BG2105U1 - Система за автоматично локализиране на изстрели с огнестрелно оръжие - Google Patents

Abstract

Системата за автоматично локализиране на изстрели с огнестрелно оръжие включва звукови датчици, свързани с контролен център, който чрез комуникационна електроника и интернет е свързан към компютърна система. Тя включва поне три контролни блока (2), инсталирани в контролиран участък (1), свързана двупосочно през GSM клетка (3) и интернет (4) към контролен център (5) с GSM модем (9). Контролният център (5) е свързан еднопосочно с поне един GSM приемник (7), при което контролните блокове (2) представляват стационарни и/или преносими съоръжения, с вградени в тях, взаимно свързаните звуков датчик, селектиращ електронен възел, комуникационен електронен възел за двупосочна цифрова връзка чрез стандартна комуникационна мрежа за мобилни приложения GSM в GPRS режим, електронен възел за измерване на географските координати и точно време от атомен стандарт GPS, метеостанция и захранващ блок. Контролният център (5) представлява специализирана географско-информационна система ГИС, включваща персонален компютър - сървър. 2 претенции, 3 фигури

Description

Област на техниката

Полезният модел се отнася до система за автоматично локализиране на изстрели с огнестрелно оръжие натериторията на горски и планински райони и ще намери приложение при опазване на околната среда.

Предшестващо състояние на техниката

Проблемът с локализирането на изстрели от огнестрелно оръжие е възникнал със създаването на самите оръжия и се е развивал технологично със самите оръжейни системи.

Според физиката на процеса на възпроизвеждане на изстрел се използват няколко метода за локализиране:

- Следене на светлинния проблясък от цевта при изстрел (muzzle flash);

- Следене на звука от звуковата вълна на боеприпаса (bullet shockwave);

- Следене на отделяния от цевта на оръжието звук (muzzle blast).

Не по-маловажен е и проблемът с класифицирането на стрелящото оръжие - тип, калибър, марка.

Според приложението са известни няколко вида системи:

- Персонални - като лично снаряжение на войници;

- Мобилни - за бронетранспортьори и др. превозни средства;

- Стационарни - за нуждите на артилерийските системи, както и за приложение в населени и ненаселени места.

Напоследък голямо разпространение получават системите за локализиране и опознаване на изстрели от огнестрелно оръжие в рамките на населени райони за борба с престъпления с оръжие от цивилното население.

В САЩ са инсталирани голямо количество подобни системи в големите градове, които са в помощ на служителите на реда. Поради свободният режим на придобиване, голяма част от населението на САЩ притежава огнестрелно оръжие и подобни системи са добре приети от градските администрации.

В Европа подобни системи се използват главно в районите, където е по-вероятно използването на огнестрелно оръжие - покрайнините на населени места и големите паркове - за борба с бракониерите.

В началото на 19 век, подобни системи са 5 представлявали две усилвателни рогообразни тръби, присъединени към двете уши на оператор. С помощта на калкулаторни механизми, операторът е можел да определи приблизително посоката и разстоянието до източника на звука. Този принцип на стереофонично 10 (обемно) приемане на звука се използва в оръжейните системи до средата на 20 век.

С развитието на електрониката, компютърните технологии и комуникациите, както и на теорията за анализ на сигналите, съвременните системи използват 15 всички постижения за анализ на звуковите вълни, както и организирането на известяване на заинтересуваните служби за противодействие.

Ще разгледаме най-широко разпространените в момента системи за граждански цели.

Известна е система, която разполага със стационарни сензори, монтирани по покривите на сгради. От звука на изстрела, обработен цифрово и след FFT-преобразуване, се извлича така наречения звуков отпечатък. С използването на невронни 2 5 методи за разпознаване се идентифицира с голяма точност дори вида на използваното оръжие. Събраната информация: посока на изстрела, време на възпроизвеждане, калибър и вид на оръжието, се изпраща през градската интернет-мрежа до диспечерски пункт. В диспечерския пункт компютърната система изчислява по триантупационни методи точката, от която е произведен изстрела. Всички параметри на събитието се съхраняват от системата и същевременно се изпращат на органите 35 на реда за реакция. Системата е разпространена в много американски градове.

Известна е система, която предлага услуга за автоматично откриване на произведени в парка изстрели. Системата се състои от акустични сензори, 40 свързани помежду си в WiFi компютърна мрежа. Мрежата пренася информацията от сензорите, като същевременно синхронизира работата им. Звукът от произведения изстрел достига след различно време до акустичните сензори. Тази система обезпечава 45 достатъчна точност на локализация при добро покритие и цена.

