СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ НАРУШИТЕЛЯ И РАСПОЗНАВАНИЯ ЕГО КЛАССА С ПРИМЕНЕНИЕМ СОСРЕДОТОЧЕННЫХ МАГНИТОМЕТРИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ОБНАРУЖЕНИЯ Российский патент 2021 года по МПК G08B13/00 

Изобретение относится к способам обнаружения нарушителя и распознавания его класса и может быть использовано в случаях применения двух сосредоточенных магнитометрических средств обнаружения (СО) для сигнализационного контроля участка дороги.

Как правило, маршрут движения нарушителя на местности проходит по имеющейся сети троп и дорог. Важным для сил реагирования является не только получение информации о нарушении охраняемого рубежа, но также получение информации о направлении движения нарушителя и его классе -пеший нарушитель с оружием (класс - «человек») или нарушитель на транспортном средстве: мотоцикле, легковом автомобиле или военной технике (класс - «транспортное средство»). Это позволяет силам реагирования со существенно большей вероятностью определить цель нарушителя, характер его последующих действий и выбрать наиболее эффективные действия сил реагирования по его поиску и задержанию [1]. Наибольшую опасность для объектов охраны несут вооруженные нарушители и нарушители, двигающиеся на транспортных средствах. Обнаружить подобных нарушителей отдельно от «магниточистых» позволяют сосредоточенные магнитометрические средства обнаружения [2].

Широкое распространение эти СО получили в быстроразвертываемых сигнализационных комплексах (БРСК), производимых в странах, лидирующих в производстве и использовании технических средств охраны (Россия, США, Великобритания). В тоже время, СО, распознающих обнаруженного нарушителя по классам «человек»/«транспортное средство», не разработано [3, 4]. Поэтому, на практике определение направления движения и распознавание класса обнаруженного нарушителя реализуется в известных БРСК на уровне способа применения нескольких (не менее двух) СО.

Известен способ обнаружения нарушителя и распознавания его класса с применением СО, заключающийся в контроле участка дороги средством 2 обнаружения и средством 3 обнаружения, установленными последовательно друг за другом в непосредственной близости от дороги; переходе средства 2 обнаружения и средства 3 обнаружения поочередно в режим тревоги при пересечении нарушителем ЗО СО; в накоплении сигналов тревог от СО в течение установленного времени накопления сигналов, зависящего от минимального возможной скорости движения нарушителя; определение направления движения нарушителя в зависимости от очередности перехода в режим тревоги средства 2 обнаружения и средства 3 обнаружения; обеспечении регистрации системой 1 сбора и обработки информации сигналов тревоги от средства 2 обнаружения и средства 3 обнаружения при пересечении их ЗО нарушителем, движущимся по дороге; вычислении временного интервала между ними и средней скорости нарушителя; определении системой 1 сбора и обработки информации класса нарушителя по скорости его движения: до 5 м/с (18 км/ч) - нарушитель 5 пеший, свыше 5 м/с (18 км/ч) - нарушитель 4 на автомобиле (фиг. 2) [1].

Недостатком известного способа обнаружения нарушителя и распознавания его класса с применением сосредоточенных магнитометрических средств обнаружения являются высокая вероятность ошибки распознавания класса нарушителя из-за наложения друг на друга скоростных диапазонов распознаваемых классов (нарушитель класса «человек» может двигаться со скоростью больше 5 м/с, а нарушитель класса «транспортное средство» со скоростью ниже 5 м/с). Причем, чем ниже проходимость дорог (троп) - тем больше наложение скоростных диапазонов и выше вероятность ошибки распознавания [5, 6].

Целью изобретения является снижение вероятности ошибки при распознавании класса обнаруженного нарушителя - «человек» или «транспортное средство».

