Заграждение – «враг» или «друг» двухпозиционных радиоволно-вых охранных извещателей? PDF Печать E-mail

Авторы:

Андрианов Д. Е.Инженер НПЦ «Омега-микродизайн»,
Гаркин О. И.Начальник отдела маркетинга НПЦ «Омега-микродизайн».

Заграждение – «враг» или «друг» двухпозиционных радиоволновых охранных извещателей?

Научно-производственный центр «Омега-микродизайн» более 20 лет занимается разработкой и производством технических средств для охраны периметров.

Почему-то считается, что двухпозиционные радиоволновые извещатели, в основе конструкции которых лежат излучающая СВЧ-энергию передающая антенна (ПРД) и приемная антенна (ПРМ), не «хотят» без ложных тревог работать у заграждений. Отчасти это правда, так как отраженные от заграждения волны, попадая в приемник, оказывают довольно сильное влияние на сигналообразование. Изменение отражающих свойств заграждения или его раскачивание под действием ветра приводят к сильному зашумлению трактов обработки и вызывают большое количество ложных тревог. Как же быть? Ведь физические преграды в виде заграждений играют немаловажную роль в системе охраны периметров объектов. Пока еще нет реальной альтернативы заграждениям. А отодвигать зону обнаружения далеко от заграждения не совсем правильно, т. к. не хотелось бы предоставлять нарушителю возможность пространственного маневра при преодолении рубежа охраны. Как же заставить извещатель и заграждение «дружить» между собой, а еще лучше помогать друг другу?

Извещатель «Призма-2» вполне справляется с этой задачей. Ведь его появление и было обусловлено потребностью в создании  объемной полноразмерной зоны обнаружения в непосредственной близости к заграждениям, стенам зданий и сооружений. Во-первых, близко расположенные к оси зоны обнаружения заграждения или прилегающие плоскости и предметы не снижают период его наработки на ложное срабатывание, во-вторых, отражающие предметы помогают сформировать «обычную» зону обнаружения для движущихся нарушителей. Способ лежащий в основе извещателей «Призма-2» запатентован (ПАТЕНТ RU 2348980C2).

Двухпозиционный радиоволновой извещатель Призма-2

Напомним, что принцип действия данного извещателя заключен в формировании приемным (ПРМ) и передающим (ПРД) блоками плоско поляризованного электромагнитного поля с вектором поляризации АВ, формируемым под углом ≈45° по отношению к прилегающим поверхностям (земле, заграждению и т.п., см. рис. 1). Вектор, отраженной от поверхностей волны (вектор А2В2), попадает на приемную антенну ПРМ под углом ≈90°  (выделено красным цветом) по отношению к ее вектору поляризации АВ. В результате вклад отраженного сигнала в суммарный сигнал на выходе приемной антенны ПРМ ничтожно мал, т.е. заграждение или другая прилегающая поверхность не оказывают заметного влияния на сигналообразование. Значит данный извещатель можно устанавливать рядом с заграждениями (рис. 2, вид сверху), не опасаясь ложных тревог или потери работоспособности. 

Двухпозиционный радиоволновой извещатель Призма-2

Но ведь почти то же можно отнести и к нарушителю, все части его тела параллельные заграждению также «невидимы», по той же причине. Но это не совсем так. Действительно, вектор поляризации волны излученной передающим блоком и отраженной от нарушителя, приближающегося к оси, попадает на приемную антенну ПРМ под углом ≈90° (выделено красным цветом) по отношению к ее собственному вектору поляризации и никак не участвует в сигналообразовании до момента «затенения прямой видимости» блоков. Но вектор поляризации волны сначала отраженной от заграждения, а потом отраженной от нарушителя попадает на приемную антенну ПРМ уже под углом ≈0° (выделено зеленым цветом) и оказывает существенное влияние на сигнал приемника. Т. е. заграждение «помогает» сформировать «полноценную» зону обнаружения извещателя, которая для нарушителя, приближающегося к заграждению по охраняемой стороне, может быть довольно широкой. Приближая или отдаляя ось зоны обнаружения от заграждения можно менять отраженный сигнал и изменять ширину зоны обнаружения. Чем ближе ось к заграждению, тем шире зона обнаружения и наоборот.

Нужно отметить, что движение нарушителя на сопредельной территории не вызывает каких-либо изменений сигнала на выходе детектора (см. рис. 3), ведь вектор поляризации волны излученной передающим блоком и отраженной от нарушителя, приближающегося к оси, также попадает на приемную антенну ПРМ под углом ≈90° (выделено красным цветом) по отношению к ее собственному вектору поляризации и никак не участвует в сигналообразовании. Из рис. 3 видно, что реально «видимый» ПРМ сигнал – это прямой сигнал от ПРД (выделено зеленым цветом), все остальные отраженные от нарушителя и заграждения «попадают» на ПРМ с вектором поляризации перпендикулярным его собственному (выделено   цветом).

Двухпозиционный радиоволновой извещатель Призма-2


К сожалению, при приближении блоков к заграждению довольно сильное влияние на мощность излученного ПРД сигнала оказывают отраженные от заграждения и возвращающиеся на антенну ПРД волны. Поэтому это обстоятельство необходимо учитывать при выборе длины участка, блокируемого извещателем. Грубо можно ориентироваться по площади горизонтального сечения зоны обнаружения, сохраняя ее примерно равной. Т. е. при приближении к заграждению и соответственном расширении зоны обнаружения, необходимо сокращать длину блокируемого участка.

Двухпозиционный радиоволновой извещатель Призма-2

На рис. 4 показано как изменяется ширина зоны обнаружения при установке ПРД и ПРМ на разных расстояниях от заграждения. Из рисунка видно, что при приближении оси зоны обнаружения к заграждению, ширина зоны обнаружения увеличивается, а при удалении – уменьшается. Расстояние между ПРД и ПРМ (длину охраняемого участка) нужно уменьшать при приближении к заграждению и можно увеличивать при удалении от него, поддерживая одинаковой площадь горизонтального сечения зоны обнаружения.

Рис. 5 и рис. 6 иллюстрируют возможность формирования широкой зоны обнаружения вдоль радиопрозрачного заграждения без «перетекания» зоны обнаружения на сопредельную территорию. За заграждением могут двигаться транспорт и люди не оказывая никакого влияния на устойчивую работу извещателя. Однако все попытки проникновения на охраняемую территорию будут зафиксированы и пресечены. На рис. 7 представлен вариант блокирования рубежа на открытой местности, зона обнаружения при этом будет довольно узкой, однако она может измениться в размерах сечения например при образовании высокого снежного покрова, т. к. к блокам приблизится отражающая поверхность. Поземка или изменения снежного покрова никак не сказываются на работе извещателя, но воизбежании срабатываний от мелких животных, необходимо, чтобы они не попадали в зону прямой видимости блоков, т. е. не «затеняли» ПРМ от ПРД.

Двухпозиционный радиоволновой извещатель Призма-2     Двухпозиционный радиоволновой извещатель Призма-2

Отличительные особенности «Призма 2».

Устойчивая работа вблизи зон проезда авто - и железнодорожного транспорта,  в сложных метеоусловиях, вдоль поверхности земли с высоким уровнем снежного покрова, почти достигающим непосредственно блоков извещателя, работа вдоль любых поверхностей и водных гладей, в любых тоннелях, водопропусках, кабельных и трубопроводных сооружениях.

В заключении необходимо отметить, что модельный ряд периметровых извещателей производства НПЦ «Омега-микродизайн» способен удовлетворить большинству требований по охране территорий и объектов любой сложности и протяженности.