RU2133046C1 - Method of detection of intrusion of moving object into control zone - Google Patents
Method of detection of intrusion of moving object into control zone Download PDFInfo
- Publication number
- RU2133046C1 RU2133046C1 RU98100948A RU98100948A RU2133046C1 RU 2133046 C1 RU2133046 C1 RU 2133046C1 RU 98100948 A RU98100948 A RU 98100948A RU 98100948 A RU98100948 A RU 98100948A RU 2133046 C1 RU2133046 C1 RU 2133046C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- moving object
- radar
- detection
- coordinates
- area
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области радиолокационного обнаружения, а именно к способам обнаружения несанкционированного проникновения в контролируемую зону, и может быть использовано для охраны важных стратегических объектов, водозаборов, хранилищ взрывчатых и химических веществ и других объектов, обеспечивая обнаружение нарушителя на всей площади объекта, на подходах к нему по земле, воде и с воздушного пространства. The invention relates to the field of radar detection, and in particular to methods for detecting unauthorized entry into a controlled area, and can be used to protect important strategic objects, water intakes, explosive and chemical storage facilities and other objects, ensuring the detection of an intruder over the entire area of the object, on approaches him on land, water and from airspace.
Известен способ обнаружения вторжения в контролируемую зону, реализованный, например, см. систему "ПИОН-1", Охрана периметров И.В.Иванов.- М.: Радио и связь, 1997, с. 14; Аппаратура "ПИОН-Т", техническое описание и инструкция по эксплуатации АВЯ1.400.005 ТО. A known method of detecting intrusion into a controlled area, implemented, for example, see the system "PION-1", Protection of perimeters IV Ivanov.- M .: Radio and communications, 1997, p. fourteen; Equipment "PION-T", technical description and user manual АВЯ1.400.005 ТО.
Способ осуществляют с помощью радиолокационных датчиков с узкими диаграммами направленности, установленными вдоль периметра и реагирующими на пересечение радиолокационного луча нарушителем. The method is carried out using radar sensors with narrow radiation patterns installed along the perimeter and reacting to the intersection of the radar beam by the intruder.
Недостатками этого способа являются невозможность обнаружения проникновения нарушителя по воздуху и нечувствительность к нарушителю, находящемуся внутри контролируемой территории. The disadvantages of this method are the inability to detect the penetration of the intruder through the air and insensitivity to the intruder located inside the controlled territory.
Известен радиолокационный доплеровский обнаружитель, позволяющий контролировать вторжение движущегося нарушителя в заданный объем или площадь, независимо от способа проникновения, используемый в устройствах охранной сигнализации, например: патент России N 2033626, G 01 S 13/02, 1992. Known radar Doppler detector that allows you to control the invasion of a moving intruder in a given volume or area, regardless of the penetration method used in security alarm devices, for example: Russian patent N 2033626, G 01 S 13/02, 1992.
Это устройство, реализующее известный способ обнаружения, содержит радиолокационные датчики с широкой диаграммой направленности, охватывающей определенный объем (площадь) охраняемой зоны, и не позволяет определять координаты местонахождения нарушителя, что ограничивает его применение только в закрытых помещениях или на открытых площадках небольших размеров, огороженных зазором, при этом крупноразмерная цель, находящаяся за пределами охраняемой зоны, может привести к ложному срабатыванию устройства. This device, which implements the known detection method, contains radar sensors with a wide radiation pattern, covering a certain volume (area) of the protected area, and does not allow to determine the coordinates of the location of the intruder, which limits its use only in closed rooms or in open areas of small size, enclosed by a gap At the same time, a large-sized target located outside the protected zone can lead to a false response of the device.
Известен способ обнаружения вторжения движущегося объекта в контролируемую зону, реализованный в, см. патент США N 5132690, G 01 S 13/00, 1992. В этом способе осуществляют зондирование заданной зоны обнаружения узким сканирующим лучом с помощью фазированной антенной решетки (ФАР), прием и обнаружение эхо-сигналов от цели осуществляют удаленным на некоторое расстояние от передатчика приемным устройством радиолокационной станции (РЛС). A known method of detecting an invasion of a moving object in a controlled area, implemented in, see US patent N 5132690, G 01 S 13/00, 1992. In this method, a predetermined detection zone is probed with a narrow scanning beam using a phased antenna array (PAR), reception and the detection of echoes from the target is carried out at a certain distance from the transmitter by the receiving device of the radar station.
Однако для реализации данного способа требуется сложная дорогостоящая энергоемкая антенная система, при произвольной конфигурации охраняемой зоны потребуется увеличение числа РЛС, что приведет к значительному усложнению и удорожанию аппаратуры, ограничению ресурса работы. However, the implementation of this method requires a complex expensive energy-intensive antenna system, with an arbitrary configuration of the protected area, an increase in the number of radars will be required, which will lead to a significant complication and cost of equipment, limiting the service life.
