СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЯ НАРУШИТЕЛЯ НА ПЕРЕКРЕСТКЕ ДОРОГ Российский патент 2014 года по МПК G08B23/00 

Изобретение относится к способам дистанционного охранного мониторинга местности и может быть использовано в случаях применения средств обнаружения (СО) с протяженной зоной обнаружения (ПЗО), построенных на радиолучевом или инфракрасном принципе обнаружения нарушителя, для сигнализационного прикрытия четырехсторонних перекрестков дорог [1, 2].

Часто маршрут движения нарушителя проходит по имеющейся сети дорог на местности. Во многом успех задержания нарушителя зависит от знания направления его движения. Поэтому сигнализационному прикрытию четырехсторонних перекрестков дорог уделяется значительное внимание. На практике для этого широко применяются СО с ПЗО, построенные на радиолучевом или инфракрасном принципе обнаружения нарушителя. ПЗО таких СО имеет форму эллипса вращения (длина от нескольких десятков до сотен метров, максимальная ширина - несколько метров) [1]. Так, известен способ определения направления движения нарушителя на четырехстороннем перекрестке с применением рассматриваемых СО, заключающийся в аналитическом выводе о направлении движения нарушителя по очередности и номерам СО, выдавших сигналы тревоги (фиг.1, 2) [2]. Недостатком этого способа является необходимость развертывания четырех СО на перекрестке, по одному на каждой из дорог.

Целью изобретения является снижение числа СО для сигнализационного прикрытия четырехстороннего перекрестка дорог с четырех до трех с сохранением возможности определения направления движения нарушителя.

Для достижения поставленной цели разработан способ определения направления движения нарушителя на перекрестке дорог, заключающийся в развертывании на четырехстороннем перекрестке трех СО таким образом, чтобы каждое СО прикрывало сразу две дороги, и последующем алгоритмическом выводе о направлении движения нарушителя по очередности и номерам сработавших СО в последовательности из двух, трех или четырех сигналов тревоги, поступивших за установленный интервал времени (фиг.3, 4).

Схема развертывания СО составляется таким образом, чтобы ПЗО каждого средства прикрывало две дороги с учетом ее возможной длины СО (фиг.5, 6).

Конкретные значения этих расстояний определяются тактико-техническими характеристиками СО и могут быть от нескольких десятков до сотни метров [1].

На четырехстороннем перекрестке движение нарушителя возможно в 12 направлениях. В зависимости от направления его движения возможно последовательное поступление от двух до четырех сигналов тревоги от СО, при этом для направлений АВ, ВА, DB, DA, СА, СВ вся последовательность сигналов совпадает с началом последовательности сигналов для других направлений (фиг.7). Поэтому по направлениям движения АВ, ВА, DB, DA, СА, СВ окончательный вывод возможен не ранее окончания установленного интервала времени (ДТ). Этот интервал определяется максимально возможным временем, за которое нарушитель пересечет все ПЗО при движении в заданном направлении. Он зависит от минимальной скорости движения нарушителя и расстояния, проходимого им от первой ПЗО до последней (фиг.3, 5):

$$\Delta t_{N\max }=S_N/V_{\min },\left(1\right)$$

где Δt_Nmax - максимально возможное время движения нарушителя через перекресток в заданном направлении от первой до последней ПЗО, с;

S_N - расстояние, проходимое нарушителем через перекресток в заданном направлении от первой до последней ПЗО, м;

V_min - нижний предел скорости нарушителя на перекрестке, м/с.

С учетом разработанной схемы развертывания СО на перекрестке эти расстояния S_N одинаковы для всех направлений и равны, поэтому (фиг.8):

$$S_1=S_2\cdots =S_{12}=S=6\cdot L_{охр}/\mathrm{5,}\left(2\right)$$

где S - расстояние, проходимое нарушителем через перекресток в заданном направлении от первой до последней ПЗО и принимаемое для всех направлений, м;

L_oxp - длина ПЗО применяемого СО, м.

Таким образом, максимально возможное время движения нарушителя через перекресток от первой до последней ПЗО:

$$\Delta t_{N\max }=6\cdot Lохр/5\cdot V_{\min }.\left(3\right)$$

Нижние пределы скоростей нарушителя зависят от конкретных условий местности, определены практически, известны и подтверждены на основе статистических исследований (фиг.9) [3-5].

