Способ охранного мониторинга участка местности
Владельцы патента RU 2672006:
Федеральное государственное казенное образовательное учреждение высшего образования "Калининградский пограничный институт Федеральной службы безопасности Российской Федерации" (RU)
Изобретение относится к способам охранного мониторинга местности и может быть использовано в случаях сигнализационного контроля участка местности, движение по которому возможно в любом из направлений, обрывными средствами обнаружения (СО), определяющими расстояние до места обрыва микропровода (МП) на основе рефлектометрического метода. Способ заключается в определении внешних границ охраняемого участка местности в форме прямоугольника; развертывании двух СО таким образом, чтобы их МП лежали на двух диагоналях данного участка местности; обеспечении передачи сигналов тревог от СО на систему сбора и обработки информации при обрыве нарушителем МП; определении времени ожидания поступления второго сигнала тревоги в зависимости от длины большей стороны прямоугольного участка местности и минимально возможной скорости движения нарушителя; передаче вместе с сигналами тревог от СО на систему сбора и обработки информации значения длин частей МП, оставшихся подключенными к СО; применении алгоритма определения направления движения нарушителя, в котором направление движения определяется как вектор, соединяющий на схеме развертывания МП на местности концы МП, оставшихся подключенными к СО; построении вектора, началом которого является конец МП СО, передавшего сигнал тревоги первым. Способ включает подготовительный этап с развертыванием МП через участок местности по установленной схеме и основной этап, который начинается с обнаружения нарушителя и заканчивается определением направления его движения. Техническим результатом изобретения является получение возможности определения направлений движения обнаруженного нарушителя, снижение длины развертываемых МП, снижение времени, необходимого для развертывания МП на местности. 7 ил.
Изобретение относится к способам охранного мониторинга местности и может быть использовано в случаях сигнализационного контроля участка местности, движение по которому возможно с любой стороны, средствами обнаружения (СО), определяющими расстояние до места обрыва микропровода (МП) на основе рефлектометрического метода.
Задача охранного мониторинга равнодоступных участков местности, где движение нарушителя возможно с любой стороны участка, достаточно распространена. Как правило, охрана таких участков осуществляется по периметру с применением СО с протяженной линейной частью. Например, СО, определяющим расстояние до места обрыва МП на основе рефлектометрического метода [1]. При обрыве МП такое СО передает сигнал тревоги на систему сбора и обработки информации (ССОИ), силы реагирования по прибытию на участок снимают показания длины оставшегося подключенным к СО МП (место обрыва МП) с его индикатора для уточнения места нарушения. То-есть, в сложившейся практике охранного мониторинга с использованием рассматриваемых СО указываемая ими длина оставшегося подключенным МП (место обрыва МП) используется силами реагирования только для снижения времени поиска места обрыва [2].
Известен способ охранного мониторинга участка местности с применением двух СО, заключающийся в определении внешних границ охраняемого участка в форме прямоугольника, развертывании МП двух СО по сторонам участка местности с границами в форме прямоугольника так, что МП первого и второго СО разворачивается Г-образной формой с зеркальным отображением друг к другу, подключении МП к СО, обеспечении передачи сигнала тревоги от СО на ССОИ при обрыве нарушителем МП; прибытии сил реагирования на участок и снятии показаний длин оставшихся подключенными к СО МП с его индикатора для уточнения места нарушения (фиг. 1) [3].
Недостатком этого способа является отсутствие возможности определения направлений движения обнаруженного нарушителя, увеличенный расход длины развертываемых МП и длительное время развертывания МП на местности.
Целью изобретения является получение возможности определения направлений движения обнаруженного нарушителя, снижение длины развертываемых МП и снижение времени, необходимого для развертывания МП на местности.
