RU32286U1

RU32286U1 - Система акустического обнаружения и контроля перемещения объекта в охранной зоне

Info

Publication number: RU32286U1
Application number: RU2003101516/20U
Authority: RU
Inventors: А.А. Брызгалов; П.В. Воробьев; В.Д. Забродин; А.С. Козлов; А.С. Королев; В.К. Молчанов; С.В. Солобоев; А.Л. Стеринович; И.А. Стрикун; Г.Г. Торопов
Original assignee: Брызгалов Андрей Андреевич; Воробьев Петр Валентинович; Забродин Вадим Дмитриевич; Козлов Анатолий Сергеевич; Королев Алексей Сергеевич; Молчанов Виктор Константинович; Солобоев Сергей Владимирович; Стеринович Алексей Леонидович; Стрикун Игорь Анатольевич; Торопов Генрих Григорьевич
Priority date: 2003-01-15
Filing date: 2003-01-15
Publication date: 2003-09-10

Description

2003101516

щипшипрншршрш

.,,. «... 111 llin«(W И111

Система акустического обиаружения и контроля перемещения объекта в охранной зоне

Полезная модель относится к акустическим системам обнаружения, а именно системам, способным надежно контролировать перемещение любых объектов в охранной зоне, что может быть использовано для контроля протяженных объектов, например, государственной границы.

В настоящее время для контроля протяженных объектов, в том числе, государственной границы, до сих пор используются следовые полосы, на которых нарушители при их пересечении оставляют следы. По этим следам можно идентифицировать нарушителя. Однако следовые полосы не отвечают ряду жестких требований, предъявляемых к современным системам обнаружения, таким как:

-независимость контроля охранной зоны от состояния погодных условий, в том числе от снегопада или дождя;

-надежность идентификации объекта;

-проведение контроля в реальном времени.

Известна система контроля за подвижными объектами в охранной зоне (см. Патент США 6380889, МКИ Н04В 7/185, 2002г.), включающая установку одного или несколько зондов на контролируемой территории, каждый из которых содержит набор датчиков, соединенных с устройством обработки сигналов, систему передачи данных через радиоканал и GPS-приемник (GPS - система глобальной навигации), соединенный со спутниковой системой определения координат. Система предназначена в основном для военных целей, в частности, для определения координат движения крупногабаритных целей (танков, бронемашин и т.п.).

Основным недостатком указанной системы является невозможность с высокой точностью определения координат каждого из объектов (если идет колонна танков) по следующим причинам:

-во-первых, достаточно сложно по финансовым соображениям расположить на местности густую сеть зондов, что необходимо для более точного определения координат;

-во-вторых, точность координат целей во многом зависит от яйчноета определения собственных координат каждого зонда с помощью GPS-приемника;

МКИ: G01S 3/80

Известна система контроля охранной зоны (см. Патент США 6252656, МКИ G01N 21/00, 2001г.), включающая набор датчиков (геофонов), расположенных в контролируемой зоне и соединенных с устройством обработки сигналов. По разности временных задержек сигналов от датчиков устройство обработки сигналов определяет координату источника.

Основным недостатком известной системы является невысокая точность определения координат объекта, находящегося в охранной зоне, что связано с изменением физических характеристик среды. Так, например, при замерзании почвы изменение скорости распространения звука в среде может измениться в 2 и более раз, а, следовательно, аналогичным образом изменится точность определения координат.

Технической задачей, рещаемой заявляемой полезной моделью является устранение указанного недостатка, а именно, повьщхение точности определения координат объекта в охранной зоне.

Указанная задача в системе акустического обнаружения и контроля перемещения подвижного объекта в охранной зоне содержащей набор акустических датчиков, расположенных в контролируемой зоне и подключенных к устройству обработки сигналов, достигается тем, что в систему дополнительно введен реперный канал, включающий эталонный источник акустических импульсных сигналов с известными координатами и устройство калибровки, при этом эталонный источник акустических импульсных сигналов вьщолнен в виде одного или нескольких разнесенных в пространстве внутри и/или снаружи охранной зоны передатчиков акустических импульсных сигналов, каждый из которых соединен каналом связи с устройством калибровки, которое подключено к устройству обработки сигналов. Указанное выполнение системы позволяет либо периодически, либо перед каждым циклом измерения производить калибровку системы, что обеспечивает в реальном времени высокую точность определения координат объекта, независимую от метеоусловий.

