Midler og systemer til beskyttelse af genstandes omkreds. Radiobølge- og radiostråledetektering betyder Mulighed for at beskytte ujævnt terræn

Typer af maling til facader

Detektion af radiobølger og radiostråler er blevet udbredt til at beskytte genstandes omkreds og organisere skjulte eller camouflerede sikkerhedslinjer i lokaler.

Forskellen mellem radiobølge- og radiostråledetektionsmidler er metoden til at danne den følsomme zone af CO: RVSO bruger den nære zone for radiobølgeudbredelse; Radar - fjern zone, dvs. mere end 100.

CO-følsom zone- dette er et område eller objekt, hvor udseendet af et detekteringsobjekt forårsager fremkomsten af ​​et nyttigt signal med et niveau, der overstiger niveauet af støj eller interferens.

Inde i følsomhedszonen er der en udelukkelseszone

Dette er et område, hvor udseendet af mennesker, udstyr eller andre detekteringsgenstande kan føre til, at det nyttige signal overskrider tærskelværdien og afgiver et "Alarm"-signal.

Inde i udelukkelseszonen er der en CO-detektionszone

Den zone, hvor CO giver en given sandsynlighed for detektion.

Sandsynlighed for påvisning- dette er sandsynligheden for, at CO definitivt vil udsende et "Alarm"-signal, når den krydser eller invaderer indtrængende detektionszonen, under de betingelser og metoder, der er specificeret i den lovpligtige dokumentation. Som regel angiver udenlandske virksomheder et upartisk estimat af sandsynligheden for påvisning som sandsynligheden for at påvise CO:

hvor N,«; n er antallet af tests for at overvinde CO-detektionszonen; M er antallet af afleveringer af gerningsmanden.

For eksempel, hvis der, når der krydses zonezonen 100 gange, ikke var nogen gennemløb for overtræderen, dvs. Hvis CO udsendte et "alarm"-signal 100 gange, kan vi sige om denne CO, at dets detektionssandsynlighed er 0,99.

I hjemlig praksis forstås sædvanligvis sandsynligheden for detektion som den nedre grænse for konfidensintervallet, hvor den sande værdi af sandsynligheden for detektion ligger med konfidenssandsynligheden.

Det vil sige, at sandsynligheden for detektion forstås som værdien

hvor P* er den gennemsnitlige frekvensværdi af detektionssandsynligheden, bestemt af udtrykket

Elevens koefficient for et givet antal forsøg

og det valgte konfidensniveau.

Et signal kaldes "nyttigt" forekommer ved udgangen af ​​det følsomme element, når der overvindes eller trænges ind i indbrudsdetekteringszonen.

En anden vigtig parameter for CO er hyppigheden af ​​falske positiver Nne. defineret af udtrykket:

hvor T ls er tiden mellem falske alarmer.

Konfidensintervallet for at estimere den gennemsnitlige tid mellem falske alarmer er specificeret af grænseværdierne og T 2 bestemt ud fra relationerne:

hvor T isp er varigheden af ​​testene; N - antal testede prøver - lavere estimat af Poisson-fordelingsparameteren - øvre estimat af Poisson-fordelingsparameteren.

Et interferenssignal er afhængigheden af ​​en elektrisk størrelse af tid ved udgangen af ​​en CO SE, når den udsættes for forstyrrende faktorer af enhver art, som ikke er forbundet med indtrængen eller overvindelse af detektionszonen af ​​genstande.

En forstyrrende påvirkning er effekten på SE af CO, som forårsager interferens eller forvrænger formen af ​​det nyttige signal.

Et eksempel på en forstyrrende påvirkning kan være: et vindstød, sne, regn; katte, hunde, der bevæger sig i et følsomt område; transport i nærheden af ​​43 osv.

Fluktuationsinterferens kaldet interferens, som er en kontinuerlig tilfældig proces beskrevet af dens multidimensionelle distributionsfunktioner.

Pulsinterferens kaldet interferens, som er en tilfældig sekvens af pulser, beskrevet ved tidspunkterne for forekomsten af ​​pulser og deres type.

Årsagen til at mangle et nyttigt signal er maskeringseffekten af ​​interferens, som helt eller delvist kompenserer for det nyttige signal eller dets fravær i det nyttige signal. karakteristiske træk, hvilket gør det muligt at skelne det fra et forstyrrende signal, hvilket fører til svigt af CO.

Ved bestemmelse af sandsynligheden for at detektere CO produceret i store mængder, kan der anvendes metoder, der ud over konfidensintervallet og konfidenssandsynligheden anvender kundens risiko og producentens risiko. For eksempel vil en lignende CO ifølge den indenlandske metode have en detektionssandsynlighed på højst 0,9.

Afhængigt af funktionsprincippet skelnes der mellem aktiv eller passiv RVSO og RLSO.

Passiv RVSO og radar bruger egen stråling fra detektionsobjektet eller ændringen i elektromagnetiske felter fra eksterne kilder forårsaget af det.

