≡×МЕНЮ

• Ремонт
• Ремонт 
• Вътрешен дизайн
• За всичко
• Относно ВиК

Радиовълни и средства за откриване на радиолъчи. Съвременни системи за периметрова охрана: радиовълнови и радиолъчеви периметрови системи. Комплексен сондиращ сигнал

Позволява ви да оборудвате скрити или камуфлажни линии за сигурност на периметъра.

Разлика между чрез радиовълнови средствадетекция (RVSO) и радиолъч (RLSO) се състои в метода за формиране на чувствителна зона: RVSO използва близката зона на разпространение на радиовълните (по-малко от 10 дължини на вълната), а RLSO използва далечната зона (повече от 100 дължини на вълната) (фиг. 6.7).

а)	б)
Ориз. 6.7. Външен вид RVSO (a) и RLSO (b)

В зависимост от принципа на действие се разграничават:

– пасивен RVSO и радарТе използват собственото излъчване на обекта за откриване или промяната в електромагнитните полета (ЕМП), причинена от него от външни източници (обикновено телевизионни и радиостанции).

– активен RVSO и RLSOизползват собствен източник на ЕМП, за да образуват чувствителна зона.

По дизайн:

– еднопозиционенимат общ приемо-предавателен блок (пасивните RVSO и RLSO винаги са еднопозиционни);

– двупозиционенимат разделени предавателни и приемни блокове.

Формата на чувствителната зона за пасивна RVSO се определя от формата на диаграмата на излъчване на антената (фиг. 6.8).

В първия случай той обикновено е кръгъл, а използваният диапазон е 10 Hz...10 GHz.

Във втория случай, като правило, чувствителната зона има форма на лъч и се използват метрови и дециметрови диапазони.

В RVSO кабелите се използват като чувствителни елементи. На определено разстояние два кабела (две антени) със специална конструкция са положени успоредно един на друг (фиг. 6.9). Пропуските между редките проводници на "екрана" на един вид коаксиален кабел образуват слот антена.

Единият кабел служи като предавателна антена, а другият като приемна антена. Когато първата антена се възбуди от високочестотни вибрации, тя започва да излъчва електромагнитно поле, което се възприема от втората антена. В този случай приемникът, свързан към приемната антена, приема сигнала. Ако в близост до две антени се появи тяло с определен обем с диелектрична и/или магнитна проницаемост, различна от проницаемостта свободно пространство, електромагнитното поле, възприемано от приемната антена, е изкривено (неговата амплитуда и промяна на фазата). Тази промяна се открива и анализира от приемника-анализатор. Ако анализираният сигнал превиши праговата стойност, се генерира аларма.

За да се избегне образуването на мъртви зони, кабелите на съседните зони за сигурност се поставят с известно припокриване (2...5 m) в надлъжна посока.

Радарните радари съдържат предаватели и приемници с високо насочени антени. Използваният честотен диапазон обикновено е между 10...40 GHz. Напречното сечение на радиолъча в хоризонтална (а) и вертикална (б) равнини е показано на фиг. 6.10. Работната зона на системите за радиолъчи се счита за зона в секцията на самолета. В секцията AB лъчът е твърде тесен и може да бъде заобиколен. В раздел CD площта на напречното сечение на лъча е твърде голяма в сравнение с площта на потенциалния нарушител и способността за откриване на системата е намалена. В същото време наличието на лъч над доста разширен участък от CD отвън работна зонаналага сериозни ограничения на минимални размеризони на изключване. Когато се използват единични комбинирани приемопредаватели от радарен тип, зоната на изключване трябва да надвишава размера на зоната на CD.

А.А. Бронников
Ръководител на отдела на FSUE SNPO Eleron, Ph.D.

П.В. По обяд
Ръководител на лабораторията на Федералното държавно унитарно предприятие "СНПО "Елерон"

Една от най-важните задачи за осигуряване на сигурността на обекта е блокирането на периметъра - първата линия на защита. За тази цел все повече се използва оборудване за откриване на радиолъчи (RLSO).

Терористични актове, насочени срещу ядрени, енергийни, военни и други обекти; разпространението на международния религиозен екстремизъм, контрабандата на оръжие - всичко това са реални заплахи в държавен и междудържавен мащаб за стабилното развитие не само на отделна страна, но и на цялата световна общност.

На правителствено ниво в много страни, включително Русия, се разглеждат въпроси за повишаване на сигурността на особено важни инфраструктурни и военни обекти. FSUE SNPO Eleron активно участва в решаването на тези проблеми, като е едно от водещите предприятия в разработването и производството на интегрирани системи за сигурност на критични съоръжения, системи за поддържане на живота и мониторинг.

Характеристики на радара

Организацията на съвременна система за защита на обекта включва използването на технически средства за сигурност, работещи на различни физически принципи. Колкото по-голям е периметърът, толкова по-висока е ефективността на използването на технически средства в сравнение с охраната, извършвана от хора.

Последен път широко използванеполучено оборудване за откриване на радиолъчи. Този клас средства се характеризират със зона на детекция, образувана между предавателя и приемника електромагнитно поле, имащ формата на силно издължен елипсоид на въртене. Параметрите на полето се променят по време на проникване и се регистрират от приемника.

Повечето Отрицателно влияниеРаботата на радара се влияе от такива смущаващи фактори като транспорт или групи от хора, движещи се в близост до зоната на откриване, трева и снежна покривка, дървета, растящи по протежение на зоната на откриване, и животни.

FSUE SNPO Eleron има богат опит в разработването и експлоатацията на оборудване за техническа сигурност.

Специалистите на FSUE преди това разработиха следните радарни системи за решаване на различни тактически проблеми:

• "Витим" е мобилно, бързо развъртаемо оръжие;
• "Маска-04" е устройство, което има малка ширина на зоната на откриване (по-малко от 1 m);
• „Контур“ е радарна система, която включва до осем секции с интерфейсен блок, който позволява на устройството да работи без система за събиране и показване на информация.

Предимства на радара "Контур-М"

Въз основа на натрупания опит в производството на радиотехническо оборудване за сигурност и при оборудването на различни обекти с тях, FSUE SNPO Eleron разработи устройство за откриване на радиолъчи "Kontur-M", което има повишена устойчивост на такива смущаващи фактори като:

• преминаване на превозно средство по протежение на зоната за откриване;
• наличие на растителност в близост до зоната на откриване;
• душове.