Для достижения поставленной цели разработан способ обнаружения нарушителя и распознавания его класса с применением сосредоточенных магнитометрических средств обнаружения, заключающийся в контроле участка дороги двумя СО, установленными в непосредственной близости от дороги последовательно друг за другом на таком расстоянии, чтобы их ЗО по классу «транспортное средство» пересекались, а ЗО по классу «человек» не пересекались, для чего СО располагаются на расстоянии от трех до четырех радиусов ЗО по классу «человек»; в передаче сигнала тревоги от СО на систему сбора и обработки информации в течение всего времени перемещения нарушителя через ЗО СО; в накоплении сигналов тревог от СО в течение установленного времени накопления сигналов, зависящего от минимального возможной скорости движения нарушителя; в применении в системе сбора и обработки информации алгоритма определения направления движения нарушителя по очередности поступления сигналов тревог от средств обнаружения; в применении в системе сбора и обработки информации алгоритма определения класса нарушителей: «транспортное средство» или «человек», по времени задержки между сигналами тревоги СО, сработавшего вторым, и СО, сработавшего первым: если сигнал тревоги поступает от СО, сработавшего вторым, после того, как СО, сработавшее первым, перешло в дежурный режим - обнаружен нарушитель класса «человек», если сигнал тревоги начинает поступать от СО, сработавшего вторым, когда СО, сработавшее первым, еще находиться в режиме тревоги - обнаружен нарушитель класса «транспортное средство» (фиг. 3).

Известно, что у СО, применяемых для охраны участков местности, зарубежного («REM-SENCE» - США, CLASSIC - Великобритания др.) и отечественного производства (Радиобарьер-МФ - «Полюс-СТ» и др.) схожие тактико-технические характеристики. Так, геометрические размеры ЗО, которые аппроксимируются окружностями, имеют близкие друг к другу значения, причем, максимальный радиус обнаружения по классу «транспортное средство» в пять и более раз превосходит максимальный радиус обнаружения по классу «человек» (фиг. 1) [2-4]. Это объясняется сильно отличающимися по величине массами ферромагнитного вещества, которое может перенести нарушитель класса «человек» и перевести нарушитель класса «транспортное средство».

Учитывая этот факт, авторами предлагается установить расстояние между СО от трех до четырех радиусов ЗО по классу «человек» для конкретного образца СО:

где Rч - максимальный радиус ЗО по классу «человек», м;

L - расстояние между СО, м.

При предложенном расстоянии между СО их ЗО по классу «человек» гарантировано не пересекаются, а 30 по классу «транспортное средство» пересекаются от 60 до 80%, что позволяет при движении нарушителя класса «человек» по дороге гарантировано обеспечить переход СО, сработавшему первым, в дежурный режим к моменту вхождения нарушителя в ЗО СО, которое сработает вторым. Это позволяет определить класс нарушителя по следующему алгоритму:

- если сигнал тревоги поступает от средства обнаружения, сработавшего вторым, после того, как средство обнаружения, сработавшее первым, перешло в дежурный режим - обнаружен нарушитель класса «человек»;

- если сигнал тревоги начинает поступать от средства обнаружения, сработавшего вторым, когда средство обнаружения, сработавшее первым, еще находиться в режиме тревоги - обнаружен нарушитель класса «транспортное средство».

Для исключения ошибок распознавания обнаруженного объекта в системе сбора и обработки информации устанавливается максимальное время накопления сигналов тревог от СО с момента поступления первого сигнала тревоги. Это время определяется исходя из минимально возможной скорости человека по дороге, расстояния между СО и берется с коэффициентом запаса 1,5:

где Т - максимальное время накопления сигналов тревог от СО с момента поступления первого сигнала тревоги, с;

V_MIN - минимально возможная скорость движения нарушителя класса «человек», м/с.

Минимально возможная скорость нарушителя класса «человек» берется исходя из условий местности. Диапазон скоростей нарушителя на различных участках местности известен и подтвержден на основе экспериментальных исследований [5, 6].

Способ обнаружения нарушителя и распознавания его класса с применением сосредоточенных магнитометрических средств обнаружения включает два этапа: подготовительный и основной.