Aktiv RVSO og RLSO bruger deres egen EMF-kilde til at danne en følsom zone.

Der er en- og to-positions RVSO og radar:

Enkeltpositioner har en fælles transceiverenhed;

To-positioner har separate sender- og modtagerblokke.

Passive radarer bruges til at opdage ubudne gæster, der har deres egne elektromagnetisk stråling.

Formen af ​​den følsomme zone for passiv RVSO bestemmes af formen på antennestrålingsmønsteret. Først og fremmest I dette tilfælde er det normalt cirkulært, og det anvendte område er inden for 10 Hz...10 GHz. I den anden I dette tilfælde har den følsomme zone som regel en stråleform, og meter- og decimeterintervallerne bruges.

Aktive enkeltpositionsradarer omfatter:

Enkeltpositionsradar;

Ikke-lineær radar;

Enkeltpositions mikroovn CO.

Enkeltpositionsradarer af meter-, decimeter-, centimeter- og millimeterområder bruges til at overvåge territoriet, der støder op til særligt vigtige objekter, beskytte kyststriben, kystzone og kortdistancerekognoscering under kampforhold. Der er stationære, mobile og bærbare radarer.

En ikke-lineær radar bruger et specielt formet bredbåndssignal og er designet til at registrere en person bag stationære fysiske barrierer og beskyttelsesrum.

Enkeltpositions mikrobølge-CO'er bruges til midlertidigt at blokere huller i hegnet, beskytte mængder af uopvarmede lokaler, indgange til beskyttede bygninger, til at dække "døde zoner" af radiostrålelinjer for at beskytte omkredse og organisere skjulte blokeringslinjer i beskyttede lokaler.

Bemærk: Den "døde zone" er mellemrummet mellem CO og 30, eller huller i 30, hvor sandsynligheden for detektion er mindre end en given.

Disse CO'er fungerer i decimeter-, centimeter- og millimeterintervallerne. Til detektion, en ændring i placeringen af ​​stående bølger i det beskyttede volumen, når et detekteringsobjekt dukker op, eller manifestationen af ​​Doppler-effekten, når detektionsobjektet bevæger sig.

To-positionsradarer opererer i decimeter-, centimeter- og millimeterområdet og bruges til at blokere omkredsen af ​​objekter, midlertidige placeringer af militære enheder, last osv. Det nyttige signal genereres ved, at detektionsobjektet ændrer kommunikationssignalet ved modtagerindgangen.

To-positions RVSO'er opererer i dekameter-, meter- og decimeterbølgelængdeområderne og bruges til at blokere objekternes omkreds og organisere skjulte sikkerhedslinjer. Radioemitterende kabler bruges her som antenneanlæg, et andet navn er en utæt bølgeledning, samt stykkevis knækkede to- og enkeltledere.

Denne klassifikation omfatter ikke nogle SO'er, som er en kombination af flere SO'er, og syntetiske blænderadarer, som stadig er under udvikling.

A.A. Bronnikov
Afdelingsleder for FSUE SNPO Eleron, Ph.D.

P.V. Middag
Leder af laboratoriet for Federal State Unitary Enterprise "SNPO "Eleron"

En af de vigtigste opgaver for at sikre et anlægs sikkerhed er at blokere perimeteren - den første forsvarslinje. Til dette formål bliver radiostråledetekteringsudstyr (RLSO) i stigende grad brugt.

Terrorhandlinger rettet mod nukleare, energi, militære og andre objekter; spredningen af ​​international religiøs ekstremisme, våbensmugling - alt dette er reelle trusler på en statslig og mellemstatslig skala for en stabil udvikling af ikke kun et enkelt land, men også hele verdenssamfundet.

På regeringsniveau i mange lande, herunder Rusland, overvejes spørgsmål om at øge sikkerheden af ​​særlig vigtig infrastruktur og militære faciliteter. FSUE SNPO Eleron er aktivt involveret i at løse disse problemer, idet han er en af ​​de førende virksomheder inden for udvikling og produktion af integrerede sikkerhedssystemer til kritiske faciliteter, livsstøtte og overvågningssystemer.

Funktioner af radar

Organisation moderne system objektbeskyttelse omfatter brug af tekniske sikkerhedsmidler, der fungerer efter forskellige fysiske principper. Jo større omkreds, jo højere er effektiviteten ved at bruge tekniske midler sammenlignet med sikkerhed udført af mennesker.

I På det sidste Radiostråledetekteringsmidler er blevet udbredt. Denne klasse af midler er kendetegnet ved en detektionszone dannet mellem senderen og modtageren elektromagnetisk felt, der har form af en meget langstrakt omdrejningsellipsoide. Feltparametrene ændres under et indbrud og registreres af modtageren.

Den mest negative indvirkning på radarens drift er forårsaget af sådanne interferensfaktorer som transport eller grupper af mennesker, der bevæger sig i nærheden af ​​detektionszonen, græs- og snedække, træer, der vokser langs detektionszonen, og dyr.

