Способ дистанционной установки комбинированного средства охранной сигнализации Российский патент 2022 года по МПК G01S13/00 

Изобретение относится к техническим средствам охраны, в частности к средствам охранной сигнализации. Изобретение может быть использовано в качестве средства обнаружения нарушителей в охраняемой зоне, работа которого основана на двух различных физических принципах действия. Известны некоторые физические принципы, на основе которых в средствах обнаружения осуществляется преобразование воздействие объекта обнаружения (нарушителя) на зону обнаружения или на само средство в электрический сигнал, который в дальнейшем обрабатывается и передается на средство сбора информации в качестве сигнала тревоги.

Техническим результатом изобретения является результат, заключающийся в повышении помехоустойчивости средства обнаружения путем использования двух различных принципов действия и повышении эффективности его применения за счет дистанционной установки с использованием беспилотного летательного аппарата.

Известен радиоволновый принцип действия средств обнаружения, основанный на эффекте Доплера, сущность которого заключается в зависимости частоты принимаемого излучения от скорости отклонения движения приемника относительно передатчика.

Известен проводно-волновой принцип действия средств обнаружения, который основан на регистрации изменения параметров электромагнитного поля при воздействии объекта обнаружения на объемную зону обнаружения, создаваемую между излучающим и приемным проводами чувствительного элемента, и преобразовании этого изменения в электрический сигнал.

Средства обнаружения применяются на объектах охраны в отапливаемых и неотапливаемых помещениях, на открытых площадках на улице стационарно. Также используются и мобильные быстроразвертываемые средства обнаружения, которые устанавливаются на открытой местности, в горно-лесистой местности, на поверхность с густым травяным покровом, кустарником и в глубокий снег.

Недостатком мобильных средств является их низкая помехоустойчивость в случае применения в глубоком снегу, в высоком травяном покрове и густом кустарнике. В этих условиях эксплуатации средство обнаружения не будет обеспечивать заданную вероятность обнаружения нарушителей, чем существенно снизит эффективность обнаружения. Также недостатком мобильных средств обнаружения является отсутствие возможности дистанционной установки, позволяющей в разы сократить время и количество привлекаемых для этих целей людских ресурсов.

Целью изобретения является повышение эффективности мобильных средств обнаружения за счет повышения их помехоустойчивости путем комбинирования двух средств обнаружения, работа которых основана на различных физических принципах действия, а также за счет их быстрой установки дистанционным способом.

Для достижения поставленной цели решается научная задача - изобретение комбинированного средства обнаружения на различных физических принципах действия, доставка и установка которого осуществляется с применением грузоподъемного беспилотного летательного аппарата. Для дальнейшей разработки выбраны прототипы - известные средства обнаружения: радиоволнового принципа действия «Агат СП5У» (руководство по эксплуатации ЮСДП. 425144.003 РЭ, ЗАО «Фирма ЮМИРС») и проводно-волнового принципа действия (по патенту RU 2157563С1).

Принцип действия средства «Агат СП5У» основан на методе линейной частотной модуляции, широко используемом в радиолокации, где рабочая частота генератора линейно изменяется в небольших пределах. Сверхвысокочастотный передатчик приемопередающего модуля излучает в направлении охраняемой зоны электромагнитные колебания, которые, отражаясь от цели и окружающих предметов, попадают на сверхвысокочастотный приемник приемопередающего модуля. Изменения принятого сигнала, вызванные доплеровским эффектом при движении нарушителя в зоне обнаружения, усиливаются и обрабатываются по заданному алгоритму. Если эти изменения превышают пороговое значение, происходит выдача извещателем тревожного извещения.

Принцип действия проводно-волнового средства основан на регистрации изменения электромагнитного поля, созданного в пространстве между передающим и приемным кабелями (проводами), при пересечении нарушителем зоны обнаружения, формирующейся вдоль проводной линии.

Один из излучающих кабелей (проводов), соединенный с передатчиком и в дальнейшем называемый передающим, создает вдоль контролируемого рубежа электромагнитное поле, изменение которого при пересечении рубежа регистрируется посредством другого приемного кабеля (провода), соединенного с приемником и называемого в дальнейшем приемным.

Изменение электромагнитного поля выделяется приемником в виде электрического сигнала, по результатам анализа которого в блоке обработки формируется сигнал «Тревога».