Для надежности результата вывода установленный интервал времени, за который нарушитель пройдет перекресток в заданном направлении от первой до последней ПЗО, берется с коэффициентом 1,2:

$$\Delta T=\mathrm{1,2}\Delta t_{\max },\left(4\right)$$

где ΔT - установленный интервал времени, за который нарушитель пройдет перекресток в заданном направлении от первой до последней ПЗО, с. Таким образом, решение о направлении движения нарушителя принимается на основании полученной последовательности сигналов от СО и измеренного интервала времени Δt (фиг.10).

Способ включает два этапа: подготовительный и основной. Подготовительный этап:

1. Развертывание СО №3 с учетом рекомендуемых расстояний от центра перекрестка до точки пересечения оси ПЗО СО (фиг.4, 5).

2. Развертывание на перекрестке СО №1, 2, аппаратуры приема сигналов, анализа и представления информации (АПАПИ) (фиг.4, 5, 11).

3. Определение расчетного интервала времени ЛТ по формулам (3)-(4).

4. Составление таблицы принятия решения о направлении движения нарушителя на четырехстороннем перекрестке (фиг.10).

Основной этап начинается при движении нарушителя через перекресток дорог и включает следующие мероприятия.

1. Регистрацию АПАПИ первого сигнала тревоги от СО при появлении нарушителя на перекрестке и начало отсчета интервала времени Δt.

2. Регистрацию АПАПИ последующих сигналов тревоги от СО, продолжение отсчета интервала времени Δt.

3. Принятие решения о направлении движения нарушителя согласно таблице (фиг.10).

Сущность изобретения поясняется графическими материалами, где на:

- фиг.1 представлена схема известного способа определения направления движения нарушителя на перекрестке дорог;

- фиг.2 - таблица принятия решения о направлении движения нарушителя на перекрестке дорог для известного способа;

- фиг.3 - схема предлагаемого способа определения направления движения нарушителя на перекрестке дорог;

- фиг.4 - таблица соответствия направлений движения нарушителя и последовательности сигналов тревоги;

- фиг.5 - схема развертывания средств обнаружения на перекрестке дорог;

- фиг.6 - таблица рекомендуемых размеров при развертывании средств обнаружения на перекрестке дорог;

- фиг.7 - таблица соответствия направлений движения нарушителя и последовательности сигналов тревоги, у которых совпадают первые два (три) номера средств обнаружения;

- фиг.8 - таблица расстояний, проходимых нарушителем от первой до последней зоны обнаружения в заданном направлении;

- фиг.9 - таблица диапазонов скоростей нарушителя на различных участках местности;

- фиг.10 - таблица принятия решения о направлении движения нарушителя на перекрестке дорог;

- фиг.11 - структурная схема взаимосвязи применяемых устройств при реализации способа.

При реализации способа применяются следующие устройства: средство 1 обнаружения с передатчиком №1, устройство 2 управления таймером 3, средство 4 обнаружения с передатчиком №2, приемник 5 сигналов, решающее устройство 6, средство 7 обнаружения с передатчиком №3, монитор 8 (фиг.11).

Способ включает два этапа: подготовительный и основной.

Подготовительный этап:

1. Развертывание средства обнаружения с передатчиком №3 с учетом рекомендуемых расстояний от центра перекрестка до точки пересечения оси ПЗО СО (фиг.5, 6).

2. Развертывание на перекрестке средств обнаружения с передатчиком №1, 2 (фиг.5, 6).

3. Развертывание на местности аппаратуры приема сигналов, анализа и представления информации, включающей в себя: устройство 2 управления таймером 3, таймер 3, средство 4 обнаружения с передатчиком, приемник 5 сигналов, решающее устройство 6, монитор 8 (фиг.11).

4. Определение расчетного интервала времени ΔT (формула 3, 4).

5. Составление таблицы принятия решения о направлении движения нарушителя на четырехстороннем перекрестке и загрузку ее в решающее устройство 6 (фиг.10, 11).