FSUE SNPO Eleron har stor erfaring med udvikling og drift af teknisk sikkerhedsudstyr.

FSUE-specialister har tidligere udviklet følgende radarsystemer til at løse forskellige taktiske problemer:

  • "Vitim" er et mobilt, hurtigt deployerbart våben;
  • "Mask-04" er en enhed, der har en lille detektionszonebredde (mindre end 1 m);
  • "Contour" er et radarsystem, der omfatter op til otte sektioner med en grænsefladeblok, der gør det muligt for enheden at fungere uden et system til indsamling og visning af information.

Fordele ved radar "Kontur-M"

Baseret på erfaringerne fra produktionen af ​​radiosikkerhedsudstyr og med at udstyre forskellige genstande med dem, har FSUE SNPO Eleron udviklet en radiostråledetekteringsenhed "Kontur-M", som har øget modstanden mod sådanne interferensfaktorer som:

  • køretøjspassage langs detektionszonen;
  • tilstedeværelse af vegetation nær detektionszonen;
  • brusere.

Ved udviklingen af ​​dette værktøj blev der taget hensyn til anbefalinger modtaget fra organisationer, der designer og betjener radiosikkerhedsudstyr, og der blev også lagt stor vægt på analysen af ​​pris/kvalitetsindikatorer.

For eksempel, for at indsnævre registreringszonen for en enhed og udelukkelseszonen, er det nødvendigt at øge enhedens driftsfrekvens, hvilket fører til en betydelig stigning i omkostningerne ved sidstnævnte. Under udviklingen af ​​Kontur-M blev dette problem løst i hardware, hvilket gjorde det muligt at optimere forholdet mellem pris og kvalitet.

Installation og konfiguration

For at minimere omkostningerne under installationen udføres den fælles drift af flere midler uden at lægge et synkroniseringskabel mellem nabomidler, hvilket har en særlig betydelig indvirkning på projektets pris ved dannelse af forlængede linjer. Et kabel med to ledere bruges til at forbinde enhedens sender- og modtagerenheder, hvilket også reducerer omkostningerne ved at installere radaren.

"Kontur-M" blev udviklet under hensyntagen til kravene til enkle og hurtig installation og indstillinger - under installationen kræves præcis justering af modtager- og senderenhederne ikke. Reduktion af de overordnede dimensioner af produktblokkene reduceret vindbelastninger på det, hvilket gjorde det muligt at forenkle fastgørelsen af ​​blokkene og også reducere omkostningerne under installationen på stedet.

For at gøre det nemmere at indstille radaren og kontrollere dens ydeevne under drift, er modtagerenheden udstyret med en lysindikation af enhedens driftstilstand (standbytilstand, funktionsfejl eller afgivelse af et driftssignal).

"Kontur-M" omfatter: en senderblok, en modtagerblok og et sæt monteringsdele til fastgørelse af blokkene til et stativ (rør) eller en flad overflade.

Dette detekteringsværktøj giver dig mulighed for at oprette en linje med en længde på 10 til 150 m med en maksimal bredde af detektionszonen på 2,5 m og dens længde på 150 m. Driftsfrekvensen for dette værktøj er 10 GHz.

Dannelsen af ​​udvidede grænser (perimeter) udføres ved at installere flere sådanne midler på stedet. Evnen til at vælge en af ​​senderens fire modulationsfrekvenser i kombination med modtagerfilteret giver dig mulighed for at eliminere interferensen af ​​midler i nærliggende områder.

Signalbehandling

Modtagerenheden omfatter en mikroprocessor-signalbehandlingsanordning, som afgør, om enheden genererer et alarmsignal.

For at udelukke interferens forårsaget af genstande, der bevæger sig eller befinder sig i nærheden af ​​det følsomme område (køretøjer, græs, træer, dele af hegn osv.), når det besluttes at generere et alarmsignal, udføres en analyse af signalets fine struktur i behandlingsenheden. For at udføre denne opgave blev der oprettet en algoritme og et signalbehandlingsprogram.

Ved behandling af signaler tages der ikke kun hensyn til amplitude- og tidsforhold, men også faseforhold for signaler, der opnås ved krydsning af Fresnel-zoner, der er længere væk fra stråleaksen. De modtagne signaler med tidsdeling analyseres ved hjælp af metoden til at overlejre signalbilleder, og baseret på forholdet mellem disse billeder træffes en beslutning om at generere et alarmsignal (målgenkendelse ved hjælp af fuzzy logic-metoden).

Programmet giver dig mulighed for at justere produktets følsomhed selektivt ved kanterne af detektionszonen, hvilket gjorde det muligt at reducere bredden af ​​produktets følsomme zone og dermed reducere påvirkningen af ​​omgivende faktorer.