Поставленная задача решается тем, что радиоволновое и проводно-волновое средства обнаружения помещены в один цилиндрический корпус, выполненный из прочного радиопрозрачного пластика. В нижней части корпуса внутри расположены элемент питания в виде аккумуляторной батареи, приемно-передающий блок и блок обработки сигналов проводно-волнового средства обнаружения, над которыми расположены сверхвысокочастотное приемно-передающее устройство и микрополосковая антенна радиоволнового средства обнаружения «Агат СП5У». В верхней части внутри корпуса расположено радиопередающее устройство сигналов срабатывания на средства сбора и отображения информации. В верхней части корпуса снаружи под крышкой расположен блок датчиков цели, использующийся в известном устройстве - противопехотной осколочной мине кругового поражения ПОМ-2 («Средства поражения и боеприпасы»: Учебник / А.В. Бабкин, В.А. Велданов, Е.Ф. Грязнов и др.; Под общ. ред. В.В. Селиванова. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008, стр. 296). Датчики цели мины ПОМ-2 представляют собой якоря с нитями, разбрасываемые в стороны на расстояние до 10 метров посредством срабатывания вышибного пиротехнического заряда. Вместо нитей датчиков цели мины ПОМ-2 используется двухжильный микропровод, в качестве чувствительного элемента проводно-волнового средства обнаружения. Двухжильный микропровод представляет собой две прочные медные жилы толщиной 25 микрометров, изолированные между собой лаком. Одна жила микропровода является излучающей, подключенной к передающему устройству проводно-волнового средства обнаружения, вторая - приемная, подключенная к приемному устройству проводно-волнового средства обнаружения. В нижней части корпуса снаружи расположено устройство стабилизации известной мины ПОМ-2, представляющее собой подпружиненные откидные лапки, которые под действием пружин откидываются в стороны по горизонтали и удерживают корпус в вертикальном положении. Устройство стабилизации срабатывает во время сброса средства обнаружения с грузоподъемного беспилотного летательного аппарата.

В изобретении проводноволновое средство обнаружения будет являться проводноволновым каналом обнаружения комбинированного средства, радиоволновое средство обнаружения - радиоволновым каналом.

В случаях применения комбинированного средства обнаружения на местности с высоким травяным покровом и (или) в кустарнике (мелколесье), трава, кустарник и мелкие деревья будут являться помехами для работы радиоволнового средства обнаружения, сильно искажая зону обнаружения. Компенсацией данного рода помех будет являться применение проводно-волнового средства обнаружения, чувствительным элементом которого будет являться двухжильный микропровод, вокруг которого образуется объемная зона обнаружения. Для проводно-волнового средства обнаружения трава, кусты и мелкие деревья создавать помехи не будут, так как чувствительные элементы после срабатывания датчика цели будут располагаться сверху них.

Обнаружение нарушителя осуществляется по логической схеме «ИЛИ», в случаях срабатывания хотя бы одного канала обнаружения. Передача сигналов срабатывания на средства сбора и отображения информации осуществляется через радиопередатчик по радиоканалу на частотах, позволяющих устанавливать устойчивую радиосвязь на заданные расстояния.

Способ дистанционной установки комбинированного средства обнаружения осуществляется с использованием грузоподъемного беспилотного летательного аппарата вертолетного типа, в качестве полезной нагрузки которого используется известное устройство - переносной комплект минирования ПКМ (Руководство по дистанционному минированию в операции (бою) / Под редакцией М. Карагодина. - М.: Военное издательство, 1986), предназначенный для дистанционного минирования местности с использованием известных мин ПОМ-2, располагающихся в кассете КПОМ-2 (Руководство по дистанционному минированию в операции (бою) / Под редакцией М. Карагодина. - М.: Военное издательство, 1986). Автоматически или по команде оператора беспилотный летательный аппарат со стартовой площадки взлетает и перемещается по маршруту до места установки средств обнаружения. В момент нахождения его в установленных координатах, оператор передает управляющий сигнал на срабатывание комплекта минирования посредством воспламенения вышибного заряда через электровоспламенитель от электрического тока аккумуляторной батареи беспилотного летательного аппарата. В кассете КПОМ-2 вместо мин ПОМ-2 размещаются комбинированные средства обнаружения в количестве 4 штук. После срабатывания комплекта минирования из кассеты под действием пороховых газов воспламененного вышибного заряда выбрасываются средства обнаружения. Устройство стабилизации в виде подпружиненных лапок обеспечивает правильную установку средства обнаружения на любой поверхности. После установки комбинированного средства обнаружения производится срабатывание датчика цели, якоря с микропроводом выбрасываются в стороны. При наличии кустов или мелких деревьев, микропровод оказывается сверху них. После срабатывания датчика цели производится автоматическое включение двух каналов средства обнаружения и радиопередающего устройства для установления связи со средством сбора и отображения информации.

