Способ обнаружения нарушения рубежа охраны

Изобретение относится к области радиолокации и гидроакустики и может быть использовано для создания рубежей охраны объектов государственной и частной собственности. Технический результат заключается в снижении вероятности пропуска цели. Технический результат достигается за счет того, что на одном конце границы располагают передатчик, на втором конце границы располагают приемник, измеряют уровень принимаемого излучения и принимают решение о нарушении границы охраняемого объекта при уменьшении уровня принимаемого излучения ниже порогового значения, а решение о нарушении границы принимают дополнительно и в случае увеличения уровня принимаемого излучения выше порогового значения, т.е. порог обнаружения устанавливается как на уменьшение среднего уровня излучения в точке приема, так и на его увеличение. 2 ил.

 

Изобретение относится к области радиолокации и гидроакустики и может быть использовано для создания рубежей охраны объектов государственной и частной собственности.

Известен способ обнаружения нарушения границы охраняемого объекта (заявка №93038875), заключающийся в том, что на одном конце границы располагают СВЧ-передатчик, излучающий вдоль границы в широком секторе, на втором конце границы располагают СВЧ-приемник, принимающий излучение СВЧ-передатчика, измеряют параметр принимаемого излучения и по его значению принимают решение о нарушении границы охраняемого объекта, отличающийся тем, что измеряют уровень принимаемого излучения и принимают решение о нарушении границы охраняемого объекта при уменьшении уровня принимаемого излучения ниже порогового значения.

Известен способ обнаружения объекта (патент №2296343), в котором технический результат достигается тем, что в способе обнаружения объекта, включающем излучение в зону наблюдения электромагнитного сигнала, отражающегося от объекта и от рассеивателя, расположенного за местом нахождения объекта, и принятие решения об обнаружении объекта осуществляют прием сигнала, формируемого в месте приема в виде интерференционной картины, как результат сложения сигнала, отраженного от объекта, и сигнала, отраженного от рассеивателя.

Известен способ охраны водных рубежей (патент №2364883), в котором техническим результатом является повышение надежности, повышение чувствительности и достоверности обнаружения, снижение вероятности ложной тревоги. Согласно способу формируют сигнал от гидроакустической антенны, выполненной в виде отрезков пьезоэлектрического кабеля, концы которых соединены с радиочастотным кабелем с помощью согласующих устройств, питаемых от общего источника, снимают напряжение сигнала с нагрузочного резистора и передают через разделительный конденсатор на вход формирователя сигнала тревоги, определяют параметры объекта по результатам анализа спектральной и временной изменчивости сигнала.

Известен способ обнаружения перемещающихся объектов на охраняемом рубеже (заявка №2010119746), заключающийся в анализе состояния электромагнитного поля, формируемого между передатчиком и приемником, и регистрации изменения его амплитуды под воздействием объекта обнаружения, отличающийся тем, что для обнаружения нарушителя в условиях растительной среды в передатчике используется дециметровый диапазон излучения.

Известны способ и устройство обнаружения нарушителя для охраны периметров (патент №2371776), где предложенный способ обеспечивает выравнивание распределения чувствительности вдоль рубежа охраны посредством пространственного наложения сдвинутых по фазе на 90° двух зон обнаружения, формируемых смежными приемопередатчиками, подключенными с различных концов общего вибратора симметричной антенны. Технический результат - повышение вероятности обнаружения нарушителя.

Известен способ обнаружения подводных объектов на морском рубеже в мелком море (заявка №99107404 на патент №2161319), в котором излучают направленные в верхнее полупространство гидроакустические импульсы из ряда точек с известными координатами, расположенных на дне на линии рубежа, принимают отраженные от объектов эхо-сигналы в этих же точках и о месте положения объекта судят по координатам приемника, обнаружившего эхо-сигнал, отличающийся тем, что излучают импульсы в соседних точках на разных частотах и во всех точках одновременно, принимают в каждой точке эхо-сигналы собственной частоты и, по меньшей мере, двух других частот от соседних по линии излучателей с каждой стороны, расстояние между соседними точками приема-излучения выбирают равным двойной глубине моря по линии рубежа, время приема эхо-сигналов ограничивают временем прихода отраженных от поверхности моря импульсов на каждой из принимаемых в данной точке частот, а местоположение обнаруженного объекта уточняют по координатам излучателей, работающих на частоте принятых эхо-сигналов.