Indbrudsdetektion

Kontur-M-enheden har således på den ene side en høj sandsynlighed for at opdage en ubuden gæst - ikke mindre end 0,95 (med en konfidenssandsynlighed på 0,8) og på den anden side høj støjimmunitet - den gennemsnitlige tid mellem falsk alarmer er ikke mindre end 1000 timer, når de udsættes for interferensfaktorer. Udelukkelseszonens bredde kl maksimal længde detektionszone (150 m) er: for en gruppe mennesker - ikke mere end 1,5 m fra detektionszonens akse; til transport - ikke mere end 2,5 m. Lignende radarer med en driftsfrekvens på 10 GHz, med en detektionszonelængde på 150 m, har som regel en udelukkelseszonebredde på mindst 5 m fra detektionszonens akse.

"Kontur-M"-værktøjet giver dig mulighed for at opdage en ubuden gæst, der bevæger sig højt, bøjet eller kravler.

For at opdage en kravlende ubuden gæst installeres enheden i en højde på 0,3-0,5 m for at eliminere "døde" zoner nær blokkene.

For at opdage en ubuden gæst, der bevæger sig højt eller bøjet, anbefales det at installere enheden i en højde på 0,7-1 m. Modtage- og sendeenhederne er udstyret med plenum multi-element antenner med forskellige størrelser i de lodrette og vandrette plan, som danner en følsom zone, der er asymmetrisk i tværsnit (relativt lille bredde) og minimerer "døde" zoner nær produktets blokke. Når du installerer produktet i den anbefalede højde, er der ingen "døde" zoner i nærheden af ​​blokkene, hvilket giver dig mulighed for at installere "Kontur-M" i tilstødende områder med praktisk talt ingen overlapning af detektionszoner.

Det er tilladt at installere to enheder i et område (på fælles standere) i forskellige højder for at opdage en kravlende ubuden gæst og en, der bevæger sig højt eller bøjet.

Tilpasning til miljøet

Omkredsbeskyttelsessystemet omfatter flere linjer - barrierer og tekniske beskyttelsesmidler. Når du placerer radar i nærheden af ​​forhindringer, er det muligt at ændre enhedens taktiske og tekniske egenskaber (reducere sandsynligheden for at opdage en ubuden gæst, skabe "døde" zoner osv.), Da med en sådan placering er det elektromagnetiske felt forvrænget. Derudover påvirkes ydeevnen af ​​radiostråledetekteringsudstyr negativt af det ujævne terræn i detektionszonen og tilstedeværelsen af ​​store genstande nær dets grænser. En mikroprocessor-signalbehandlingsenhed giver dig mulighed for at tilpasse Kontur-M til miljøet på stedet og konfigurere enheden optimalt, når du installerer den i en afstand på op til 0,5 m fra barrieren.

Ved at vælge et af signalbehandlingsprogrammerne ved hjælp af en ti-positionskontakt og lave testpas på steder med komplekst terræn eller i nærheden af ​​store objekter, er Kontur-M tunet til en høj sandsynlighed for detektion på alle punkter i detektionszonen.

Bred dynamisk rækkevidde automatisk justering giver dig mulighed for at tilpasse "Kontur-M" til ændringer i miljøet i det beskyttede område og til ændringer i vejr- og sæsonmæssige forhold, hvilket gør det muligt at eliminere dens yderligere justering under drift.

Ud over de angivne tilfælde genererer "Kontur-M" et svarsignal, når den modtagende enhed, som har justeringselementer, åbnes.

vilkår for brug

Det er tilladt at bruge Kontur-M radaren nær elledninger.

Med hensyn til elektromagnetisk kompatibilitet opfylder "Kontur-M" kravene i GOST R 50746-2000 - for ydeevnegruppe II med hensyn til modstand mod interferens, elektromagnetisk miljø af middel sværhedsgrad med ydeevnekriteriet "B". Produktet får strøm fra en konstant spændingskilde på 10-30 V med et strømforbrug på højst 1,3 W.

"Kontur-M" forbliver i drift under følgende betingelser:

  • driftstemperaturområde fra -50 til +55 °C;
  • relativ luftfugtighed op til 98% ved en temperatur på 25 ° C;
  • atmosfærisk tryk op til 60 kPa (450 mm Hg);
  • solstråling med en fluxtæthed på op til 1125 W/m;
  • atmosfærisk nedbør (regn, sne) op til 40 mm/t samt frost, dug og sandstorme;
  • vindhastighed i vindstød op til 30 m/s;
  • placeringen af ​​trækronerne er ikke tættere end 1,5 m fra grænsen af ​​detektionszonen;
  • højde af græsdække og ujævne overflader op til 0,4 m;
  • snedækkehøjde op til 0,5 m.

"Kontur-M"-produktet er bygget på en moderne elementbase og er fremstillet ved hjælp af overflademonterede radioelementer teknologi, hvilket har øget dets pålidelighed og væsentligt reduceret dimensioner(170x115x50 mm).

Masseproduktion Radar "Kontur-M" blev lanceret i tredje kvartal af 2008.

A.A. Bronnikov,
Afdelingsleder for FSUE SNPO Eleron, Ph.D.