Сущность изобретения пояснена чертежами.

На фиг. 1 изображен общий вид комбинированного средства обнаружения в разрезе. В корпусе (4) размещены радиопередающее устройство (5), микрополосковая антенна (6) и сверхвысокочастотное приемно-передающее устройство (7) радиоволнового средства обнаружения, приемно-передающий блок (8) и блок обработки сигналов (9) проводно-волнового средства обнаружения, аккумуляторная батарея (10). Сверху корпуса (4) под крышкой (1) расположен блок датчиков цели, представляющий якоря (2) с закрепленными к ним микропровода (3). В нижней части корпуса (4) снаружи крепятся откидные лапки (12) системы стабилизации, откидывающиеся за счет пружин (11).

На фиг. 2 изображена схема установки комбинированного средства охранной сигнализации, где корпус (4) при помощи откидных лапок (12) системы стабилизации находится на поверхности в горизонтальном положении, якоря (2) и микропроводы (3) раскиданы в стороны на открытый грунт и поверх кустарника.

Использование: изобретение предназначено для использования в системе охраны объектов для обнаружения движущегося нарушителя. Сущность: средство охранной сигнализации включает в себя два средства обнаружения и основано на двух физических принципах - радиоволновом и проводно-волновом. Радиоволновый принцип обнаружения заключается в изменении частоты принимаемого излучения в зависимости от скорости отклонения движения приемника относительно передатчика. При попадании в зону обнаружения нарушителя отраженный от него сигнал с изменившейся частотой через приемник попадает на смеситель, который сравнивает оба сигнала и, при обнаружении разницы частот, через полосовой фильтр поступает для дальнейшей обработки и формирования сигнала тревоги. Проводно-волновой принцип действия средств обнаружения основан на регистрации изменения параметров электромагнитного поля при воздействии объекта обнаружения на объемную зону обнаружения, создаваемую между излучающим и приемным проводами чувствительного элемента, и преобразовании этого изменения в электрический сигнал. Способ дистанционной установки комбинированного средства обнаружения осуществляется с использованием грузоподъемного беспилотного летательного аппарата вертолетного типа, в качестве полезной нагрузки которого используется переносной комплект минирования ПКМ, производящий отстрел кассет КПОМ-2, содержащих комбинированные средства обнаружения. Технический результат: повышение эффективности мобильных средств обнаружения за счет повышения их помехоустойчивости путем комбинирования двух средств обнаружения, работа которых основана на различных физических принципах действия, а также за счет их быстрой установки дистанционным способом. 2 ил.

Комбинированное средство охранной сигнализации, содержащее цилиндрический корпус, выполненный из радиопрозрачного пластика, внутрь которого помещены радиоволновое и проводно-волновое средства обнаружения, в нижней части корпуса внутри расположены элемент питания в виде аккумуляторной батареи, приемно-передающий блок и блок обработки сигналов проводно-волнового средства обнаружения, над которым расположены сверхвысокочастотное приемно-передающее устройство и микрополосковая антенна радиоволнового средства обнаружения; в верхней части внутри корпуса также расположено радиопередающее устройство сигналов срабатывания на средства сбора и отображения информации, также в верхней части корпуса снаружи под крышкой расположен блок датчиков цели, которые представляют собой якоря с двухжильными микропроводами, при этом одна жила микропровода является излучающей и подключена к приемному устройству проводно-волнового средства обнаружения; в нижней части корпуса снаружи расположено устройство стабилизации, представляющее собой подпружиненные откидные лапки, которые под действием пружин откидываются в стороны по горизонтали и удерживают корпус в вертикальном положении.