При разработването на този инструмент бяха взети предвид препоръките, получени от организации, проектиращи и експлоатиращи оборудване за радиосигурност, и беше обърнато голямо внимание на анализа на показателите цена/качество.

Например, за да се стесни зоната на откриване на устройството и зоната на изключване, е необходимо да се увеличи работната честота на устройството, което води до значително увеличение на цената на последното. По време на разработката на Kontur-M този проблем беше решен хардуерно, което направи възможно оптимизирането на съотношението цена/качество.

Монтаж и конфигурация

За да се сведат до минимум разходите по време на монтажа, съвместната работа на няколко средства се извършва без полагане на синхронизиращ кабел между съседни средства, което оказва особено значително влияние върху цената на проекта при формиране на удължени линии. Използва се двужилен кабел за свързване на предавателния и приемния блок на устройството, което също намалява разходите за инсталиране на радара.

"Kontur-M" е разработен, като се вземат предвид изискванията за проста и бърза инсталация и конфигурация - инсталирането му не изисква прецизна настройка на приемно-предавателния блок. Намаляването на общите размери на продуктовите блокове намали натоварванията от вятър върху него, което направи възможно да се опрости закрепването на блоковете и също така да се намалят разходите по време на монтажа на място.

За удобство при настройка на радара и проверка на работата му по време на работа, приемното устройство е оборудвано със светлинна индикация за режима на работа на устройството (режим на готовност, неизправност или подаване на сигнал за работа).

"Контур-М" включва: предавателен блок, приемен блок и комплект монтажни части за закрепване на блоковете към стойка (тръба) или плоска повърхност.

Този инструмент за откриване ви позволява да създадете линия с дължина от 10 до 150 m с максимална ширина на зоната за откриване от 2,5 m и дължина от 150 m. Работната честота на този инструмент е 10 GHz.

Образуването на разширени граници (периметри) се извършва чрез инсталиране на няколко такива средства на обекта. Възможността за избор на една от четирите честоти на модулация на предавателя в комбинация с филтъра на приемника ви позволява да елиминирате смущенията на средства в съседни зони.

Обработка на сигнала

Приемникът включва микропроцесорно устройство за обработка на сигнала, което решава дали устройството генерира алармен сигнал.

За да се настроят смущенията, причинени от обекти, движещи се или разположени в близост до чувствителната зона (превозни средства, трева, дървета, участъци от ограда и т.н.), когато се вземе решение за генериране на алармен сигнал, се извършва анализ на фината структура на сигнала в обработващото устройство. За изпълнението на тази задача са създадени алгоритъм и програма за обработка на сигнала.

При обработката на сигнали се вземат предвид не само амплитудните и времевите съотношения, но и фазовите съотношения на сигналите, получени при пресичане на зони на Френел, по-отдалечени от оста на лъча. Получените сигнали с времево разделение се анализират чрез метода на наслагване на сигнални изображения и въз основа на връзката на тези изображения се взема решение за генериране на алармен сигнал (разпознаване на целта по метода на размитата логика).

Програмата ви позволява да регулирате чувствителността на продукта избирателно в краищата на зоната на откриване, което направи възможно намаляването на ширината на чувствителната зона на продукта и по този начин намаляване на влиянието на околните фактори.

Откриване на нарушители

По този начин продуктът "Контур-М" има, от една страна, голяма вероятностоткриване на нарушител - най-малко 0,95 (с доверителна вероятност от 0,8) и, от друга страна, висока устойчивост на шум - средното време между фалшивите аларми е най-малко 1000 часа, когато е изложено на смущаващи фактори. Ширина на зоната на изключване при максимална дължиназона на детекция (150 m) е: за група хора - не повече от 1,5 m от оста на зоната на детекция; за транспорт - не повече от 2,5 m. Подобни радари с работна честота 10 GHz, с дължина на зоната на откриване 150 m, като правило имат ширина на зоната на изключване най-малко 5 m от оста на зоната на откриване.

Инструментът "Kontur-M" ви позволява да откриете нарушител, който се движи високо, огънат или пълзи.

За откриване на пълзящ нарушител устройството се монтира на височина 0,3-0,5 м, за да се елиминират „мъртвите“ зони в близост до блоковете.

За откриване на нарушител, който се движи високо или наведен, се препоръчва устройството да се монтира на височина 0,7-1 m, оборудвани с пленарни многоелементни антени различни размеривъв вертикална и хоризонтална равнина, които образуват чувствителна зона с асиметрично напречно сечение (относително малка ширина) и минимизират „мъртвите“ зони в близост до блоковете на продукта. Когато инсталирате продукта на препоръчителната височина, няма „мъртви“ зони в близост до блоковете, което ви позволява да инсталирате „Kontur-M“ в съседни зони без практически никакво припокриване на зоните на откриване.

Допуска се монтирането на две устройства в една зона (на общи стойки) на различна височина за откриване на пълзящ нарушител и едно движещо се високо или наведено.

Адаптиране към околната среда

Периметровата охранителна система включва няколко линии - бариери и технически средства за защита. При поставяне на радара в близост до препятствия е възможно да се променят тактико-техническите характеристики на устройството (намаляване на вероятността за откриване на нарушител, създаване на „мъртви“ зони и т.н.), тъй като при такова разположение електромагнитното поле се изкривява. В допълнение, работата на оборудването за откриване на радиолъчи се влияе отрицателно от неравния терен в зоната на откриване и наличието на големи обекти в близост до нейните граници. Микропроцесорно устройство за обработка на сигнали ви позволява да адаптирате Kontur-M към околната среда на обекта и да конфигурирате оптимално устройството, когато го инсталирате на разстояние до 0,5 m от бариерата.

Избирайки една от програмите за обработка на сигнала с помощта на десетпозиционен превключвател и извършвайки тестови преминавания на места със сложен терен или в близост до големи обекти, Kontur-M се настройва за висока вероятност за откриване във всички точки на зоната за откриване.

