CS238024B1 - Zařízení pro střežení prostoru - Google Patents

Abstract

Zařízení podle vynálezu identifikuje přítomnost cizí osoby ve střeženém prostoru tak, že použití vhodného typu laserového dálkoměru umožní zaměřit v libovolném okamžiku souřadnice polohy cíle s takovou přesností > že z následných měření lze rekonstruovat dráhu pohybu cíle a provést analýzu jeho pohybu. Zařízení sestává z laserového ozařovače tvořeného impulsním laserem, jehož svazek je Válcovou čočkou rozprostřen do střeženého prostoru optického přijímače detektujícího odraz laserového svazku od cílů z jednotlivých směrů tvořeného řadou fotodetektorů a vícenásobného dálkoměru o vyhodnocovací částí. Zařízení pracuje s kadencí záblesků 0,1 Hz až 1 000 Hz a informaci o pohybu cílů vyhodnocuje přirovnáním po sobě následující měření jako rozdílový signál.

Description

Vynález se týká zařízení pro střežení prostoru.

Dosud známá zařízení pro střežení prostoru jsou konstruována tak, že identifikují přítomnost, cizí osoby - narušitele ve střeženém prostoru. Většinou pracují aktivně, to znamená, že vysílají do střeženého prostoru signál ve formě ultrazvukových vln, infračerveného záření nebo mikrovlnného záření a indikují odrazy od překážek, respektive změny v odrazech způsobené přítomností osoby.

Systémy tohoto typu, aplikované ve střeženém prostoru ve volném terénu, nejsou schopné rozlišit náhodné cíle jako jsou větrem unášené předměty, padající listí, pasoucí se zvěř apod.

Tyto nevýhody odstraňuje zařízení pro střežení prostoru vyznačené tím, že impulsy infračerveného záření vytvářené laserem jsou válcovou čočkou rozprostřeny do prostoru o tvaru kruhové výseče a po odrazu od cílů jsou snímány optickým přijímačem tvořeným objektivem a detekovány v řadě fotodetektorů, z nichž každý je optickým zobrazením přiřazen příslušnému dílu výseče a výskyt cíle a jeho vzdálenosti v něm od zařízení jsou indikovány pomocí vyhodnocovací části.

Výhoda zařízení pro střežení prostoru podle vynálezu proti dosud známým systémům spočívá v rozlišení'cílů - osob záměrně narušujících střežený prostor od jiných náhodných cílů.

Zařízení podle vynálezu schopné provádět tuto činnost je znázorněno na obr. 1. Impulsní Ed:YAG laser pracující s výkonem cca MW v impulsu o šířce 15 ns a s kadencí 1 Hz, je napájen ze zdroje 2·

Výstupní svazek laseru o divergenci 4 mrad je válcovou čočkou 2 rozprostřen do vějíře s šířkou divergencí 400 mrad. Ve vzdálenosti 300 m je ozařována plocha o výšce 1,2 m a šířce 120 m.

Dolní hranice vějíře je přitom například 40 cm nad porostem terénu. Přijímací objektiv 2 s ohniskovou vzdáleností 15 cm zobrazuje ozářenou plochu na řadu dvanácti fotodetektorů' 5 o rozměru 50 mm x 0,6 mm.

Každý člen řady fotodetektorů má tedy plochu 3 mm x 0,6 mm. Dvanáctinásobný dálkoměr £ provede změření doby mezi vysláním laserového impulsu a dopadu odraženého signálu na jednotlivé detektory s rozlišením vzdálenosti 10 m.

Tím je získána informace o okamžité poloze cílů v některém ze segmentů střeženého prostoru. Půdorys střeženého prostoru je nakreslen schematicky na obr. 2. Při prvním měření je zaznamenáno rozložení pevných cílů ohraničujících střežený prostor _7.

Tato Informace je vložena dopaměti vyhodnocovací části £. Při dalším měření, které následuje za dobu 1 s, je nově získaná informace porovnána s předcházející a odchylka od prvního měření je identifikována jako cíl se souřadnicí polohy v síti podle obr. 2, například v segmetnu B 9, a to v čase t^.

Při dalším měření se postup opakuje s tím, že cíl má případně novou polohu. Informace o poloze pohyblivého cíle 9 se předává řídicímu středisku, kde se pohyb cíle bu9 zobrazuje na displeji, nebo se početně zpracovává.

Početním zpracováním lze vyloučit jako falešné ty cíle, které byly zaznamenány jen jednou nebo ty, jejichž rychlost a charaketr dráhy neodpovídá pohybu člověka ve střeženém prostoru.

Podle rozlohy a charaketru střeženého prostoru lze namísto impulsního NDsYAG laseru použít i méně výkonného polovodičového laseru nebo jiného typu impulsního laseru. Také počet segmentů ve vějíři a způsob vyhodnocení je možno podřídit konkrétním podmínkám. V rozlehlejším nebo členitém prostoru je výhodné několik systémů popsaného typu spolu kombinovat. Kombinace několika systémů umožňuje získat informaci o poloze narušitele s vyloučením měření vzdáleností.

Na obr. 3 je schematicky nakreslen případ kombinace dvou systémů. Systém A 10 dává úhlovou souřadnici cíle a*, systém B 11, pracující s časovým fázovým zpožděním za systémem A, dává úhlovou, souřadnici cíle bj. Poloha cíle je potom jednoznačně určena těmito souřadnicemi /a_x, ^/.

Zařízení podle vynálezu se s výhodou využije zejména při střežení rozsáhlých prostorů ve volném terénu diskrétním způsobem.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÍLE Z”U

   Zařízení pro střežení prostoru, vyznačené tím, že laser /1/ vytvářející impulsy infračerveného záření je napájen zdrojem /2/ a je nasměrován přes válcovou čočku /3/ do prostoru /7/ o tvaru kruhové výseče, pro jejichž snímání slouží optický přijímač, tvořený objektivem /4/, za nímž je uspořádána řada fotodetektorů /5/, z nichž každý je optickým zobrazením přiřazen příslušnému dílu výseče a zatímco výskyt cíle a jeho vzdálenost je indikovatelná vyhodnocovací částí /8/.