Для достижения поставленной цели разработан способ охранного мониторинга участка местности, заключающийся в определении внешних границ охраняемого участка местности в форме прямоугольника; развертывании двух СО таким образом, чтобы их МП лежали на двух диагоналях данного участка местности; обеспечении передачи сигналов тревог от СО на ССОИ при обрыве нарушителем МП; определении времени ожидания поступления второго сигнала тревоги в зависимости от длины большей стороны прямоугольного участка местности и минимально возможной скорости движения нарушителя; передаче вместе с сигналами тревог от СО на ССОИ значения длин частей МП, оставшихся подключенными к СО; применении алгоритма определения направления движения нарушителя, в котором направление движения определяется как вектор, соединяющий на схеме развертывания МП на местности концы МП, оставшихся подключенными к СО; построении вектора, началом которого является конец МП СО, передавшего сигнал тревоги первым (фиг. 2-4).
Уменьшенный расход МП, по сравнению с известным способом, достигается за счет предлагаемой схемы, в которой МП разворачивается по диагоналям участка местности с границами в форме прямоугольника (фиг. 2). Так, по аналогии с катетами и гипотенузой прямоугольного треугольника, сумма длин сторон прямоугольника больше, чем сумма длин диагоналей [4].
где a, b, c - длины большей, меньшей стороны и диагонали прямоугольника соответственно, м.
В процентном отношении, снижение длины разворачиваемых МП, можно оценить, как [4]:
где Δ - значение снижения расхода МП в предлагаемом способе по сравнению с известным, %.
С учетом известного угла пересечения МП (α) [4]:
где α - угол пересечения МП, град.
При значениях угла пересечения МП от 70 до 90 градусов, значение снижения расхода МП составляет не менее 28 процентов (фиг. 5).
На развертывание МП тратится значительное время. Согласно тактико-техническим характеристикам обрывных СО средняя скорость развертывания МП на местности составляет около 3 м/с [2]. В известном и предлагаемом способе скорости развертывания одинаковые. Поэтому, насколько снижается длина разворачиваемого МП в предлагаемом способе - на столько же снижается в нем и время развертывания МП (фиг. 5):
где Δt - значение времени, на которое снизилось время развертывания, %.
При движении нарушителя через охраняемый участок местности он последовательно пересекает МП одного СО, затем другого. Направление движения нарушителя определяется как вектор. Началом вектора является конец МП, оставшийся подключенным к СО, которое передало сигнал тревоги первым. Вектор направлен к концу МП, оставшегося подключенным к СО, передавшего сигнал тревоги вторым (фиг. 3, 4).
Для исключения ошибок вывода, устанавливается максимальное значение времени ожидания второго сигнала тревоги (Тmах), которое определяется расстоянием, равным наибольшей стороне участка местности с границами в форме прямоугольника (а), минимальной скоростью движения человека и берется с запасом 1, 2: 
где Тmах - максимальное значение времени накопления сигналов тревог, с;
Vmin - минимальная скорость движения нарушителя по участку местности, м/с.
Минимально возможная скорость движения нарушителя берется исходя из условий местности, эта зависимость определена практически, известна и подтверждена на основе экспериментальных исследований (фиг. 6). [5, 6]
Способ включает два этапа: подготовительный и основной.
Подготовительный этап включает:
1. Развертывание МП по установленной схеме и подключение к средству 1(2) обнаружения с передатчиком (фиг. 2, 7).
2. Развертывание на местности ССОИ, включающей в себя приемник 5 сигналов, устройство 3 управления таймером, таймер 4, устройство 6 решающее и монитор 7 (фиг. 7).
3. Расчет максимального значения времени ожидания второго сигнала тревоги (Тmах) и запись его в устройство 6 решающее (формула 5).
4. Запись в устройство 6 решающее алгоритма определения направления движения нарушителя (фиг. 4).
5. Начало работы средства 1(2) обнаружения с передатчиком в дежурном режиме.
Основной этап начинается при обрыве нарушителем МП СО, он включает:
1. Переход средства 1(2) обнаружения, с передатчиком в режим тревога, передачу им на ССОИ сигнала тревоги и длины оставшейся части подключенного к нему МП (фиг. 7).