Широк динамичен диапазон автоматична настройкави позволява да адаптирате "Kontur-M" към промените в околната среда в защитената зона и към промените в метеорологичните и сезонните условия, което прави възможно премахването на допълнителната му настройка по време на работа.

В допълнение към посочените случаи "Контур-М" генерира отговорен сигнал при отваряне на приемния блок, който има регулиращи елементи.

условия за ползване

Разрешено е използването на радара Контур-М в близост до електропроводи.

По отношение на електромагнитната съвместимост "Контур-М" отговаря на изискванията на ГОСТ Р 50746-2000 - за група на изпълнение II по отношение на устойчивост на смущения, електромагнитна среда със средна тежест с критерий за изпълнение "В". Продуктът се захранва от източник с постоянно напрежение 10-30 V с консумация на енергия не повече от 1,3 W.

"Контур-М" остава в експлоатация при следните условия:

• работен температурен диапазон от -50 до +55 °C;
• относителна влажност на въздуха до 98% при температура 25 ° C;
• атмосферно налягане до 60 kPa (450 mm Hg);
• слънчева радиация с плътност на потока до 1125 W/m;
• атмосферни валежи (дъжд, сняг) до 40 mm/h, както и скреж, роса и пясъчни бури;
• скорост на вятъра при пориви до 30 m/s;
• разположението на короните на дърветата е не по-близо от 1,5 m от границата на зоната на откриване;
• височина на тревното покритие и неравни повърхности до 0,4 м;
• височина на снежната покривка до 0,5 м.

Продуктът "Контур-М" е изграден на съвременна елементна база и се произвежда по технологията на повърхностно монтирани радиоелементи, което повишава неговата надеждност и значително намалява размери(170x115x50 mm).

Серийното производство на радарната система "Контур-М" започна през третото тримесечие на 2008 г.

Средствата за откриване на радиовълни и радиолъчи са широко разпространени при защитата на периметрите на обекти и организирането на скрити или камуфлирани линии за сигурност в помещенията.

Разликата между средствата за откриване на радиовълни и радиолъчи е в метода за формиране на чувствителната зона на СО: RVSO използва близката зона на разпространение на радиовълните; Радар - далечна зона, т.е. повече от 100.

CO чувствителна зона- това е зона или обект, в който появата на обект за детекция предизвиква появата на полезен сигнал с ниво, превишаващо нивото на шум или смущение.

Вътре в зоната на чувствителност има зона на изключване

Това е зона, в която появата на хора, оборудване или други обекти за откриване може да доведе до превишаване на праговата стойност на полезния сигнал и подаване на сигнал „Аларма“.

Вътре в забранената зона има зона за откриване на CO

Зоната, в която CO осигурява дадена вероятност за откриване.

Вероятност за откриване- това е вероятността CO определено да издаде сигнал „Аларма“ при преминаване или навлизане в зоната за откриване на нарушители, при условията и методите, посочени в нормативната документация. По правило чуждестранните компании посочват безпристрастна оценка на вероятността за откриване като вероятност за откриване на CO:

където N,«; n е броят на тестовете за преодоляване на зоната за откриване на CO; M е броят на преминаванията от нарушителя.

Например, ако при 100 пъти пресичане на зоналната зона не е имало пропуски за нарушителя, т.е. Ако CO издаде сигнал „Аларма“ 100 пъти, тогава можем да кажем за този CO, че вероятността за откриване е 0,99.

Във вътрешната практика вероятността за откриване обикновено се разбира като долната граница на доверителния интервал, в който истинската стойност на вероятността за откриване е с вероятността за доверие.

Тоест вероятността за откриване се разбира като стойност

където P* е средната стойност на честотата на вероятността за откриване, определена от израза

Коефициент на студент за даден брой опити

и избраното ниво на увереност.

Сигналът се нарича "полезен"възникващи на изхода на чувствителния елемент при преодоляване или навлизане в зоната за откриване на нарушител.

Друг важен параметър на CO е честотата на фалшивите положителни резултати Nne. определен от израза:

където Tls е времето между фалшивите аларми.

Доверителният интервал за оценка на средното време между фалшивите аларми се определя от граничните стойности и T 2, определени от отношенията:

където T isp е продължителността на изпитванията; N - брой тествани проби; горна оценка на параметъра на Поасон;

Сигналът за смущение е зависимостта на електрическо количество от времето на изхода на CO SE, когато е изложен на смущаващи фактори от всякакво естество, които не са свързани с проникване или преодоляване на зоната на откриване от обекти.

Смущаващо влияние е въздействието върху SE на CO, което причинява смущения или изкривява формата на полезния сигнал.

Пример за смущаващо влияние може да бъде: порив на вятър, сняг, дъжд; котки, кучета, движещи се в чувствителна зона; транспорт движещ се в близост до 43 и др.

Флуктуационни смущениянаречена интерференция, която е непрекъснат случаен процес, описан от неговите многомерни функции на разпределение.

Импулсни смущениянаречена интерференция, която е произволна последователност от импулси, описана от моментите на възникване на импулсите и техния тип.

Причината за липсата на полезен сигнал е маскиращият ефект на смущението, което напълно или частично компенсира полезния сигнал или липсата му в полезния сигнал. характерни особености, което прави възможно разграничаването му от смущаващ сигнал, което води до повреда на CO.

При определяне на вероятността за откриване на CO, произведен в големи обеми, могат да се използват методи, които използват, в допълнение към доверителния интервал и доверителната вероятност, риска на клиента и риска на производителя. Например, според вътрешния метод, подобен CO ще има вероятност за откриване не повече от 0,9.

В зависимост от принципа на действие се разграничават активни или пасивни RVSO и RLSO.

Пасивните RVSO и радарите използват собственото излъчване на обекта за откриване или предизвиканата от него промяна в електромагнитните полета на външни източници.

Активните RVSO и RLSO използват собствен източник на ЕМП, за да образуват чувствителна зона.

Има едно- и двупозиционен RVSO и радар:

Еднопозиционните имат общ приемо-предавателен блок;

Двупозиционните имат отделни предавателни и приемни блокове.

Пасивните радари се използват за откриване на нарушители, които имат свои собствени електромагнитно излъчване.