Описаните по-горе системи имат две характеристики, които създават неудобства при покриването на големи площи:

0 - Необходимостта от мрежа със захранващи

2105 UI проводници;

- Необходимостта от мрежа за пренасяне на информацията и синхронизиране на работата на сензорите.

Техническа същност на полезния модел

Задачата на полезния модел е да се създаде система за автоматично локализиране на изстрели с огнестрелно оръжие, която е независима от захранвашаиогинформационнамрежаиеприложима ]θ на територията на отдалечени горски и планински райони.

Задачата е решена чрез система за автоматично локализиране на изстрели с огнестрелно оръжие, обект на настоящия полезен модел, която j 5 включва поне три контролни блока, инсталирани в контролиран участък, които контролни блокове са свързани двупосочно през GSM клетки и интернет към контролен център. Контролният център е свързан еднопосочно с поне един GSM приемник, 20 позициониран в охранител. Съгласно полезният модел, кзнгролнигебиокзве представляват стационарни и/или преносими съоръжения, с вградени в тях, взаимно свързаните звуков датчик, селектиращ електронен възел, комуникационен електронен възел за 25 двупосочна цифрова връзка чрез стандартна комуникационна мрежа за мобилни приложения GSM в GPRS режим, електронен възел за измерване на географските координати и точно време от атомен стандарт GPS, метеостанция и захранващ блок, βθ Съгласно същото решение, контролният център представлява специализирана географскоинформационна система, включваща персонален компютър - сървър.

Съгласно вариант на предложения полезен 35 модел, звуковият датчик е ветроустойчив микрофон.

Предимствата на така пред ложената система се изразяват в нейната компактност, мобилност и независимост от локални захранващи и информационни мрежи. Тъй като основната обработка 4θ по опознаването на акустичния сигнал се извършва на място - в контролните блокове, то информационния трафик и изискванията към комуникационния канал значително намаляват. Това е основно предимство за изграждане на подобни системи извън населени места, 45 подходяща за отдалечени планински и горски райони.

Пояснение на приложените фигури

Предложеният полезен модел се пояснява с приложените фигури, където: ,_п фигура 1 представлява принципна схема на системата;

фигура 2 - контролен блок на системата; фигура 3 - контролен център на системата.

Примери за изпълнение на полезния модел

Съгласно полезният модел, предложената система е изградена от съвременни електронни и комуникационни съоръжения, които откриват и локализират шум от бракониерска дейност на територияганапланинскиигорскирайони. Системата се основава на принципа на амплитуцно-честотен анализ на звуците и тяхното закъснение при разпространението им, които съпровождат всеки изстрел. Съгласно приложената фиг. 1, инсталирани в контролирания участък 1, контролните блокове 2 приемат, селектират и анализират околните звуци. При наличието на звук от изстрел, контролните блокове 2 предават информацията през GSM клетка 3 и интернет 4 към контролен център 5, където данните се анализират, сравняват се с данни от други контролни точки, изчисляват се координатите на бракониера 6 и се изпраща информация чрез SMS по GSM 7 до лицата 8, охраняващи контролирания район.

Всеки един контролен блок 2 (фиг. 2), представлява стационарно и/или преносимо съоръжение, с вградени в него, взаимно свързаните звуков датчик, селектиращ електронен възел, комуникационен електронен възел, осъществяващ двупосочна цифрова връзка като използва стандартна комуникационнамрежаза мобилни приложения GSM, работеща в GPRS режим, електронен възел за измерване на географските координати и поддържащ точно време от атомен стандарт GPS, метеостанция за отчитане параметрите посока и скорост на вятъра, температура, влажност и налягане на въздуха, и захранващ блок.

Съгласно дадено решение на предложения полезен модел, звуковият датчик представлява ветроустойчив микрофон.

Според условията и изискванията за точност на локализиране, могат да се използват от един до три контролни блока на кв.км. Селектирането на звуците се извършва от цифрова анализираща електроника: първичен анализ - амплитудно временен; вторичен анализ - спектрален (Фуриеанализ).

Контролният център 5 (фиг. 3), представлява специализирана географско-информационна система ГИС, включваща персонален компютър - сървър за

А

2105 UI обработка на входящи данни, изчисляващ координатите на стрелящия и изработващ алармиращо съобщение, свързан с интернет 4 и с GSM модем 9 към GSM мрежа, под управлението на специализиран софтуер.