P.V. Poludin,
Leder af laboratoriet for Federal State Unitary Enterprise "SNPO "Eleron"

En af de vigtigste opgaver for at sikre et anlægs sikkerhed er at blokere perimeteren - den første forsvarslinje. Til dette formål anvendes i stigende grad radardetektionsanordninger (RLSO).

Terrorhandlinger rettet mod nukleare, energi, militære og andre objekter; spredningen af ​​international religiøs ekstremisme, våbensmugling - alt dette er reelle trusler på en statslig og mellemstatslig skala for en stabil udvikling af ikke kun et enkelt land, men også hele verdenssamfundet. På regeringsniveau i mange lande, herunder Rusland, overvejes spørgsmål om at øge sikkerheden af ​​særlig vigtig infrastruktur og militære faciliteter. FSUE SNPO Eleron er aktivt involveret i at løse disse problemer, idet han er en af ​​de førende virksomheder inden for udvikling og produktion af integrerede sikkerhedssystemer til kritiske faciliteter, livsstøtte og overvågningssystemer.

Funktioner af radar

Organiseringen af ​​et moderne anlægsbeskyttelsessystem omfatter brugen af ​​tekniske sikkerhedsmidler, der fungerer efter forskellige fysiske principper. Jo større omkreds, jo højere er effektiviteten ved at bruge tekniske midler sammenlignet med sikkerhed udført af mennesker. For nylig er radiostråledetekteringsmidler blevet udbredt. Denne klasse af midler er kendetegnet ved en detektionszone dannet mellem senderen og modtageren af ​​det elektromagnetiske felt, som har form af en meget langstrakt rotationsellipsoide. Feltparametrene ændres under et indbrud og registreres af modtageren. Den mest negative indvirkning på radarens drift er forårsaget af sådanne interferensfaktorer som transport eller grupper af mennesker, der bevæger sig i nærheden af ​​detektionszonen, græs- og snedække, træer, der vokser langs detektionszonen, og dyr. FSUE "SNPO "Eleron" har stor erfaring i udvikling og drift af teknisk sikkerhedsudstyr. FSUE specialister har tidligere udviklet følgende radarsystemer til at løse forskellige taktiske problemer:

  • "Vitim" er et mobilt, hurtigt deployerbart våben;
  • "Mask-04" er en enhed, der har en lille detektionszonebredde (mindre end 1 m);
  • "Contour" er et radarsystem, der omfatter op til otte sektioner med en grænsefladeblok, der gør det muligt for enheden at fungere uden et system til indsamling og visning af information.

Fordele ved radar "Kontur-M"

Baseret på erfaringerne fra produktionen af ​​radiosikkerhedsudstyr og med at udstyre forskellige genstande med dem, har FSUE SNPO Eleron udviklet en radiostråledetekteringsenhed "Kontur-M", som har øget modstanden mod sådanne interferensfaktorer som:

  • køretøjspassage langs detektionszonen;
  • tilstedeværelse af vegetation nær detektionszonen;
  • brusere. Ved udviklingen af ​​dette værktøj blev der taget hensyn til anbefalinger modtaget fra organisationer, der designer og betjener radiosikkerhedsudstyr, og der blev også lagt stor vægt på analysen af ​​pris/kvalitetsindikatorer. For eksempel, for at indsnævre registreringszonen for en enhed og udelukkelseszonen, er det nødvendigt at øge enhedens driftsfrekvens, hvilket fører til en betydelig stigning i omkostningerne ved sidstnævnte. Under udviklingen af ​​Kontur-M blev dette problem løst i hardware, hvilket gjorde det muligt at optimere forholdet mellem pris og kvalitet.

Installation og konfiguration

For at minimere omkostningerne under installationen udføres den fælles drift af flere midler uden at lægge et synkroniseringskabel mellem nabomidler, hvilket har en særlig betydelig indvirkning på projektets pris ved dannelse af forlængede linjer. Et kabel med to ledere bruges til at forbinde enhedens sender- og modtagerenheder, hvilket også reducerer omkostningerne ved at installere radaren. "Kontur-M" blev udviklet under hensyntagen til kravene til enkel og hurtig installation og konfiguration - dens installation kræver ikke præcis justering af modtager- og senderenhederne. Reduktion af de overordnede dimensioner af produktblokkene reducerede vindbelastningerne på dem, hvilket gjorde det muligt at forenkle fastgørelsen af ​​blokkene og også reducere omkostningerne under installation på stedet. For at gøre det nemmere at indstille radaren og kontrollere dens ydeevne under drift, er modtagerenheden udstyret med en lysindikation af enhedens driftstilstand (standbytilstand, funktionsfejl eller afgivelse af et driftssignal). "Kontur-M" omfatter: en senderblok, en modtagerblok og et sæt monteringsdele til fastgørelse af blokkene til et stativ (rør) eller en flad overflade. Dette detekteringsværktøj giver dig mulighed for at oprette en linje med en længde på 10 til 150 m med en maksimal detektionszonebredde på 2,5 m og dens længde på 150 m. Driftsfrekvensen for dette værktøj er 10 GHz. Dannelsen af ​​udvidede grænser (perimeter) udføres ved at installere flere sådanne midler på stedet. Evnen til at vælge en af ​​senderens fire modulationsfrekvenser i kombination med modtagerfilteret giver dig mulighed for at eliminere interferensen af ​​midler i nærliggende områder.