Формата на чувствителната зона за пасивна RVSO се определя от формата на диаграмата на излъчване на антената. В първияВ този случай той обикновено е кръгъл и използваният диапазон е в рамките на 10 Hz...10 GHz. Във вторияВ този случай, като правило, чувствителната зона има форма на лъч и се използват метрови и дециметрови диапазони.

Активните еднопозиционни радари включват:

Еднопозиционен радар;

Нелинеен радар;

Еднопозиционна микровълнова CO.

Еднопозиционни радари от метър, дециметър, сантиметър и милиметър се използват за наблюдение на територията в близост до особено важни обекти, защита на крайбрежната ивица, крайбрежна зонаи далечно разузнаване в бойни условия. Има стационарни, мобилни и преносими радари.

Нелинейният радар използва специално оформен широколентов сигнал и е проектиран да открива човек зад стационарни физически бариери и заслони.

Еднопозиционни микровълнови CO ​​се използват за временно блокиране на пролуки в оградата, защита на обеми на неотопляеми помещения, входове на защитени сгради, за покриване на „мъртвите зони“ на радиолъчевите линии за защита на периметрите и организиране на скрити блокиращи линии в защитени помещения.

Забележка: „Мъртвата зона“ е пространството между CO и 30, или пропуски в 30, където вероятността за откриване е по-малка от дадена.

Тези CO работят в дециметрови, сантиметрови и милиметрови диапазони. За откриване, промяна в местоположението на стоящите вълни в защитения обем, когато се появи обект за откриване, или проявата на ефекта на Доплер, когато обектът за откриване се движи.

Двупозиционните радари работят в дециметровия, сантиметровия и милиметровия диапазон и се използват за блокиране на периметрите на обекти, временни дислокации на военни части, товари и др. Полезният сигнал се генерира от обекта за детекция, който променя комуникационния сигнал на входа на приемника.

Двупозиционните RVSO работят в декаметрови, метрови и дециметрови диапазони на дължина на вълната и се използват за блокиране на периметрите на обекти и организиране на скрити линии за сигурност. Като антенни системи тук се използват радиоизлъчващи кабели, друго име е линия с изтичаща вълна, както и накъсани дву- и едножилни линии.

Тази класификация не включва някои SO, които са комбинация от няколко SO, и радари със синтетична апертура, които все още се разработват.

Средствата за еднопозиционно откриване са едно устройство, което едновременно излъчва сигнали и анализира заобикаляща среда. Той може да определи разстоянието до обект и неговите размери. Такива сензори имат недостатъка, че всяко приближаване голям обектили малък обект, който е твърде близо, задейства алармата.

Двупозиционните средства за откриване са система от два излъчвателя, които са монтирани един срещу друг. Техните действия са координирани, а получените данни се анализират като едно цяло. Това ви позволява да разберете не само разстоянието до обекта и неговите размери, но и приблизителните му очертания. По този начин можете да настроите фино сензорите (да въведете повече параметри) и да намалите вероятността от фалшива аларма. Такива продукти няма да бъдат обезпокоени, например, от малко животно, случайно навлязло на територията.

Обхват на оборудването

Сензорите за откриване на радиолъчи реагират на приближаването на обект и предават сигнал за това на централната конзола или чрез включване на звукова аларма. Те непрекъснато излъчват радиосигнал и следят околната среда. Излъчените вълни се отразяват от движещ се обект, което позволява на устройството да го „забележи“ отдалеч. Обхватът на сензора зависи от неговата мощност. Тези продукти са много търсени в чувствителни обекти, където трябва да знаете предварително, че непознати се доближават до тях.

Сензорите за движение се използват в зони, където е забранено влизането на неоторизирани лица. Основен принципизборът на място за инсталиране на устройството е, че по принцип хората не трябва да преминават през контролираната от него територия, тъй като там няма вход:

• в гранични зони, където няма контролно-пропускателни пунктове;
• в чувствителни съоръжения различен смисъл- сензорите са монтирани по целия периметър, с изключение на специално организиран контролен пункт;
• в складове;
• в тавани и мазета.

При инсталиране трябва да се има предвид също, че максималното качество на работа на устройствата е постижимо, когато са правилна инсталация. Сензорите изискват твърда фиксация. Постоянните промени в местоположението им поради пориви на вятъра или други фактори могат да намалят качеството на защита и да причинят фалшиви аларми.

Примери за радиолъчеви двупозиционни сензори

Добър пример за двупозиционен датчик е моделът местен производителФортеза. Сензорът FMW-3 е в състояние да създаде бариера с дължина от 10 до 300 метра. Системата засича хора, които ходят прави или приклекнали. Ако е инсталиран правилно, също е възможно да се открият пълзящи или търкалящи се нарушители. В допълнение, комплексът от устройства доставя алармив случай на повреда на приемника или предавателя или намаляване на напрежението. Следователно няма да е възможно да ги деактивирате незабелязано. FMW-3 е проектиран да работи в условия на външни смущения, излъчвани от електропроводи или други устройства, които използват радиовълни или създават електромагнитно излъчване. Цената на сензора е 18 500 рубли.

- Това е оборудване, маскирано като лампа. Устройството наистина работи като осветително тяло, но него основната задача- защита на територията. В асортимента има много маскирани продукти. Детекторът е двупозиционен, така че в комплекта има две външно идентични устройства. Цена - 10 600 рубли.

– висококачествен двупозиционен детектор от медиум ценови сегмент(цена - 21 500 рубли). Притежава добри характеристики. Благодарение на ниското си тегло и компактност, той е лесен за монтаж и скриване.

– един от най-скъпите продукти в гамата. Има висока производителност. Една от основните характеристики е защитата от експлозия. Детекторът е популярен в обекти с особено значение и стратегически предприятия.

Есе

По темата

Радиовълни и средства за откриване на радиолъчи

1. Предназначение, видове и основни характеристики на радиовълнова и радиолъчева апаратура

Средствата за откриване на радиовълни и радиолъчи са широко разпространени при защитата на периметрите на обекти и организирането на скрити или камуфлирани линии за сигурност в помещенията.

Разликата между средствата за откриване на радиовълни и радиолъчи е в метода за формиране на чувствителната зона на СО: RVSO използва близката зона на разпространение на радиовълните; Радар - далечна зона, т.е. повече от 100.

