способ определения направления движения нарушителя обрывными средствами обнаружения

Формула изобретения

Способ определения направления движения нарушителя обрывными средствами обнаружения, заключающийся в контроле охранного рубежа на местности одновременно несколькими обрывными средствами обнаружения, отличающийся тем, что при конструктивном выполнении рубежа охраны первая и третья линейные части средств обнаружения развернуты под углом 5° друг к другу, вторая и третья линейные части развернуты под углом 10° друг к другу, само направление движения определяется через совместное использование вычисленных по алгоритму угла, под которым нарушитель пересекает линейные части, и отрезка, откладываемого от точки пересечения первой и второй линейных частей до места обрыва первой линейной части.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам дистанционного охранного мониторинга местности и может быть использовано в случаях применения сигнализационных средств охраны с линейной частью обрывного принципа действия (обрывных средств обнаружения) [1, 2].

Применение сигнализационных средств охраны увеличивает вероятность обнаружения нарушителей. Подразделения охраны широко используют на локальных участках местности относительно недорогие и простые в применении обрывные средства обнаружения. Во многом успех преследования и задержания нарушителя зависит от времени, затрачиваемого силами охраны на определение направления его движения с момента поступления сигнала тревоги от средств обнаружения [1, 2].

Известен способ определения направления движения нарушителя, заключающийся в развертывании на охраняемом рубеже двух обрывных линейных частей параллельно друг другу на расстоянии 30-50 метров [2, 3]. Сторона, в которую движется нарушитель, определяется по очередности поступления сигнала тревоги от линейных частей. В дальнейшем силы охраны, осмотрев визуально и сопоставив места обрыва линейных частей, могут определить направление движения нарушителя и начать его преследование. Обрывные средства обнаружения имеют низкую точность обнаружения, равную длине развернутой линейной части, поэтому время, затрачиваемое на поиск мест обрыва, у них значительное [3, 4].

Недостатки способа.

1. Значительная задержка во времени между получением сигнала о нарушении и определением направления движения нарушителя.

2. Необходимость привлечения дополнительных сил для визуального осмотра линейных частей обрывных средств обнаружения.

Целью изобретения является повышение эффективности применения обрывных средств обнаружения.

Для достижения поставленной цели разработан способ определения направления движения нарушителя обрывными средствами обнаружения, заключающийся в аналитическом расчете направления движения по априорно известной скорости нарушителя и регистрируемому времени задержки поступления сигналов тревог от трех обрывных линейных частей, развернутых на местности как единый сигнализационный рубеж охраны с заданными геометрическими размерами.

В охранной полосе определяются наиболее вероятные маршруты движения нарушителя, поперек них разворачивают сигнализационный рубеж охраны таким образом, чтобы временные задержки между срабатыванием первой, второй и третьей линейными частями были различны в зависимости от выбранного им маршрута. Правомерно допустить, что нарушитель, пересекая сигнализационный рубеж глубиной 100-500 метров, движется практически без ускорения и не меняет направление движения (фиг.1) [5-7].

Отношение расстояний, пройденных им между тремя линейными частями, и отношение временных интервалов, затраченных на это, будут прямо пропорциональны:

где t_1-2, t_2-3 - интервалы времени, затраченные нарушителем для преодоления расстояний между соседними обрывными линейными частями, с;

а, b - расстояния между соседними обрывными линейными частями № 1, 2 и № 2, 3 соответственно, пройденные нарушителем, с;

V_H - скорость движения нарушителя через сигнализационный рубеж охраны, м/с.

Геометрические размеры охранного рубежа задаются таким образом, чтобы отношение интервалов времени между нарушением первой-второй (t_1-2) и второй-третьей (t_2-3) линейных частей были различными и зависели от конкретного направления движения (фиг.2) [8]. Для этого первая и вторая линейные части развертываются под углом 5 градусов друг к другу, а вторая и третья линейные части - под углом 10 градусов (фиг.3). Зная геометрические размеры сигнализационного рубежа охраны, установленную экспериментально вероятную скорость движения нарушителя, измерив временные интервалы, затраченные нарушителем на преодоление рубежа, и учтя очередность срабатывания линейных частей, рассчитывается направление движения нарушителя.

В случае если нарушитель пересекает сигнализационный рубеж охраны, начиная движение со стороны линейной части № 1, то временной интервал t_1-2 регистрируется с момента поступления сигнала тревоги от линейной части № 1 до момента поступления сигнала тревоги от линейной части № 2. Временной интервал t_2-3 регистрируется с момента поступления сигнала тревоги от линейной части № 2 до момента поступления сигнала тревоги от линейной части № 3. После того как сигналы тревоги поступят от всех трех линейных частей определяется направление движения нарушителя, которое задается углом , под которым нарушитель пересек сигнализационную линейную часть № 1, и отрезком Н, откладываемым от точки пересечения линейных частей № 1, 2 до места обрыва им линейной части № 1 (фиг.4) [8].