Известно устройство для обнаружения вторжения нарушителей в охраняемую зону (см. патент GB N 2120491, G 01 S 13/56, оп. 30.11.83), которое позволяет осуществить радиолокационное наблюдение и обнаружение движущегося объекта с использованием радиолокационных датчиков с широкими диаграммами направленности с перекрытием секторов их обзора. Однако данное устройство не решает задачу измерения дальности до цели и определение ее точного местонахождения в пределах области наблюдения. A device is known for detecting intruders in a protected area (see patent GB N 2120491, G 01 S 13/56, op. 30.11.83), which allows for radar observation and detection of a moving object using radar sensors with wide radiation patterns with overlapping sectors of their review. However, this device does not solve the problem of measuring the distance to the target and determining its exact location within the observation area.
Целью и техническим результатом данного изобретения является обнаружение движущегося объекта в контролируемой зоне, на подходах к ней по земле и воздуху, без использования сложных антенных устройств, при этом контролируемая зона может иметь произвольную конфигурацию. The purpose and technical result of this invention is the detection of a moving object in a controlled area, on approaches to it by ground and air, without the use of complex antenna devices, while the controlled area can have an arbitrary configuration.
Поставленная цель достигается тем, что в способе обнаружения вторжения движущихся объектов в контролируемой зоне, заключающемся в радиолокационном наблюдении и автоматическом обнаружении движущегося объекта в пределах контролируемой зоны, радиолокационное наблюдение осуществляют радиолокационными датчиками, имеющими широкие диаграммы направленности и установленными с перекрытием секторов их обзора, осуществляют многоканальный прием по дальности отраженных сигналов и обнаружение движущегося объекта в пределах разрешения одного канала дальности одновременно несколькими радиолокационными датчиками, определяют координаты движущегося объекта по координатам места пересечения эквидальности зон каналов дальности, в которых произошло обнаружение движущегося объекта, сравнивают полученные координаты с областью координат контролируемой зоны и по результатам сравнения судят о вторжении движущегося объекта в контролируемую зону. Многоканальный по дальности прием отраженных сигналов заключается в том, что дистанция по дальности действия каждого датчика разбивается на зоны, соответствующие отдельному каналу дальности, обнаружение сигнала производят в каждой зоне дальности раздельно. This goal is achieved by the fact that in the method of detecting intrusion of moving objects in a controlled area, consisting in radar observation and automatic detection of a moving object within the controlled area, radar observation is carried out by radar sensors having wide radiation patterns and installed with overlapping sectors of their review, carry out multi-channel reception by the range of reflected signals and detection of a moving object within the resolution of one the range channel simultaneously with several radar sensors, determine the coordinates of the moving object from the coordinates of the intersection point of the equidistance of the zones of the range channels in which the moving object was detected, compare the obtained coordinates with the coordinate area of the controlled zone and judge by the results of the comparison about the invasion of the moving object in the controlled zone. The multi-channel reception of reflected signals in range consists in the fact that the distance in the range of each sensor is divided into zones corresponding to a separate range channel, the signal is detected separately in each range zone.
На фиг. 1 изображена схема определения местоположения движущегося объекта (нарушителя) согласно заявляемому способу с использованием двух ортогонально-ориентированных датчиков. In FIG. 1 shows a diagram for determining the location of a moving object (intruder) according to the claimed method using two orthogonally-oriented sensors.
где:
1 - первый и второй радиолокационные датчики;
2 - нарушитель;
3 - охраняемый объект;
4 - площадь пересечения зон дальности (n-й первой датчика и m-й для второго датчика, в которой произошло обнаружение нарушителя).Where:
1 - the first and second radar sensors;
2 - violator;
3 - guarded object;
4 - the area of intersection of the range zones (n-th first sensor and m-th for the second sensor, in which the intruder was detected).
На фиг. 2 изображено взаимное расположение сетки координат и зон дальности датчиков, в которых произошло обнаружение. In FIG. 2 shows the relative position of the coordinate grid and the range zones of the sensors in which the detection occurred.
На фиг. 3 представлена структурная схема устройства, реализующего заявляемый способ (для 3-х радиолокационных датчиков). In FIG. 3 presents a structural diagram of a device that implements the inventive method (for 3 radar sensors).
На фиг. 4 - пример выполнения радиолокационного датчика. In FIG. 4 is an example of a radar sensor.