CO чувствителна зона- това е зона или обект, в който появата на обект за детекция предизвиква появата на полезен сигнал с ниво, превишаващо нивото на шум или смущение.

Вътре в зоната на чувствителност има зона на изключване

Това е зона, в която появата на хора, оборудване или други обекти за откриване може да доведе до превишаване на праговата стойност на полезния сигнал и подаване на сигнал „Аларма“.

Вътре в забранената зона има зона за откриване на CO

Зоната, в която CO осигурява дадена вероятност за откриване.

Вероятност за откриване- това е вероятността CO определено да издаде сигнал „Аларма“ при преминаване или навлизане в зоната за откриване на нарушители, при условията и методите, посочени в нормативната документация. По правило чуждестранните компании посочват безпристрастна оценка на вероятността за откриване като вероятност за откриване на CO:

където N,“;n е броят на тестовете за преодоляване на зоната за откриване на CO; M е броят на преминаванията от нарушителя.

Например, ако при 100 пъти пресичане на зоналната зона не е имало пропуски за нарушителя, т.е. Ако CO издаде сигнал „Аларма“ 100 пъти, тогава можем да кажем за този CO, че вероятността за откриване е 0,99.

Във вътрешната практика вероятността за откриване обикновено се разбира като долната граница на доверителния интервал, в който истинската стойност на вероятността за откриване е с вероятността за доверие.

Тоест вероятността за откриване се разбира като стойност

където P* е средната стойност на честотата на вероятността за откриване, определена от израза

Коефициент на студент за даден брой опити

и избраното ниво на увереност.

Сигналът се нарича "полезен"възникващи на изхода на чувствителния елемент при преодоляване или навлизане в зоната за откриване на нарушител.

Друг важен параметър на CO е честотата на фалшивите положителни резултати Nne. определен от израза:

където Tls е времето между фалшивите аларми.

Доверителният интервал за оценка на средното време между фалшивите аларми се определя от граничните стойности и T2, определени от отношенията:

където Tisp е продължителността на изпитванията; N - брой изследвани проби - долна оценка на параметъра на Поасоново разпределение; е горната оценка на параметъра на разпределението на Поасон.

Сигналът за смущение е зависимостта на електрическо количество от времето на изхода на CO SE, когато е изложен на смущаващи фактори от всякакво естество, които не са свързани с проникване или преодоляване на зоната на откриване от обекти.

Смущаващо влияние е въздействието върху SE на CO, което причинява смущения или изкривява формата на полезния сигнал.

Пример за смущаващо влияние може да бъде: порив на вятър, сняг, дъжд; котки, кучета, движещи се в чувствителна зона; транспорт движещ се в близост до 43 и др.

Флуктуационни смущениянаречена интерференция, която е непрекъснат случаен процес, описан от неговите многомерни функции на разпределение.

Импулсни смущениянаречена интерференция, която е произволна последователност от импулси, описана от моментите на възникване на импулсите и техния тип.

Причината за пропускане на полезен сигнал е маскиращият ефект на смущението, напълно или частично компенсиращ полезния сигнал, или липсата на характерни черти в полезния сигнал, които позволяват да се разграничи от смущаващия сигнал, което води до повреда на CO.

При определяне на вероятността за откриване на CO, произведен в големи обеми, могат да се използват методи, които използват, в допълнение към доверителния интервал и доверителната вероятност, риска на клиента и риска на производителя. Например, според вътрешния метод, подобен CO ще има вероятност за откриване не повече от 0,9.

В зависимост от принципа на действие се разграничават активни или пасивни RVSO и RLSO.

Пасивните RVSO и радарите използват собственото излъчване на обекта за откриване или предизвиканата от него промяна в електромагнитните полета на външни източници.

Активните RVSO и RLSO използват собствен източник на ЕМП, за да образуват чувствителна зона.

Има едно- и двупозиционен RVSO и радар:

Еднопозиционните имат общ приемо-предавателен блок;

Двупозиционните имат отделни предавателни и приемни блокове.

Пасивните радари се използват за откриване на нарушители, които имат собствено електромагнитно излъчване.

Формата на чувствителната зона за пасивна RVSO се определя от формата на диаграмата на излъчване на антената. В първия случай той обикновено е кръгъл, а използваният диапазон е в рамките на 10 Hz...10 GHz. Във втория случай, като правило, чувствителната зона има форма на лъч и се използват метрови и дециметрови диапазони.

Активните еднопозиционни радари включват:

Еднопозиционен радар;

Нелинеен радар;

Еднопозиционна микровълнова CO.

Еднопозиционни радари от метров, дециметров, сантиметров и милиметров диапазон се използват за наблюдение на територията в близост до особено важни обекти, защита на бреговата линия, бреговата зона и разузнаване на къси разстояния в бойни условия. Има стационарни, мобилни и преносими радари.

Нелинейният радар използва специално оформен широколентов сигнал и е проектиран да открива човек зад стационарни физически бариери и заслони.

Еднопозиционни микровълнови CO ​​се използват за временно блокиране на пролуки в оградата, защита на обеми на неотопляеми помещения, входове на защитени сгради, за покриване на „мъртвите зони“ на радиолъчевите линии за защита на периметрите и организиране на скрити блокиращи линии в защитени помещения.

Забележка: „Мъртвата зона“ е пространството между CO и 30, или пропуски в 30, където вероятността за откриване е по-малка от дадена.

Тези CO работят в дециметрови, сантиметрови и милиметрови диапазони. За откриване, промяна в местоположението на стоящите вълни в защитения обем, когато се появи обект за откриване, или проявата на ефекта на Доплер, когато обектът за откриване се движи.

Двупозиционните радари работят в дециметровия, сантиметровия и милиметровия диапазон и се използват за блокиране на периметрите на обекти, временни дислокации на военни части, товари и др. Полезният сигнал се генерира от обекта за детекция, който променя комуникационния сигнал на входа на приемника.

Двупозиционните RVSO работят в декаметрови, метрови и дециметрови диапазони на дължина на вълната и се използват за блокиране на периметрите на обекти и организиране на скрити линии за сигурност. Като антенни системи тук се използват радиоизлъчващи кабели, друго име е линия с изтичаща вълна, както и накъсани дву- и едножилни линии.