Основной этап начинается при движении нарушителя через перекресток дорог и включает:

1. Регистрацию приемником 5 первого сигнала тревоги от одного из средств 1, 4 или 7 обнаружения с передатчиком при пересечении нарушителем его ПЗО, запуск таймера 3 устройством 2 управления таймером, начало отсчета им интервала времени Δt и запись номера средства обнаружения в решающее устройство 6 (фиг.11).

2. Продолжение отсчета интервала времени Δt таймером 3 и регистрацию приемником 5 последующих сигналов тревоги от средств обнаружения при пересечении нарушителем их ПЗО, запись их в решающее устройство 6 и (фиг.11).

3. Сравнение решающим устройством 6 поступающей последовательности сигналов с имеющимися последовательностями сигналов в таблице принятия решения о направлении движения нарушителя на перекрестке дорог (фиг.10).

4. Окончание отсчета интервала времени Δt таймером 3 и регистрацию приемником 5 сигналов тревоги от средств обнаружения по команде решающего устройства 6 при условии совпадения полученной последовательности сигналов с имеющимися последовательностями сигналов и соответствия отсчитанного интервала времени Δt согласно таблице принятия решения о направлении движения нарушителя на перекрестке дорог (фиг.10).

5. Выведение результата на монитор 8 (фиг.11).

Технический результат состоит в снижении числа СО для сигнализационного прикрытия перекрестка дорог с четырех до трех с сохранением возможности определения направления движения нарушителя.

Источники информации

1. Магауенов Р.Г. Системы охранной сигнализации: основы теории и принципы построения: уч. пособие / Р.Г.Магауенов - М.: Горячая - Телеком, 2004. - 367 с.

2. Коршняков В.Г. Сигнализационные средства охраны локальных участков: уч. пособие / В.Г.Коршняков - Калининград: КПИ ФСБ РФ, 2004. - 135 с.

3. Псарев А.А. Военная топография: Учебник. - М.: Воениздат, 1986. - 384 с.

4. Баленко С.В. Школа выживания. - М.: 1994. - 140 с.

5. Шумов В.В. Применение математических методов и моделей для обоснования решений на охрану государственной границы: Научно-практическое пособие. - Часть 2. - М.: Просвещение, 1996. - 196 с.

Изобретение относится к способу дистанционного охранного мониторинга местности с протяженной зоной обнаружения. Технический результат заключается в сокращении числа средств обнаружения с сохранением возможности достоверного обнаружения нарушителя. В способе используют радиолучевое или инфракрасное излучение для сигнализационного прикрытия четырехсторонних перекрестков дорог. Развертывают на перекрестке дорог три средства обнаружения так, чтобы каждое прикрывало сразу две дороги, при этом делают вывод о направлении движения нарушителя по очередности и номерам сработавших средств обнаружения с использованием последовательностей из двух, трех или четырех сигналов тревоги, поступивших за установленный интервал времени. С момента появления нарушителя на перекрестке и попадания его в зону обнаружения средства обнаружения определяют направление движения по зарегистрированной последовательности из номеров средств обнаружения, выдавших сигналы тревоги, с продолжением отсчета интервала времени, соответствующему движению нарушителя.11 ил.

Способ определения направления движения нарушителя на перекрестке дорог, заключающийся в развертывании на четырехстороннем перекрестке дорог средств обнаружения с протяженной зоной обнаружения, выдаче сигналов тревоги, анализе очередности поступления сигналов тревоги от средств обнаружения, отличающийся тем, что разворачиваются только три средства обнаружения, каждое из которых прикрывает сразу две дороги, причем применяется алгоритм, определяющий направление движения по последовательности из двух, трех или четырех сигналов тревоги, поступивших за установленный интервал времени, причем средства обнаружения разворачиваются на перекрестке таким образом, чтобы расстояния S_N, проходимые нарушителем через перекресток в заданном направлении от первой до последней протяженной зоны обнаружения, были одинаковы для всех направлений, обеспечивается регистрация аппаратурой приема сигналов, анализа и представления информации первого сигнала тревоги от средства обнаружения при появлении нарушителя на перекрестке, а также регистрация начала отсчета интервала времени Δt, обеспечивается регистрация последующих сигналов тревоги от соответствующих средств обнаружения с продолжением отсчета интервала времени Δt, а по таблице соответствия направлений движения нарушителя и последовательности сигналов тревоги определяется направление движения нарушителя.