Для реализации заявляемого способа устанавливают радиолокационные датчики в соответствии с конфигурацией охраняемой территории, обеспечивая перекрытие секторов обзора. To implement the proposed method, radar sensors are installed in accordance with the configuration of the protected area, providing overlap of the viewing sectors.
Местоположение нарушителя может быть определено, например, с использованием устройства, представленного на фиг. 3, где:
1 - радиолокационные датчики;
5 - постоянное запоминающее устройство (ПЗУ);
6 - логическая схема, исключающая ИЛИ;
7 - схема сравнения;
8 - ПЗУ области координат контролируемой зоны (карты местности).The location of the intruder can be determined, for example, using the device of FIG. 3, where:
1 - radar sensors;
5 - read-only memory (ROM);
6 is a logical circuit that excludes OR;
7 is a comparison diagram;
8 - ROM of the coordinate area of the controlled zone (terrain map).
Радиолокационный датчик (см. фиг. 4) представляет собой доплеровский СВЧ-радиолокатор ближней дальности действия с непрерывным излучением, включающий две антенны: приемную 9 и передающую 10, СВЧ-генератор 11 с широкополосным модулятором 12, многоканальный корреляционный приемник гомодинного типа, включающий смеситель СВЧ 13, коррелятор 14, ответвитель 15, синхронизатор 16 и автоматический обнаружитель доплеровского сигнала 17. The radar sensor (see Fig. 4) is a short-range Doppler microwave radar with continuous radiation, including two antennas: receiving 9 and transmitting 10,
Зондирование и прием отраженных сигналов производятся во всем угловом секторе обзора, обусловленном шириной диаграмм направленности антенн, составляющих величину (60...120o). Широкополосный выходной сигнал СВЧ-генератора 11 подается на вход ответвителя 15, с выхода которого сигнал без ослабления поступает на вход передающей антенны 10 и ослабленный до требуемого уровня поступает на гетеродинный вход смесителя СВЧ 13, сигнальный вход которого соединен с выходом приемной антенны 9. С выхода смесителя 13 сигнал поступает на вход многоканального коррелятора 14, где производится вычисление взаимокорреляционной функции принятого сигнала с опорными сигналами каждого канала дальности, формируемыми синхронизаторами 16. Автоматический обнаружитель 17 выделяет присутствующий в каком-либо из каналов дальности доплеровский сигнал. Выходом датчика является выход обнаружителя, сигнал которого представляет собой цифровой код дальности обнаруженной цели.The sounding and reception of the reflected signals are carried out in the entire angular sector of the review, due to the width of the radiation patterns of the antennas, constituting a value (60 ... 120 o ). The broadband output signal of the
В момент обнаружения нарушителя на выходе датчика 1 (см. фиг. 3) появляется цифровой код соответствующей зоны дальности. At the time of detection of the intruder, a digital code of the corresponding range zone appears at the output of sensor 1 (see Fig. 3).
Сформированный код поступает на адресный вход ПЗУ 5. ПЗУ 5 запрограммировано таким образом, что при подаче на адресный вход кода зоны дальности на шине данных (на входе) появляется массив координат, принадлежащих этой зоне дальности в физическом пространстве. Шаг сетки координат выбирается таким, чтобы в элемент, образованный пересечением зон дальности разных датчиков, попала по крайней мере одна точка сетки координат (см. фиг. 2). The generated code is fed to the address input of
Выходы ПЗУ 5 (шина данных) соединены со входами логической схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6. На выходе логической схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ появляется массив данных, соответствующий элементу пространства, где пересекаются зоны дальности датчиков, в которых произошло обнаружение цели. The outputs of the ROM 5 (data bus) are connected to the inputs of the EXCLUSIVE OR 6 logic circuit. At the output of the EXCLUSIVE OR logic circuit, an array of data corresponding to the space element intersects where the range of the sensors in which the target was detected intersects.
Далее в схеме сравнения 7 производится сравнение координат местоположения нарушителя с областью координат контролируемой зоны (карты местности), запрограммированными в ПЗУ 8, и принимается решение о вторжении нарушителя в контролируемую зону. Further, in the comparison scheme 7, the coordinates of the location of the intruder are compared with the coordinate area of the controlled zone (terrain map) programmed in ROM 8, and a decision is made on the intrusion of the violator into the controlled zone.
Применение заявляемого способа позволит:
- формировать рубежи охраны произвольной конфигурации без проведения инженерных работ по устройству этих рубежей на территории охраняемого объекта;
- обнаруживать движущегося нарушителя на всей площади контролируемой территории, имеющей сложную конфигурацию, на подходах к ней по земле и воздуху, без дорогостоящих сканирующих РЛС, при этом исключить ложные тревоги от подвижных объектов, находящихся за контролируемой территорией.The application of the proposed method will allow:
- form the lines of protection of arbitrary configuration without carrying out engineering work on the device of these lines on the territory of the protected object;
- detect a moving intruder over the entire area of the controlled territory, having a complex configuration, on approaches to it by ground and air, without expensive scanning radars, while eliminating false alarms from moving objects located outside the controlled territory.