Signalbehandling

Modtagerenheden omfatter en mikroprocessor-signalbehandlingsanordning, som afgør, om enheden genererer et alarmsignal.

For at udelukke interferens forårsaget af genstande, der bevæger sig eller befinder sig i nærheden af ​​det følsomme område (køretøjer, græs, træer, dele af hegn osv.), når det besluttes at generere et alarmsignal, udføres en analyse af signalets fine struktur i behandlingsenheden. For at udføre denne opgave blev der oprettet en algoritme og et signalbehandlingsprogram. Ved behandling af signaler tages der ikke kun hensyn til amplitude- og tidsforhold, men også faseforhold for signaler, der opnås ved krydsning af Fresnel-zoner, der er længere væk fra stråleaksen. De modtagne signaler med tidsdeling analyseres ved hjælp af metoden til at overlejre signalbilleder, og baseret på forholdet mellem disse billeder træffes en beslutning om at generere et alarmsignal (målgenkendelse ved hjælp af fuzzy logic-metoden). Programmet giver dig mulighed for at justere produktets følsomhed selektivt ved kanterne af detektionszonen, hvilket gjorde det muligt at reducere bredden af ​​produktets følsomme zone og dermed reducere påvirkningen af ​​omgivende faktorer.

Indbrudsdetektion

Kontur-M-enheden har således på den ene side en høj sandsynlighed for at opdage en ubuden gæst - ikke mindre end 0,95 (med en konfidenssandsynlighed på 0,8) og på den anden side høj støjimmunitet - den gennemsnitlige tid mellem falsk alarmer er ikke mindre end 1000 timer, når de udsættes for interferensfaktorer. Bredden af ​​udelukkelseszonen med en maksimal længde af detektionszonen (150 m) er: for en gruppe mennesker - ikke mere end 1,5 m fra detektionszonens akse; til transport - ikke mere end 2,5 m. Lignende radarer med en driftsfrekvens på 10 GHz, med en detektionszonelængde på 150 m, har som regel en udelukkelseszonebredde på mindst 5 m fra detektionszonens akse. "Kontur-M"-værktøjet giver dig mulighed for at opdage en ubuden gæst, der bevæger sig højt, bøjet eller kravler. For at opdage en kravlende ubuden gæst installeres enheden i en højde på 0,3-0,5 m for at eliminere "døde" zoner nær blokkene. For at detektere en ubuden gæst, der bevæger sig højt eller bøjet, anbefales det at installere enheden i en højde på 0,7–1 m. Modtage- og sendeenhederne er udstyret med plane multi-element antenner med forskellige størrelser i det lodrette og vandrette plan, som danner en følsom zone med asymmetrisk tværsnit (relativt lille bredde) og minimer "døde" zoner nær produktblokkene. Når du installerer produktet i den anbefalede højde, er der ingen "døde" zoner i nærheden af ​​blokkene, hvilket giver dig mulighed for at installere "Kontur-M" i tilstødende områder med praktisk talt ingen overlapning af detektionszoner. Det er tilladt at installere to enheder i et område (på fælles standere) i forskellige højder for at opdage en kravlende ubuden gæst og en, der bevæger sig højt eller bøjet.

Tilpasning til miljøet

Omkredsbeskyttelsessystemet omfatter flere linjer - barrierer og tekniske beskyttelsesmidler. Når du placerer radar i nærheden af ​​forhindringer, er det muligt at ændre enhedens taktiske og tekniske egenskaber (reducere sandsynligheden for at opdage en ubuden gæst, skabe "døde" zoner osv.), Da med en sådan placering er det elektromagnetiske felt forvrænget. Derudover påvirkes ydeevnen af ​​radiostråledetekteringsudstyr negativt af det ujævne terræn i detektionszonen og tilstedeværelsen af ​​store genstande nær dets grænser. En mikroprocessor-signalbehandlingsenhed giver dig mulighed for at tilpasse Kontur-M til miljøet på stedet og konfigurere enheden optimalt, når du installerer den i en afstand på op til 0,5 m fra barrieren. Ved at vælge et af signalbehandlingsprogrammerne ved hjælp af en ti-positionskontakt og lave testpas på steder med komplekst terræn eller i nærheden af ​​store objekter, er Kontur-M tunet til en høj sandsynlighed for detektion på alle punkter i detektionszonen. Det brede dynamiske område af automatisk justering giver dig mulighed for at tilpasse "Kontur-M" til ændringer i miljøet i det beskyttede område og til ændringer i vejr og sæsonbestemte forhold, hvilket gør det muligt at udelukke dens yderligere justering under drift. Ud over de angivne tilfælde genererer "Kontur-M" et svarsignal, når den modtagende enhed, som har justeringselementer, åbnes.