Подготовительный этап включает:

1. Развертывание средств 2 и 3 обнаружения с передатчиками на участке дороги по установленной схеме, с учетом рассчитанного расстояния между ними (фиг. 3) (формула 1).

2. Развертывание на местности системы 1 сбора и обработки информации, включающей в себя устройство 6 управления таймером, таймер 7, приемник 8 сигналов, устройство 9 решающее и монитор 10 (фиг. 4).

3. Расчет максимального времени накопления сигналов тревог от СО с момента поступления первого сигнала тревоги и загрузку его в устройство 9 решающее (формула 2).

4. Начало работы средств 2 и 3 обнаружения в дежурном режиме.

Основной этап начинается при пересечении нарушителем ЗО средства 2 (3) обнаружения, он включает:

1. Переход средства 2 (3) обнаружения в режим тревоги при вхождении в его ЗО нарушителя, и передачу сигнала тревоги на систему 1 сбора и обработки информации в течение всего времени перемещения нарушителя в ЗО средства 2 (3) обнаружения (фиг. 4).

2. Регистрацию приемником 8 сигнала тревоги от средства 2 (3) обнаружения, сработавшего первым, запуском таймера 7 устройством 6 управления таймером, начало отсчета им времени накопления сигналов тревог (фиг. 4).

3. Запись сигнала тревоги в устройство 9 решающее в течение всего времени его поступления от средства 2 (3) обнаружения (фиг. 4).

4. Переход средства 3 (2) в режим тревоги при вхождении в его ЗО нарушителя, и передачу сигнала тревоги на систему 1 сбора и обработки информации в течение всего времени перемещения нарушителя в ЗО средства 3 (2) обнаружения (фиг. 4).

5. Регистрацию приемником 8 сигнала тревоги от средства 3 (2) обнаружения, сработавшего вторым.

6. Запись второго сигнала тревоги в устройство 9 решающее в течение всего времени его поступления от средства 3 (2) обнаружения (фиг. 4).

7. Анализ устройством 9 решающим времени задержки между сигналами тревог от средства 2 и 3 обнаружения (фиг. 4).

8. Формирование вывода о классе нарушителя устройством 9 решающим (фиг. 4):

- если при поступлении сигнала тревоги от средства 3 (2) обнаружения, сработавшего вторым, средство 2 (3) обнаружения, сработавшее первым, находится в дежурном режиме, обнаружен нарушитель класса «человек»;

- если при поступлении сигнала тревоги от средства 3 (2) обнаружения, сработавшего вторым, средство 2 (3) обнаружения, сработавшее первым, находится в режиме тревоги, обнаружен нарушитель класса «транспортное средство».

9. Если второго сигнала о нарушении не поступило за максимальное время накопления сигналов тревог, то таймером 7 на устройство 9 решающее передается команда о нарушении без указания класса нарушителя (фиг. 4).

10. Обнуление таймера 7 устройством 6 управления таймером.

11. Выведение на монитор 10 сигнала об обнаружении нарушителя и его классе или об обнаружении нарушителя без указания его класса (фиг. 4).

Сущность изобретения поясняется графическими материалами, где представлено на:

- фиг. 1 - тактико-технические характеристики сосредоточенных магнитометрических средств обнаружения, входящих в состав быстроразвертываемых сигнализационных комплексов;

- фиг. 2 - схема развертывания двух сосредоточенных магнитометрических средств обнаружения в известном способе обнаружения нарушителя и распознавания его класса с применением сосредоточенных магнитометрических средств обнаружения;

- фиг. 3 - схема развертывания двух сосредоточенных магнитометрических средств обнаружения в предлагаемом способе обнаружения нарушителя и распознавания его класса с применением сосредоточенных магнитометрических средств обнаружения с указанием зон обнаружения по классам «человек» и «транспортное средство»;

- фиг. 4 - структурная схема взаимосвязи применяемых устройств при реализации предлагаемого способа обнаружения нарушителя и распознавания его класса с применением сосредоточенных магнитометрических средств обнаружения.