Съгласно представената система, осъществена е:

- двупосочна връзка между контролния център 5 и контролните блокове 2: компютър-сървър интернет - GSM клетка в режим GPRS 3 - GPS приемо-предавател, намиращ се в контролния блок, както и обратно;

- еднопосочна връзка от контролния център 5 до контролните блокове 2: компютър-сървър - GSM модем в режим SMS 9 - GSM приемо-предавател, настроен да приема SMS съобщения, намиращ се в контролния блок;

и

- еднопосочна връзка от контролния център 5 до GSM приемо-предаватели 7: компютър-сървър GSM модем в SMS режим 9 - GSM приемопредавател.

Системата притежава възможност за работа с подвижни контролни блокове, както и за миниатюризиране на контролните блокове.

Основни функции на системата са:

- Събиране на данни за регистрирани от контролните блокове събития и визуализацията им върху карта или снимка на местността;

- Обработване на събраните данни и изчисляване местоположението на възпроизвеждане на изстрела;

- Изчисляване координатите на изстрела чрез използване напринципанамногократнахиперболична оценка, по закъснението на сигнала до различните контролни точки;

- Отчитане при изчисленията на параметрите: посока и скорост на вятъра, температура, влажност и налягане на въздуха, подадени от метеостанция, установена в поне една от контролните точки;

- Изработване на съобщение за произведен изстрел от получаваната информация, в резултат от сравнение с предварително зададени критерии;

- Изпращане на съобщение за произведен изстрел като SMS на предварително въведен списък на служители от охраната. Съобщението съдържа време на изстрела, координати на стрелящия, като вероятността на оценката е от 60% до 100%;

- Записване на всички събития и служебни съобщения в база данни за контрол и анализ на събитията;

- Дистанционно подаване на всички режими, параметри и софтуер на контролните точки, без да се налага ходене на място;

- С цел пестене на енергия, на контролните блокове може да се задава работно време, примерно изключване през тъмната част на денонощието, изключване по време на буря и др.;

- Излъчване на алармиращо съобщение при опит за взломяване;

- Осигуряване на непрекъсната работа чрез захранване на контролните блокове от слънчеви панели или в продължение на повече от 3 месеца при захранване с LiFePo акумулатори с голям капацитет;

- Възможност за препрограмирано за задействие от други подобни звуци, напр. звук от бензинорезачка или сеч с брадва.

Принцип на действие

Мрежа от контролни блокове се разполага в контролираната зона 1. При възпроизвеждане на изстрел, контролните блокове 2 го засичат и изпращат до контролния център 5 информация за времето, в което звуковата вълна от изстрела е достигнала до всяка една от тях.

Сървър, разположен в контролен център, събира и обработва получените данни. С използването на специализиран математически апарат на принципа на хиперболична мултилатерална оценка, по различното закъснение на звуковите вълни до различните контролни точки, се изчисляват координатите на точката, от която е възпроизведен изстрела.

След засичане на изстрел, сървъра изпраща на охраняващите на района координатите налокализация на стрелящия. Информацията се съхранява също в база данни.

Claims (2)

1. Претенции

   1. Система за автоматично локализиране на изстрели с огнестрелно оръжие, включваща звукови датчици, свързани с контролен център, който чрез комуникационна електроника и интернет пространство е свързан към компютърна система, характеризираща се с това, че допълнително съдържа поне три контролни блока (2), инсталирани в контролирания участьк(1), свързанидвупосочно през GSM клетка (3) и интернет пространство (4) към контролния център (5) с GSM модем (9), който контролен център (5) е свързан еднопосочно с поне

   2105 UI един GSM приемник (7), при което контролните блокове (2) представляват стационарни и/или преносими съоръжения, с вградени в тях, взаимно свързани звуковия датчик, селектиращ електронен възел, комуникационен електронен възел за 5 двупосочна цифрова връзка чрез стандартна комуникационна мрежа за мобилни приложения GSM в GPRS режим, електронен възел за измерване на географските координати и точно време от атомен стандарт GPS, метеостанция и захранващ блок, а контролният център (5) представлява специализирана географско-информационна система (ГИС), включваща персонален компютър - сървър.
2. 2. Система съгласно претенция 1, характеризираща се с това, че звуковият датчик е ветроустойчив микрофон.