vilkår for brug

Det er tilladt at bruge Kontur-M radaren nær elledninger. Med hensyn til elektromagnetisk kompatibilitet overholder "Kontur-M" kravene i GOST R 50746-2000 - for ydeevnegruppe II med hensyn til modstand mod interferens, elektromagnetisk miljø af middel sværhedsgrad med ydeevnekriteriet "B". Enheden får strøm fra en konstant spændingskilde på 10–30 V med et energiforbrug på højst 1,3 W. "Kontur-M" forbliver i drift under følgende betingelser:

  • driftstemperaturområde fra -50 til +55 °C;
  • relativ luftfugtighed op til 98% ved en temperatur på 25 ° C;
  • atmosfærisk tryk op til 60 kPa (450 mm Hg);
  • solstråling med fluxtæthed op til 1125 W/m;
  • atmosfærisk nedbør (regn, sne) op til 40 mm/t samt frost, dug og sandstorme;
  • vindhastighed i vindstød op til 30 m/s;
  • placeringen af ​​trækronerne er ikke tættere end 1,5 m fra grænsen af ​​detektionszonen;
  • højde af græsdække og ujævne overflader op til 0,4 m;
  • snedækkehøjde op til 0,5 m. Kontur-M-produktet er bygget på en moderne elementbase og er fremstillet ved hjælp af overflademonteret radioelementteknologi, hvilket øgede dets pålidelighed og væsentligt reducerede de samlede dimensioner (170x115x50 mm). Serieproduktion af Kontur-M radarsystemet begyndte i tredje kvartal af 2008.

Giver dig mulighed for at udstyre skjulte eller camouflerede perimeter sikkerhedslinjer.

Forskellen mellem radiobølgedetektionsmidler (RVSO) og radiostråledetekteringsmidler (RLSO) er metoden til at danne den følsomme zone: RVSO bruger den nære zone for radiobølgeudbredelse (mindre end 10 bølgelængder), og RLSO bruger den fjerne zone (mere end 100 bølgelængder) (Fig. 6.7).

EN) b)
Ris. 6.7. Udseende RVSO (a) og RLSO (b)

Afhængigt af driftsprincippet skelnes de mellem:

passiv RVSO og radar De bruger detektionsobjektets egen stråling eller ændringen i elektromagnetiske felter (EMF) forårsaget af det fra eksterne kilder (normalt udsendte tv- og radiostationer).

aktive RVSO og RLSO bruge deres egen EMF-kilde til at danne en følsom zone.

Af design:

enkeltstilling have en fælles transceiverenhed (passive RVSO og RLSO er altid enkeltposition);

to-position har adskilte sender- og modtagerblokke.

Formen på den følsomme zone for passiv RVSO bestemmes af formen på antennestrålingsmønsteret (fig. 6.8).

I det første tilfælde er det normalt cirkulært, og det anvendte område er 10 Hz...10 GHz.

I det andet tilfælde har den følsomme zone som regel en stråleform, og meter- og decimeterintervallerne bruges.

I RVSO bruges kabler som følsomme elementer. I en vis afstand lægges to kabler (to antenner) af et specielt design parallelt med hinanden (fig. 6.9). Mellemrummene mellem de sparsomme ledninger på "skærmen" af et slags koaksialkabel danner en spalteantenne.

Et af kablerne fungerer som sendeantenne, det andet som modtageantenne. Når den første antenne bliver exciteret af højfrekvente vibrationer, begynder den at udsende et elektromagnetisk felt, som opfattes af den anden antenne. I dette tilfælde modtager den modtager, der er tilsluttet modtagerantennen, signalet. Hvis der i nærheden af ​​to antenner vises et legeme af et bestemt volumen med en dielektrisk og/eller magnetisk permeabilitet, der er forskellig fra permeabiliteten Fri plads, er det elektromagnetiske felt, der opfattes af modtageantennen, forvrænget (dets amplitude og faseændring). Denne ændring detekteres og analyseres af modtager-analysatoren. Hvis det analyserede signal overstiger tærskelværdien, genereres en alarm.

For at undgå dannelse af døde zoner placeres kabler af tilstødende sikkerhedszoner med en vis overlapning (2...5 m) i længderetningen.

Radarradarer indeholder sendere og modtagere med stærkt retningsbestemte antenner. Det anvendte frekvensområde er normalt mellem 10...40 GHz. Tværsnittet af radiostrålen i det vandrette (a) og lodrette (b) plan er vist i fig. 6.10. Arbejdsområdet for radiostrålesystemer anses for at være området i flysektionen. I AB-sektionen er strålen for smal og kan omgås. I sektion CD er strålens tværsnitsareal for stort sammenlignet med området for den potentielle indtrængende, og systemets detekteringsevne er reduceret. På samme tid, tilstedeværelsen af ​​en stråle over en ret udvidet sektion af CD udenfor arbejdsområde pålægger alvorlige restriktioner for udelukkelseszonens minimumsstørrelse. Ved brug af enkelt kombinerede radar-type transceivere, skal udelukkelseszonen overstige størrelsen af ​​CD-området.