2. Регистрацию приемником 5 сигнала тревоги от средства 1(2) обнаружения с передатчиком, запуск таймера 4 устройством 3 управления таймером, начало отсчета им времени ожидания второго сигнала тревоги (Тmах) (фиг. 7).
3. Запись длины оставшейся части МП, подключенного к средству 1(2) обнаружения с передатчиком в устройство 6 решающее (фиг. 7).
4. Обрыв нарушителем МП на средстве 2(1) обнаружения (фиг. 4, 7).
5. Регистрацию приемником 5 второго сигнала тревоги от средства 2(1) обнаружения с передатчиком, остановкой таймера 4 устройством 3 управления таймером (фиг. 7).
6. Запись длины оставшейся части МП, подключенного к средству 2(1) обнаружения с передатчиком в устройство 6 решающее (фиг. 7).
7. Определение алгоритмом, записанным в устройство 6 решающее, направления движения нарушителя (фиг. 4).
8. Обнуление таймера 4 устройством 3 управления таймером. Выведение результата о нарушения на монитор 7 (фиг. 7).
Сущность изобретения поясняется графическими материалами, где представлены:
- фиг. 1 схема развертывания МП в известном способе охранного мониторинга участка местности
- фиг. 2 схема развертывания МП в предлагаемом способе охранного мониторинга участка местности;
- фиг. 3 схема развертывания МП с примерами построенных направлений движения (векторов) нарушителя;
- фиг. 4 алгоритм определения направления движения нарушителя (таблица принятия решения);
- фиг. 5 таблица значений снижения длины МП и времени их развертывания в зависимости от угла пересечения МП;
- фиг. 6 таблица интервалов скоростей нарушителя в зависимости от условий местности;
- фиг. 7 структурная схема взаимосвязи применяемых устройств при реализации способа.
Техническим результатом изобретения является получение возможности определения направлений движения обнаруженного нарушителя, снижение длины развертываемых МП и снижение времени, необходимого для развертывания МП на местности.
Источники информации
1. Средство обнаружения обрывное «КСМ-ОС». Паспорт БАЖК. 425112.002 ПС. - 21 с.
2. Маршалов, Т.А. Технические средства охраны границы: учебник / Т.А. Маршалов, А. В. Густов, И. М. Потапов. - Калининград: КПИ ФСБ РФ, 2009. - 568 с.
3. Коршняков, В.Г. Сигнализационные средства охраны локальных участков: уч. пособие / В.Г. Коршняков - Калининград: КПИ ФСБ РФ, 2004. - 135 с.
4. Атанасян, В.Ф. Геометрия 7-9 классы: Учебник - М.: Просвещение, 2010-384 с.
5. Псарев, А. А. Военная топография: Учебник. - М.: Воениздат, 1986. - 384 с.
6. Баленко, С.В. Школа выживания. - М., 1994. - 140 с.
Способ охранного мониторинга участка местности, заключающийся в определении внешних границ охраняемого участка местности в форме прямоугольника, развертывании микропроводов двух средств обнаружения, в которых применяется рефлектометрический метод измерения длины микропровода, в пределах установленных границ участка местности, обеспечении передачи сигналов тревог от средств обнаружения на систему сбора и обработки информации при обрыве нарушителем микропроводов; определении средствами обнаружения длин частей микропроводов, оставшихся подключенных к ним, отличающийся тем, что микропроводы разворачиваются по двум диагоналям участка местности с границами в форме прямоугольника; вместе с сигналами тревог от средств обнаружения на систему сбора и обработки информации передаются значения длин частей микропроводов, оставшихся подключенными к средствам обнаружения; применяется алгоритм определения направления движения нарушителя, в котором направление движения определяется как вектор, соединяющий на схеме развертывания микропроводов на местности концы микропроводов, оставшихся подключенными к средству обнаружения; началом вектора является конец микропровода средства обнаружения, передавшего сигнал тревоги первым; время ожидания поступления второго сигнала тревоги определяется длиной большей стороны прямоугольного участка местности и минимально возможной скоростью движения нарушителя.