Тази класификация не включва някои SO, които са комбинация от няколко SO, и радари със синтетична апертура, които все още се разработват.

2. Предавател, антенна система и приемник като блок за генериране на полезен сигнал

Нека има радар с антенна система, състояща се от две еднакви антени с размери DB вертикално и Dr хоризонтално, монтирани на височина HA от повърхността на земята успоредно на оградата на разстояние A от нея и на разстояние L от всяка друго. Диаграмата на излъчване на антената се определя от ъглите съответно във вертикална и хоризонтална равнина.

В този случай са възможни следните случаи: - антенната система може да се разглежда като състояща се от точкови антени, ако са изпълнени следните условия:

Една антенна система трябва да се счита за ограничена по размер, ако горните условия не са изпълнени.

Мощност, излъчвана от предавателната антена RIZL. е свързано с мощността, индуцирана в RPR приемната антена, когато антените са разположени в свободно пространство чрез израза:

където е дължината на вълната на радара;

Влиянието на подстилащата повърхност върху работата на радара е показано на фиг. 3.2. С увеличаване на разстоянието L между антените приетият сигнал има колебателен характер и затихва. С увеличаване на височината на HA антените приетият сигнал има колебателен характер и нараства, клонейки към стойността на приетия сигнал за свободно пространство. Подобна картина се наблюдава при увеличаване на разстоянието А до разширен обект - ограда, стена.

Известно е, че когато радиовълните се разпространяват от предавателната към приемната антена, се образува сложен модел на смущения. За повечето радари и голяма зона на откриване условието за дифракция на Френел е валидно.

Известно е също, че областта на радиочестотно разсейване се подразделя, както следва, въз основа на съотношението на характерния размер на обекта D към радиуса на първата зона на Френел Ri:

Процесът на генериране на сигнал в радара е както следва. Човек, който е нарушител, когато се движи през сайта, последователно блокира зоните на Fresnel.

В същото време човек с висока степен на точност се моделира при движение „на височина“ и „пълзене“ от правоъгълник с размерите на човек, когато се движи „наведен“ - от два правоъгълника. Радиус на m-тата зона на Френел

а най-големият радиус на зоната на Френел, който определя ширината на зоната на детекция, е

Съответно съотношението се изразява чрез разстоянието от точковия източник на електромагнитното поле до обекта n, разстоянието от обекта до точката на наблюдение r2 и дължината на вълната по следната формула:

Основните човешки параметри, влияещи върху параметрите на полезния сигнал, са показани на фиг. 3.4.

За да се намали мъртвата зона при откриване на пълзящ човек, е необходимо да се инсталира по-голяма антена.

В съответствие с размера на животните, обитаващи даден обект и възможните им пътища на движение се определя нивото на смущаващи импулсни сигнали.

Друг вид намеса е от подлежащата повърхност. Общите изисквания за радар на подстилащата повърхност са както следва:

Неравностите на повърхността са не повече от 20 см;

Тревна и снежна покривка - над 30см.

Честотната лента на полезния сигнал се определя от минималната и максималната ширина на зоната на чувствителност, както и от минималната и максималната скорост на движение на нарушителя. Съответно, за конкретно средство за откриване, чрез намаляване на дължината на блокиращата секция, е възможно да се открие по-бавно движещ се нарушител.

За да се осигури съвместната работа на няколко инструмента, се използва амплитудна модулация на сондиращия сигнал на различни честоти. Рядко се използва споделяне на време, което изисква взаимна синхронизация.

За да се намали влиянието на промените в състоянието на подстилащата повърхност върху нивото на полезния сигнал в радара, се използва AGC или логаритмичен усилвател.

В съвременните радарни системи, които използват методи за цифрова обработка, като правило е възможно да се регулира дължината на блокираната зона и максималната и минималната скорост на нарушителя.

3. За два подхода за изграждане на RVSO

РВСО се изграждат на базата на едно- или двупроводни линии и радиоизлъчващи кабели. В контактните средства при блокиране на горната част на преградата се използват едно- и двупроводни линии. Характеристиките на телената линия до голяма степен зависят от състоянието на подлежащата повърхност.

Всички RVSO се характеризират с неравномерна чувствителност по защитната линия. За изравняването му в двупроводните линии се използва промяна в началните условия за образуване на стоящи вълни в линиите.

За компенсиране на неравномерността на чувствителната зона на RVSO са предложени и използвани различни методи, като например:

Сондиране на вещества във въздуха с радио и видео импулси;

Сондиране на ефирни вълни със сигнал с линейна честотна модулация;

Сондиране на LVV с многочестотен сигнал, включително честотно превключване;

Превключване на натоварването на кабела;

Превключващи предавателни и приемащи кабели;

Използването на два приемащи кабела, разделени локално.

Съществуващите RVSO LVV и използваните в тях методи за изравняване на чувствителността могат да бъдат разделени на две групи:

1. RVSO LVV с еднопосочна връзка на предавател и приемник. За изравняване на чувствителността се използват импулсни сондиращи сигнали, докато неравномерността на чувствителността се намалява чрез разделяне на 43 на елементарни секции с малка дължина.

2. RVSO LVV с насрещна връзка на предавател и приемник. Неравномерността на чувствителността е намалена поради многоканална обработка на сигнала. За формиране на две или повече реализации на PF се използват различни методи: два раздалечени приемни кабела, превключващи кабелни товари, превключващи предавателни и приемащи кабели, многочестотни сондиращи сигнали и др.

Нека разгледаме първата група методи. Използването на радиоимпулси с честота на запълване от около 60 MHz позволява да се получат елементарни участъци с дължина около 30 m, което не осигурява компенсация за нискочестотни и високочестотни хармоници за всички видове лири. Този инструмент се използва за блокиране на граници в пустинни и полупустинни райони на САЩ, Канада и Израел, където периодът на нискочестотните пространствени хармоници е повече или по-малко сравним с размера на елементарната зона.