Способ обнаружения нарушения границы охраняемого объекта (патент №93038875), является наиболее близким к заявляемому и выбран в качестве прототипа.

Целью настоящего изобретения является снижение вероятности пропуска цели (вероятности необнаружения) и расширение области применения известного способа обнаружения нарушения границы (заявка №93038875), а именно применение не только СВЧ радиоволн, но и акустических волн (в частности, для создания подводных рубежей охраны), а также улучшение вероятностных характеристик обнаружения за счет снижения вероятности пропуска цели (вероятности необнаружения нарушения границы).

Поставленная цель достигается за счет того, что в известном способе, заключающемся в том, что на одном конце границы располагают передатчик, на втором конце границы располагают приемник, измеряют уровень принимаемого излучения и принимают решение о нарушении границы охраняемого объекта при уменьшении уровня принимаемого излучения ниже порогового значения, отличающемся тем, что решение о нарушении границы принимают дополнительно и в случае увеличения уровня принимаемого излучения выше порогового значения, т.е. порог обнаружения устанавливается как на уменьшение среднего уровня излучения в точке приема, так и на его увеличение.

Реализуемость данного технического решения может быть обоснована теоретически в рамках классической теории дифракции волн, например с использованием принципа Гюйгенса. Однако, опуская теоретические выкладки, в качестве обоснования данного положения приведем результаты математического моделирования процесса пересечения плоским экраном конечных размеров трассы «излучатель-приемник» при различных расстояниях от источника как показано на рис. 1, где и, п - источник излучения и приемник соответственно, т1, т2, т3 - трассы перемещения экрана. Расстояние «излучатель-приемник» составляет 20 м. Экран размерами 0.5 м × 0.2 м пересекает линию «источник-приемник» под прямым углом на расстоянии h от источника, излучающего сигнал, длина волны которого λ=6 см.

Сигнал в точке приема формируется прямым сигналом источника излучения и сигналом источника, переотраженным на границе экрана.

На рис. 2 изображена дифракционная картинка (огибающая сигнала на приемнике), наблюдаемая при пересечении экраном акустической трассы, созданной излучателем и приемником, на расстоянии 15 м, 17 м и 19 м от излучателя соответственно.

Видно, что в процессе перемещения экрана в одном из трех случаев происходит уменьшение уровня сигнала, а в двух - его увеличение. Поэтому, если порог выставить только на уменьшение уровня сигнала, обнаружение объекта на рубеже охраны произойдет только в одном из трех случаев. Если же порог выставить как на уменьшение, так и на увеличение уровня, то обнаружение произойдет во всех трех случаях.

Источники информации

заявка №93038875;

патент №2296343;

патент №2364883;

заявка №2010119746;

патент №2371776;

патент №2161319.

Способ обнаружения нарушения границы охраняемого объекта, заключающийся в том, что на одном конце границы располагают передатчик, излучающий вдоль границы в широком секторе, на втором конце границы располагают приемник, принимающий излучение передатчика, измеряют параметр принимаемого излучения и по его значению принимают решение о нарушении границы охраняемого объекта, отличающийся тем, что измеряют уровень принимаемого акустического излучения и принимают решение о нарушении границы охраняемого объекта как при уменьшении, так и при увеличении уровня принимаемого акустического излучения ниже или выше заданных пороговых значений, каждое из которых устанавливается как на уменьшение среднего уровня акустического излучения в точке приема, так и на его увеличение соответственно.