Несмотря на широкие диаграммы направленности антенн предлагаемый способ позволяет точно определить местоположение нарушителя. Погрешность определения местоположения зависит от ширины зон, на которые разбита шкала дальности датчика. Despite the wide antenna patterns, the proposed method allows you to accurately determine the location of the intruder. The error in determining the location depends on the width of the zones into which the sensor’s range scale is divided.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98100948A RU2133046C1 (en) | 1998-01-20 | 1998-01-20 | Method of detection of intrusion of moving object into control zone |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98100948A RU2133046C1 (en) | 1998-01-20 | 1998-01-20 | Method of detection of intrusion of moving object into control zone |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2133046C1 true RU2133046C1 (en) | 1999-07-10 |
Family
ID=20201353
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98100948A RU2133046C1 (en) | 1998-01-20 | 1998-01-20 | Method of detection of intrusion of moving object into control zone |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2133046C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2622515C1 (en) * | 2016-07-08 | 2017-06-16 | Федеральное государственное казенное образовательное учреждение высшего образования "Калининградский пограничный институт Федеральной службы безопасности Российской Федерации" | Method of security monitoring roads |
RU2724146C1 (en) * | 2019-06-14 | 2020-06-22 | Федеральное Государственное Казенное Военное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Военный Учебно-Научный Центр Сухопутных Войск "Общевойсковая Академия Вооруженных Сил Российской Федерации" | Remotely set radio-frequency annunciator and method of use thereof |
-
1998
- 1998-01-20 RU RU98100948A patent/RU2133046C1/en active IP Right Revival
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Справочник по радиоэлектронным системам / Под ред. Б.Х.Кривицкого. - М.: Энергия, 1979, т.2, с.83, 84, 135. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2622515C1 (en) * | 2016-07-08 | 2017-06-16 | Федеральное государственное казенное образовательное учреждение высшего образования "Калининградский пограничный институт Федеральной службы безопасности Российской Федерации" | Method of security monitoring roads |
RU2724146C1 (en) * | 2019-06-14 | 2020-06-22 | Федеральное Государственное Казенное Военное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Военный Учебно-Научный Центр Сухопутных Войск "Общевойсковая Академия Вооруженных Сил Российской Федерации" | Remotely set radio-frequency annunciator and method of use thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7592944B2 (en) | System and method for intrusion detection using a time domain radar array | |
US7417581B2 (en) | System and method for intrusion detection using a time domain radar array | |
EP2814012B1 (en) | Cooperative intrusion detection | |
US4595924A (en) | Intruder detection radar system and automatic nulling antenna array | |
US6518915B2 (en) | Impulse radar security system | |
US3394342A (en) | Ultrasonic object detection systems | |
US20030222778A1 (en) | Intrusion detection, tracking, and identification method and apparatus | |
CN105897324B (en) | A kind of millimeter wave wave beam forming and detection method | |
KR101507238B1 (en) | Radar apparatus | |
US3815131A (en) | Cw surveillance radar system | |
Butler et al. | Benefits of wide area intrusion detection systems using FMCW radar | |
Fillinger et al. | Towards a passive acoustic underwater system for protecting harbours against intruders | |
US5239310A (en) | Passive self-determined position fixing system | |
RU2133046C1 (en) | Method of detection of intrusion of moving object into control zone | |
RU2724805C1 (en) | Radar-beam system for guarding perimeters of extended objects and monitoring adjacent territory | |
US5424744A (en) | Sensor arrangement for sensing a threat | |
US4318102A (en) | Intrusion detection system having look-up sensor instrumentation for intrusion range and altitude measurements | |
US4641146A (en) | Dipole array with phase and amplitude control | |
CN107293077B (en) | Perimeter intrusion detecting device and method based on orthogonal CPPM signal | |
Cory et al. | Radar-based intruder detection for a robotic security system | |
Inomata et al. | Wide-area surveillance sensor with leaky coaxial cables | |
US8237606B2 (en) | UHF radar system for implementing a method of eliminating vegetation clutter | |
Zyczkowski et al. | Integrated mobile radar-camera system in airport perimeter security | |
Zyczkowski et al. | Integrated radar-camera security system: Range test | |
KR101193679B1 (en) | Radar system and method for setting scan speed in the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110121 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20130620 |
|
PD4A | Correction of name of patent owner |