Може да се докаже, че при използване на голям брой честоти на сондиране в диапазона 30...90 MHz е възможно да се компенсира неравномерната чувствителност до ниво от 2...3 dB. В литературата са описани голям брой емпирични алгоритми за детекция: с логическа обработка на канали по схемата M out of N, с умножение на текущите стойности на сигнала, със сумиране на квадратите на текущите стойности на сигнала и др. Показано е, че многочестотните методи позволяват не само да се получи висока равномерност на чувствителността по дължината на границата, но също така, ако е необходимо, да се разработи алгоритъм за управление на формата на 43 RVSO LVV, например, за да се получи 43 ширини от 1 до 8м.

Областта на откриване, показана на фиг. 3.6 може да бъде представена като четиритерминална мрежа, чиято еквивалентна електрическа верига е показана на фиг. 3.7.

Нека разгледаме коефициента на пренос на напрежението на двутерминална мрежа. За вътрешни токове и напрежения, когато се определя Ki, е по-добре да се използват параметрите на четиритерминална мрежа тип A, за която

Където коефициент на напрежение при отворени изходни контакти на четириполюсника;

реципрочната стойност на преносната проводимост при късо съединени изходни клеми;

Със съответстващ товар . След това, замествайки стойностите на ZH и Z2 в, получаваме:

За разглежданите случаи, когато , членът Zw в знаменателя може да бъде пренебрегнат. Тогава получаваме:

За излъчващ кабел Zw = const, така че всички промени в коефициента на предаване ще зависят от промените в съпротивлението на свързване Z.

Нека разгледаме промените в преносната проводимост на средата в напречното сечение на диаграмата на зоната на взаимодействие на експлозивната смес, показана на фиг. 3.8.

Тъй като линиите за приемане и предаване са разположени от противоположните страни на интерфейса земя/въздух, комуникационното съпротивление може да бъде разделено на два компонента: Z - комуникационно съпротивление във въздушното пространство и Zy - земно комуникационно съпротивление. Тогава Съпротивлението на свързване на почвата може да бъде представено като

където Zro = const Gf е коефициент в зависимост от вида на почвата и нейната влажност.

От изразите и имаме

Когато нарушител навлезе в зоната на взаимодействие на течен експлозив, възниква хетерогенност, която променя комуникационното съпротивление Zc. Освен това, ако се появи хетерогенност във въздушното пространство, тогава съпротивлението ZB се променя, докато съпротивлението Zr остава непроменено:

където m е коефициентът на модулация на комуникационното съпротивление във въздушното пространство. Оттук

За излъчващи кабели коефициентът на модулация на входния сигнал M ще бъде пропорционален на коефициента на модулация на комуникационното съпротивление:

Както показа анализът на други опции за относителното подреждане на кабелите, разгледаният по-горе вариант има редица предимства:

По-малко зависими от почвените условия;

По-високо съотношение сигнал/шум.

Анализът на полето на излъчващия кабел показва наличието на две вълни, разпространяващи се с различни фазови скорости вътре в кабела и по външната повърхност на кабела. По-точно решение показа, че в допълнение към посочените два вида вълни трябва да присъстват и други пространствени компоненти.

Ако извършим подробен анализ на надлъжните и напречните компоненти на напрегнатостта на електрическото поле по протежение на кабела, тогава краткото обобщение ще бъде намалено до следното.

Компонентите на електромагнитното поле на излъчващия кабел във външната среда съдържат няколко компонента, които се различават по коефициента на разпространение или фазовата скорост.

Основният пространствен компонент на полето се дължи на вътрешната Т-вълна, протичаща през прорезите. Този компонент, изразен чрез множителя , не зависи от електрическите свойства на средата. Вторият компонент, изразен като

е аналитично представяне на повърхностна вълна. Трети компонент

е аналитично представяне на космическа вълна. Неговата фазова скорост се определя от електрическите параметри на диелектричната обвивка на кабела. Четвърти компонент

е пространствена вълна и нейната фазова скорост се определя изцяло от електрическите параметри на външната среда. Стойностите в дадените изрази fj означават:

m е коефициентът на модулация на комуникационното съпротивление във въздушното пространство;

d - стъпка на перфорация на външния кабелен електрод; k - const;

Z - координата на пресичане на защитната линия; hp, Pl p2 - фазови коефициенти.

Общото надлъжно електрическо поле на кабела е сумата от ударите на главния компонент с втория, третия и четвъртия компонент. Полученото поле трябва да е доста сложно. Първият недостатък на този модел на излъчващата структура е, че в получения израз за надлъжната компонента на напрегнатостта на електрическото поле няма дискретен спектър от пространствени хармоници поради дискретното разпределение на излъчващите процепи.

В допълнение, от получения израз може да се направи неправилно заключение, че надлъжното разпределение на основния хармоник не зависи от координатата Z. В същото време този модел отразява по-точно разпределението на полето по дължината на излъчващия кабел и прави възможно е да се обясни появата на втория пространствен хармоник като функция на неравномерната чувствителност на CO. Досега обаче не е възможно теоретично да се получат стойностите на амплитудите и коефициентите на затихване на пространствените хармоници. Зависимостта на намаляването на хармоничните амплитуди в радиална посока също е неизвестна, което не ни позволява да направим извод за стойността на коефициента на предаване на предавателно-приемателната кабелна система, когато тя се намира в различни среди.

Резултатите от експерименталните изследвания, представени в литературата, показват, че неравномерността на разпределението на полето по протежение на излъчващия кабел може да достигне 50 dB.

При използване на режими на късо съединение или празен ход, както и непълно съвпадение на товара с характеристичния импеданс на кабела, трябва да се вземе предвид и насрещният поток на енергия, създаден от отразената вълна. Наложени една върху друга, директните и отразените вълни също ще създадат стояща вълна и полученият модел на полето по кабела ще стане още по-сложен.

Ако вземем предвид само отражението от несъгласуваното натоварване и пренебрегнем затихването на вълната по протежение на кабела, тогава резултантната сила на полето по протежение на кабела може да бъде представена като сбор от директните и отразените вълни.

В този случай директните и отразените вълни се определят от изразите:

където A, B, C, D са амплитудите на пространствените вълни; - коефициенти на разпространение на вълните; p - коефициент на отражение.

