Сейсмические средства охранной сигнализации

Сейсмические средства охранной сигнализации

Москва 2007

1. Основные понятия и определения

В настоящее время при организации охраны территории, наряду с другими типами средств обнаружения, достаточно широко применяются сейсмические средства обнаружения, в которых регистрируются и затем обрабатываются сигналы, возникающие в грунте при пересечении человеком охраняемой зоны. К основным достоинствам ССО относятся отсутствие собственного излучения, возможность полного устранения демаскирующих признаков на охраняемом участке за счет установки линейной части в грунт. Сейсмические средства обнаружения, являясь пассивными средствами охраны, не обнаруживаются электронными средствами разведки. Визуальная скрытость ССО резко снижает вероятность их преодоления даже при осведомленности нарушителя о принципах работы и ТТХ средства. Сейсмические средства удобны для блокирования участков на пересеченной местности и широко применяются в целях охраны протяженных рубежей госграницы и периметров объектов.

В качестве чувствительных элементов, преобразующих сейсмические колебания грунта в электрические сигналы, чаще всего используются сейсмоприемники. Небольшие массогабаритные показатели СП в сочетании с простейшими методами обработки сигналов позволили создать портативные автономные средства блокирования малых участков местности радиусом до 5 м. Такие средства применяются для блокирования подходов к местам временного базирования спецгрупп, для обнаружения групп людей и техники на путях их вероятного передвижения.

К недостаткам ССО в целом, а в особенности тех, которые не используют сложных алгоритмов обработки, относятся низкая помехоустойчивость при заданной вероятности обнаружения в условиях воздействия разнообразных сейсмических помех.

Можно отметить, к примеру, что вероятность ложной тревоги от самолета, пролетающего на высоте 3...4 км, превышает 0,1 для большинства ССО, а в целом ряде случаев интенсивность помех бывает такова, что Р^н может снизиться до 0,5. Обычно ССО имеют среднее время наработки на ложное срабатывание Т_лт = 20 ч, на 1-2 порядка уступая средствам обнаружения, имеющим активный принцип действия. Низкая помехоустойчивость ограничивает тактические возможности сейсмических средств, снижает доверие обслуживающего персонала к ССО. Однако, несмотря на это и учитывая вышеупомянутые достоинства ССО, на сегодняшний день сохраняется интерес различных служб охраны, а также разработчиков сигнализационной техники к СО данного типа. Возможности доведения ТТХ ССО до приемлемого уровня реализуются в первую очередь за счет усложнения обработки сигналов от ССО.

Принцип действия сейсмических средств охраны основан на регистрации колебаний, возникающих в грунте при перемещении человека по поверхности земли. Чувствительные элементы, установленные в поверхностном слое грунта на глубине 20...50 см, преобразуют сейсмические колебания в электрические сигналы, поступающие на вход СО. Участок местности, преодоление которого должно быть обнаружено сейсмическим средством, называется зоной обнаружения. ССО можно условно разделить на два класса: для блокирования малых участков местности и для охраны протяженных рубежей. Исходя из особенностей решаемых тактических задач, первые обычно имеют 30 близкую по форме к кругу, радиус которого не превышает 3...5 м. Протяженность зоны обнаружения ССО второго класса находится в пределах от 10 до 100 м, а ширина - от 5 до 20 м. В качестве чувствительных элементов используются точечные ЧЭ - сейсмоприемники и протяженные ЧЭ - трибокабели, эластичные трубы с жидкостью, соединенные с датчиками давления, или волоконно-оптические преобразователи.

Одним из самых распространенных вариантов ССО для протяженных рубежей является вариант, когда точечные чувствительные элементы устанавливаются в один или два ряда, образуя линейную часть сигнализационного средства на охраняемом рубеже.

В связи с тем, что на выходе ЧЭ наряду с полезным сигналом S присутствуют помехи n различного происхождения, задача обнаружения ПС носит вероятностный характер, т.е. всегда есть возможность принять помеху за полезный сигнал с вероятностью P_m или не обнаружить полезный сигнал, замаскированный помехами с вероятностью Р". Обычно в тактико-технических требованиях на сигнализационные средства задают среднее время наработки на ложное срабатывание T_m >100...500 ч и вероятность обнаружения Роб„>0,9...0,97 - Вероятностные характеристики должны сохраняться при воздействии помех от автомобильного транспорта, промышленных предприятий, самолетов, колебаний деревьев и кустарника при ветре и т.п.

В дальнейшем будем говорить о ССО применительно к участкам местности. Использование данного типа СО внутри зданий и помещений существенно затруднено ввиду того, что сооружения представляют собой сложные резонирующие структуры с регулярными и нерегулярными узлами жесткости. К тому же в зданиях, как правило, сосредоточены источники разнообразных помех: электродвигатели лифтов и холодильных установок, двери и т.д. Экспериментальные измерения, проведенные для обнаружителя с ССО в помещениях, показывают, что Т_пт в этих условиях составляет не более 10...15 мин. При этом не удается обеспечить надежное обнаружение объекта на всей площади охраняемого помещения.

Определенные ограничения существуют и при использовании ССО в условиях города. Трассы движения городского транспорта с интенсивностью потока