки приема;
n - коэффициент, зависящий от типа волны¹;
e^-α(ω)r - множитель ослабления волны;
α(ω) - характеристика среды, возрастающая с ростом ω² [3].

¹Продольные, поперечные и рэлеевские волны. Для S- и P- волн n = 1, для R-волн n = 0,5, для PS-волн n = 2.

²Для большинства грунтов зависимость линейная или квадратичная.

Способ реализуется следующим образом. Производится наблюдение за спектром сейсмического сигнала в нескольких полосах частот (наиболее характерных обнаруживаемому объекту: человек, транспортное средство...) и в зависимости от динамики изменения соотношения спектральных плотностей принимается решение о наличии и характере нарушения охраняемого рубежа.

На чертеже иллюстрируется вариант практической реализации предлагаемого способа обнаружения.

На сейсмический приемник 1 воздействует сигнал. После усиления в усилителе 2 сигнал поступает на входы двух или нескольких взвешивающих фильтров с различными полосами пропускания 3(15-25 Гц) и 4 (35 - 50 Гц). С выхода фильтра 3 сигналы поступают на вход интегратора 5, а с выхода фильтра 4 - на интегратор 6. После интегрирования сигналы с выходов интеграторов 5 и 6 поступают на вход решающего устройства 7, которое по уровню сигналов на выходах интеграторов 5 и 6 принимает решение: "приближение", "удаление", "стационарный источник". В целях экономии ресурса источника электропитания в схему включены пороговое устройство 8 и исполнительное устройство 9. Пороговое устройство 8 срабатывает только при превышении сигналом на выходе усилителя 2 определенного уровня, выставляемого на месте установки средства обнаружения. Срабатывание порогового устройства 8 вызывает срабатывание исполнительного устройства 9, которое обеспечивает обработку сигнала, несущего полезную информацию. Через определенное время исполнительное устройство выключает схему обработки и все устройство переходит в режим ожидания следующего сигнала.

Предлагаемый способ обнаружения перемещающихся объектов позволяет увеличить информативность сейсмических средств обнаружения и тем самым повысить качество работы технических средств охраны.

Источники информации
1. ПС - 75С. Прибор сигнализационный сейсмический. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. 1а1.111.006 ТО.

2. Подснежник. Система обнаружения. : Учебное пособие. - М.: ГУВВ МВД СССР, 1979. - 176 с.

3. Гурвич И.И. Боганник Г.Н. Сейсмическая разведка: Учебник для вузов. - 3-е изд., перераб. - М.: Недра, 1980. - 551 с.

Использование: для охраны участков местности и подступов к объектам. Сущность: регистрируют сейсмический сигнал в нескольких заданных полосах частот. Определяют спектры зарегистрированных сейсмических сигналов. Проводят анализ высокочастотных и низкочастотных составляющих спектра сейсмического сигнала. По изменению соотношения высокочастотных и низкочастотных составляющих спектра судят о приближении или удалении перемещающегося объекта. Технический результат: повышение информативности способа. 1 ил.

Способ обнаружения перемещающегося объекта на охраняемом рубеже, включающий регистрацию и обработку сейсмического сигнала, формируемого объектом, отличающийся тем, что регистрацию сейсмического сигнала проводят в нескольких заданных полосах частот, определяют спектры зарегистрированных сейсмических сигналов, проводят анализ высокочастотных и низкочастотных составляющих спектра сейсмического сигнала и по изменению соотношения высокочастотных и низкочастотных составляющих спектра судят о приближении или удалении перемещающегося объекта.