Като се вземе предвид паритетът на косинусовата функция, надлъжното разпределение на полученото кабелно поле може да се изрази като:

Въз основа на горното може да се каже:

Полученият модел на полето по дължината на излъчващия кабел е наслагване на най-малко четири вида вълни;

Неравномерността на напрегнатостта на полето по кабела е до 40 dB в едночестотен режим;

Подлежащата повърхност има известно влияние върху разпределението на полето и коефициента на свързване между кабелите.

В същото време трябва да се отбележи, че практически интерес представлява комплексният коефициент на предаване на предавателно-приемната кабелна система и неговите промени по време на преминаването на човек. Досега теоретично не е възможно да се получи такава зависимост. Следователно беше конструиран модел на функцията на чувствителност на RVSO LVV. Под PF разбираме зависимостта на максималната амплитуда на полезния сигнал при преминаване на човек през чувствителната зона на RVSO LVV от координатите на точката на пресичане на границата и честотата на сондиращия сигнал, т.е. PF = F, където Z е координатата на пресичане на границата, f е честотата на сондиращия сигнал.

PF може да се определи по два фундаментално различни начина:

Първо, през успоредни проходи на чувствителната зона с интервал от 0,7... 1 м. Размерът на интервала се определя от размерите и точността на движението на човека през кабелната линия;

Второ, прави се едно минаване по кабелната линия, директно под излъчващия кабел. Извършването на многократни напречни преминавания от един човек на всеки 0,7 m върху участък с дължина 125 m е изключително трудоемко. Всъщност измерването на стойностите на PF при 179 точки ще изисква 4500 до 6000 преминавания на границите. По време на такава серия от експерименти, поради влиянието на климатични и метеорологични фактори, стойностите на параметрите на сигнала ще се променят значително, което ще обезцени резултатите от извършената работа.

За друг метод, неточността на траекторията на движение на човек по кабела и, също така, невъзможността за точно определяне на линията на полагане на приемащия кабел може да доведе до значителни системни грешки при определяне на PF по време на надлъжен проход. Следователно, за да се създаде експериментът, беше разработена и обоснована техника за запис на сигнали по време на надлъжен проход.

Визуалният анализ на пространствения спектър на честотния спектър на Фурие показва наличието на две силно изразени хармонични компоненти с периоди 14...17 и 1,5...2,5 m, характерни за всяка честота на сондиращия сигнал. Възниква важен въпрос: откритите пространствени хармоници еднакви ли са за всички честоти на сигнала? Ако пространствените честоти не са еднакви, тогава нехомогенностите могат да бъдат компенсирани чрез използване на няколко специално избрани звукови честоти.

По този начин можем да заключим, че PF се описва с израз на формата:

където a и b са константи, които определят амплитудите на пространствените хармоници; f - честота на сондиращия сигнал; - коефициенти, които определят зависимостта на периода на пространствения хармоник от честотата на сондиращия сигнал;

Важна задача е да се оценят стойностите на горните коефициенти, тяхната зависимост от състоянието на подлежащата повърхност и скоростта на промяна.

Получените данни за стойността на периодите на пространствените хармоници 14...17 и 1,5...2,5 m се отнасят за влажна торфена почва. Когато почвата изсъхне, стойностите на периодите на пространствените честоти се увеличават с 10... 15%. Като се има предвид фактът, че влажният торф има най-високата диелектрична константа в сравнение с други почви, може да се приеме, че получените стойности на периодите на пространствените честоти са долните граници на техните промени.

Подобни резюмета:

Тема: тактика за оборудване на обекти с периметрови системи аларма против взломсвързани с оборудването на съоръжението с ограда. Технически средстваи системи за защита на външния периметър на съоръжението. Видове периметрови алармени системи.

Причини за използване на колинеарна антенна решетка с последователно възбуждане и нейното изчисляване с помощта на модела на Маркони-Франклин. Определяне на характеристиките на излъчващия елемент на антената. Оценка на резултатите, получени с помощта на програмата "SAR32".

Теоретична основарадар. Формиране на многочестотен сигнал. Многочестотен радар на цели. Методи за обработка на многочестотни сигнали. Шумоустойчивост на многочестотни радари. Предимството на радара пред оптичните.

Сигнално-охранителни системи, съобразени със спецификата на охраняемите обекти, обусловена от концентрацията, значимостта и цената на охраняваните материални активи. Подгрупи защитени обекти. Термини и определения, използвани в охранителните алармени системи.

Основните параметри на антената за повърхностни вълни и нейната захранваща линия, разработване на тяхната скица в мащаб, показващ основните геометрични размерии графики на нормализирани диаграми на излъчване на антената. Изчисляване на мощността, подадена към антената от микровълнов генератор.

Основните задачи пред радиолокационните станции с избор на движещи се цели. Методика за оценка на ефективността на РЛС с SDC на осн сравнителен анализвероятността за правилно откриване, като се вземе предвид влиянието на кривината на Земята и затихването на радиовълните.

Радарни станции за контрол на въздушното движение. Разработване на алгоритми за работа и блокови схемиустройства за защита от смущения и станции, анализ на ефективността на комплекса. Изчисляване на параметрите на смущенията и зоните на покритие на смущенията.

Работата разглежда темата за естеството на въздействието на смущенията върху работата на системите и принципите на тяхната защита. Разделяне на смущенията в групи: шум, смущаващо излъчване и смущаващо отражение. Смущения и тяхната класификация. Шумов спектър. Теория на откриването. Функции на времето.

Система от уравнения, която определя обхвата на вторичните радари. Условия за оптималност на тази система от енергийна гледна точка. Изчисляване на мощността на предавателя и чувствителността на приемника на транспондера, основни характеристики на радара.

Изучаване на предназначението на оптичните кабели като водачи за жични телекомуникационни системи, които използват електромагнитно излъчване в оптичния диапазон като носител на информационен сигнал. Характеристики и класификация на оптичните кабели.

Концепцията и същността на пространствения сигнал в далечната зона на източник на излъчване. Принципи и характеристики на пространствено-времевата еквивалентност на обработката на сигнали. Случаен пространствен сигнал, неговите характеристики и характеристики. Отражение на шума.

основни характеристикии обхват на приложение на антенните решетки. Определяне на параметрите и проектиране на симетрични вибраторни антени, описание на методите за тяхното възбуждане. Изчисляване на колинеарна антенна решетка с паралелно възбуждане, построяване на диаграми.