В случае если нарушитель пересекает сигнализационный рубеж, начиная движение со стороны линейной части № 3, то временной интервал t_3-2 регистрируется с момента поступления сигнала тревоги от линейной части № 3 до момента поступления сигнала тревоги от линейной части № 2. Временной интервал t_2-1 регистрируется с момента поступления сигнала тревоги от линейной части № 2 до момента поступления сигнала тревоги от линейной части № 1. После того как сигналы тревоги поступят от всех трех линейных частей рассчитываются угол и отрезок Н, по значениям которых определяется направление движения нарушителя (фиг.4) [8].

Угол , под которым нарушитель пересек сигнализационную линейную часть № 1, градусы, рассчитывается [8]

0,

где а - длина пути, пройденного нарушителем от первой до второй линейной части, м, рассчитываемая по формулам (3), (4);

b - длина пути, пройденного нарушителем от второй до третьей линейной части, м, рассчитываемая по формулам (5), (6);

с - общая длина пути, пройденного нарушителем от первой до третьей линейной части, м, рассчитываемая по формуле (7).

а=V_H t_1-2, если первой сработала линейная часть № 1 (3)

а=V_H t_3-2, если первой сработала линейная часть № 3 (4)

b=V_H t_2-3, если первой сработала линейная часть № 1 (5)

b=V_H t_3-2, если первой сработала линейная часть № 3 (6)

где V_H - априорно известная (экспериментально установленная) скорость движения нарушителя, м/с, определяемая по формуле (8);

t_1-2 , t_3-2, t_2-3, t_3-2 - интервалы времени, затрачиваемые нарушителем на преодоление расстояний между линейными частями с соответствующими номерами, с.

где t_1-3 - временной интервал между срабатыванием первой и третьей линейными частями обрывных средств обнаружения.

Отрезок Н, откладываемый от точки пересечения линейных частей № 1, 2 до места обрыва линейной части № 1, рассчитывается по формуле

Способ включает два этапа: подготовительный и основной.

Подготовительный этап

1. Разбивка трассы прохождения сигнализационного рубежа охраны рекомендованных геометрических размеров (с применением теодолита, артиллерийской буссоли и т.п.) (фиг.3) [9].

2. Развертывание на местности сигнализационных линейных частей трех обрывных средств обнаружения (фиг.5).

3. Нанесение сигнализационных линейных частей на схему (карту) местности.

4. Экспериментальное определение вероятной скорости движения нарушителя V_H путем преодоления сигнализационного рубежа охраны учебным нарушителем по формуле (8).

Основной этап начинается при попытке нарушителя преодолеть сигнализационный рубеж охраны и включает следующее.

1. Регистрация сигнала тревоги приемником сигнала тревоги 5 при преодолении нарушителем линейной части обрывного средства обнаружения № 1 ( № 3) 1(7) через радиоканал или проводной канал и начало отсчета таймером 3 интервала времени t_1-2 (t_3-2 ) (фиг.6, 7).

2. Регистрация сигнала тревоги при преодолении нарушителем линейной части обрывного средства № 2, 4, окончание отсчета первого интервала времени t _1-2 (t_3-2) и начало отсчета второго интервала времени t_2-3 (t_2-1) (фиг.6, 7).

3. Регистрация сигнала тревоги при преодолении нарушителем линейной части № 3 ( № 1) 7(1), окончание отсчета второго интервала времени t _2-3 (t_2-1) (фиг.6, 7).

4. Подстановка полученных временных интервалов t_1-2, t_2-3 (t_3-2, t_2-1) и априорно известной скорости движения нарушителя V_H в аналитическую программу вывода 6 по расчету и Н, формулы (2)-(9) (фиг.6, 7).

5. Графическое представление на мониторе 8 направления движения нарушителя (фиг.6, 7).

Сущность изобретения поясняется графическими материалами, где на

- фиг.1 представлена схема действия нарушителя при преодолении сигнализационного рубежа охраны в выбранном направлении;

- фиг.2 - графическое пояснение зависимости отношений пройденных расстояний от конкретного направления нарушения;

- фиг.3 - рекомендуемые геометрические размеры сигнализационного рубежа охраны;

- фиг.4 - представление рассчитанного направления движения нарушителя на схеме;

- фиг.5 - схема развертывания сигнализационного рубежа охраны;

- фиг.6 - структурная схема сбора, обработки и отображения информации по радиоканалу;

- фиг.7 - структурная схема сбора, обработки и отображения информации по проводному каналу.

Технический результат состоит в определении направления движения нарушителя дистанционно, автоматически и в реальном режиме времени.

Список использованной литературы

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

2. Коршняков В.Г. и др. Сигнализационные средства охраны локальных участков. Учебное пособие. - Калининград: КПИ ФСБ РФ, 2004. - 135 с.

3. Прибор сигнализационный обрывного типа «Графит» Паспорт и инструкция по эксплуатации ЮСДП.425112.001 ПС. - Пенза, 2003. - 19 с.

4. Иванов И.В. Периметр - первый рубеж охраны. - Системы безопасности. - 1996. - № 1.

5. 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.

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

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

8. Погорелов А.В. Геометрия. Учебник 7-11 классы. - М.: Просвещение, 2010. - 175 с.

9. Балаян Б.М. Лабораторные работы по курсу «Топография с основами геодезии». - Калининград: ГП «КГТ», 2000. - 224 с.