Для обеспечения требуемой для калибровки параметров излучения импульсных сигналов (энергии акустического импульса, частоты и скважности импульсов) передатчик акустических импульсных сигналов может быть вьшолнен в виде механического вибратора или пьезовибратора или электромагнитного вибратора или их комбинации друг с другом.

Для обеспечения надежной работы системы при различных погодных условиях передатчик акустических импульсных сигналов соединен с устройством калибровки посредством электрической линии связи и/или оптической линии связи и/или акустической линии связи и/или радиоканалом. Тип линии связи определяет помехоустойчивость канала связи от внещних помех. Наибольшей помехоустойчивостью обладает оптическая линия связи.

Также для обеспечения надежной работы системы при различных погодных условиях блок управления соединен с эталонным источником посредством электрической линии связи и/или оптической линии связи и/или акустической линии связи и/или радиоканалом.

Заявляемая система акустического обнаружения и контроля перемещения подвижного объекта в охранной зоне за счет использования реперного канала позволяет в реальном времени и в любых погодных условиях обеспечивать точное определение координат подвижного объекта, что не имеет аналогов среди охранных систем, а значит, удовлетворяет критерию «изобретательский уровень.

На фиг.1 представлена схема заявляемой системы акустического обнаружения, где 1 - устройство обработки сигналов, 2 - эталонный источник излучения (передатчик акустических импульсных сигналов), 3 - датчики (геофоны), 4 - устройство калибровки, 5 - подвижный объект.

Заявляемая система работает следующим образом. Работа начинается с цикла калибровки. Калибровка системы начинается с подачи сигнала «калибровка из устройства обработки сигналов 1 в устройство 4, по команде которого включается эталонный источник 2. Эталонный источник 2 излучает серии акустических импульсных сигналов. Зная координаты эталонного источника 2 и координаты датчиков 3, устройство обработки сигналов 1 проводит цикл калибровочных измерений, по которым уточняются параметры внешней среды, определяющие скорость прохождения сигналов по поверхности почвы. После окончания калибровочного цикла запускается цикл измерений координат подвижных объектов, находящихся в охранной зоне. При этом каждый из датчиков 3 фиксирует акустические сигналы от объекта 5, которые передаются на устройство обработки сигналов 1. Устройство 1 по разности временных задержек сигналов от датчиков 3 определяет координаты объекта 5. Построение графика изменения координат во времени позволяет в реальном времени прослеживать траекторию движения объекта в контролируемой зоне. В дальнейшем цикл калибровки вьшолняется в зависимости от условий, предъявляемых к системе, либо перед каждым измерением, либо периодически, либо при резких изменениях погоды.

Таким образом заявляемая система акустического обнаружения и контроля перемещения подвижного объекта в охранной зоне позволяет в любых погодных условиях обеспечивать точное определение координат подвижного объекта.

Claims

1. Система акустического обнаружения и контроля перемещения подвижного объекта в охранной зоне, содержащая набор акустических датчиков, расположенных в контролируемой зоне и подключенных к устройству обработки сигналов, отличающаяся тем, что в систему дополнительно введен реперный канал, включающий эталонный источник импульсных акустических сигналов с известными координатами и устройство калибровки, при этом эталонный источник импульсных акустических сигналов выполнен в виде одного или нескольких разнесенных в пространстве внутри и/или снаружи охранной зоны передатчиков импульсных акустических сигналов, каждый из которых соединен каналом связи с устройством калибровки, которое подключено к устройству обработки сигналов.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что передатчик импульсных акустических сигналов выполнен в виде механического вибратора или пьезовибратора или электромагнитного вибратора или их комбинации друг с другом.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что передатчик импульсных акустических сигналов соединен с устройством калибровки посредством электрической линии связи, или оптической линии связи, или акустической линии связи, или радиоканалом.

4. Система по п.1, отличающаяся тем, что блок управления соединен с эталонным источником посредством электрической линии связи, или оптической линии связи, или акустической линии связи, или радиоканалом.