Технический результат заключается в снижении вероятности ошибки при распознавании класса нарушителя - «человек» или «транспортное средство».

Источники информации

1. 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.

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

3. Звежинский, С.С. Быстроразвертываемые средства обнаружения и системы охранной сигнализации // Специальная техника. - 2003. - №5. - С.11-23.

4. РСК «Радиобарьер-МФ». Руководство по эксплуатации ПМЕК.424242.9000РЭ - М.: «Полюс-СТ», 2011. - 65 с.

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

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

Изобретение относится к способам обнаружения нарушителя и распознавания его класса и может быть использовано в случаях применения двух сосредоточенных магнитометрических средств обнаружения (СО) для сигнализационного контроля участка дороги. Способ заключается в контроле участка дороги двумя СО, установленными в непосредственной близости от дороги последовательно друг за другом на таком расстоянии, чтобы их зоны обнаружения (ЗО) по классу «транспортное средство» («ТС») пересекались, а ЗО по классу «человек» («Ч») не пересекались, для чего СО располагаются на расстоянии от трех до четырех радиусов ЗО по классу «Ч»; в передаче сигнала тревоги от СО на систему сбора и обработки информации (ССОИ) в течение всего времени перемещения нарушителя через ЗО СО; в накоплении сигналов тревог от СО в течение установленного времени накопления сигналов, зависящего от минимально возможной скорости движения нарушителя; в применении в ССОИ алгоритма определения направления движения нарушителя по очередности поступления сигналов тревог от средств обнаружения; в применении в ССОИ алгоритма определения класса нарушителей: «ТС» или «Ч», по времени задержки между сигналами тревоги СО, сработавшего вторым, и СО, сработавшего первым: если сигнал тревоги поступает от СО, сработавшего вторым, после того, как СО, сработавшее первым, перешло в дежурный режим - обнаружен нарушитель класса «Ч», если сигнал тревоги начинает поступать от СО, сработавшего вторым, когда СО, сработавшее первым, еще находится в режиме тревоги - обнаружен нарушитель класса «ТС». Технический результат заключается в снижении вероятности ошибки при распознавании класса нарушителя - «Ч» или «ТС». 4 ил.

Способ обнаружения нарушителя и распознавания его класса с применением сосредоточенных магнитометрических средств обнаружения, заключающийся в контроле участка дороги двумя сосредоточенными магнитометрическими средствами обнаружения, установленными последовательно друг за другом в непосредственной близости от дороги; в передаче сигнала тревоги от средств обнаружения на систему сбора и обработки информации в течение всего времени перемещения нарушителя через зону обнаружения средства обнаружения; в накоплении сигналов тревог от сосредоточенных магнитометрических средств обнаружения в течение установленного времени накопления сигналов, зависящего от минимально возможной скорости движения нарушителя; в применении в системе сбора и обработки информации алгоритма определения направления движения нарушителя по очередности поступления сигналов тревог от средств обнаружения, отличающийся тем, что средства обнаружения устанавливаются на таком расстоянии друг от друга, чтобы их зоны обнаружения по классу «транспортное средство» пересекались, а зоны обнаружения по классу «человек» не пересекались, для чего средства обнаружения располагаются друг от друга на расстоянии от трех до четырех радиусов зоны обнаружения по классу «человек»; применением в системе сбора и обработки информации алгоритма определения класса нарушителя: «транспортное средство» или «человек» по времени задержки между сигналами тревог от средств обнаружения: если сигнал тревоги начал поступать от средства обнаружения, сработавшего вторым, после того, как средство обнаружения, сработавшее первым, перешло в дежурный режим - обнаружен нарушитель класса «человек», если сигнал тревоги начал поступать от средства обнаружения, сработавшего вторым, когда средство обнаружения, сработавшее первым, продолжало находиться в режиме тревоги - обнаружен нарушитель класса «транспортное средство».