Historie

Om emnet

Radiobølge- og radiostråledetekteringsmidler


1. Formål, typer og hovedkarakteristika for radiobølge- og radiostråledetekteringsudstyr


Detektion af radiobølger og radiostråler er blevet udbredt til at beskytte genstandes omkreds og organisere skjulte eller camouflerede sikkerhedslinjer i lokaler.

Forskellen mellem radiobølge- og radiostråledetektionsmidler er metoden til at danne den følsomme zone af CO: RVSO bruger den nære zone for radiobølgeudbredelse; Radar - fjern zone, dvs. mere end 100.

CO-følsom zone- dette er et område eller objekt, hvor udseendet af et detekteringsobjekt forårsager fremkomsten af ​​et nyttigt signal med et niveau, der overstiger niveauet af støj eller interferens.

Inde i følsomhedszonen er der en udelukkelseszone

Dette er et område, hvor udseendet af mennesker, udstyr eller andre detekteringsgenstande kan føre til, at det nyttige signal overskrider tærskelværdien og afgiver et "Alarm"-signal.

Inde i udelukkelseszonen er der en CO-detektionszone

Den zone, hvor CO giver en given sandsynlighed for detektion.

Sandsynlighed for påvisning- dette er sandsynligheden for, at CO definitivt vil udsende et "Alarm"-signal, når den krydser eller invaderer indtrængende detektionszonen, under de betingelser og metoder, der er specificeret i den lovpligtige dokumentation. Som regel angiver udenlandske virksomheder et upartisk estimat af sandsynligheden for påvisning som sandsynligheden for at påvise CO:



hvor N,";n er antallet af tests for at overvinde CO-detektionszonen; M er antallet af afleveringer af gerningsmanden.

For eksempel, hvis der, når der krydses zonezonen 100 gange, ikke var nogen gennemløb for overtræderen, dvs. Hvis CO udsendte et "alarm"-signal 100 gange, kan vi sige om denne CO, at dets detektionssandsynlighed er 0,99.

I hjemlig praksis forstås sædvanligvis sandsynligheden for detektion som den nedre grænse for konfidensintervallet, hvor den sande værdi af sandsynligheden for detektion ligger med konfidenssandsynligheden.

Det vil sige, at sandsynligheden for detektion forstås som værdien



hvor P* er den gennemsnitlige frekvensværdi af detektionssandsynligheden, bestemt af udtrykket



Elevens koefficient for et givet antal forsøg

og det valgte konfidensniveau.

Et signal kaldes "nyttigt" forekommer ved udgangen af ​​det følsomme element, når der overvindes eller trænges ind i indbrudsdetekteringszonen.

En anden vigtig parameter for CO er hyppigheden af ​​falske positiver Nne. defineret af udtrykket:



hvor Tls er tiden mellem falske alarmer.

Konfidensintervallet for estimering af den gennemsnitlige tid mellem falske alarmer er specificeret af grænseværdierne og T2, bestemt ud fra relationerne:



hvor Tisp er varigheden af ​​testene; N - antal testede prøver - lavere estimat af Poisson-fordelingsparameteren; er det øverste estimat af Poisson-fordelingsparameteren.

Et interferenssignal er afhængigheden af ​​en elektrisk størrelse af tid ved udgangen af ​​en CO SE, når den udsættes for forstyrrende faktorer af enhver art, som ikke er forbundet med indtrængen eller overvindelse af detektionszonen af ​​genstande.

En forstyrrende påvirkning er effekten på SE af CO, som forårsager interferens eller forvrænger formen af ​​det nyttige signal.

Et eksempel på en forstyrrende påvirkning kan være: et vindstød, sne, regn; katte, hunde, der bevæger sig i et følsomt område; transport i nærheden af ​​43 osv.

Fluktuationsinterferens kaldet interferens, som er en kontinuerlig tilfældig proces beskrevet af dens multidimensionelle distributionsfunktioner.

Pulsinterferens kaldet interferens, som er en tilfældig sekvens af pulser, beskrevet ved tidspunkterne for forekomsten af ​​pulser og deres type.

Årsagen til at mangle et nyttigt signal er maskeringseffekten af ​​interferens, som helt eller delvist kompenserer for det nyttige signal, eller fraværet af karakteristiske træk i det nyttige signal, der gør det muligt at skelne det fra det interfererende signal, hvilket fører til svigt af CO.

Ved bestemmelse af sandsynligheden for at detektere CO produceret i store mængder, kan der anvendes metoder, der ud over konfidensintervallet og konfidenssandsynligheden anvender kundens risiko og producentens risiko. For eksempel vil en lignende CO ifølge den indenlandske metode have en detektionssandsynlighed på højst 0,9.

Afhængigt af funktionsprincippet skelnes der mellem aktiv eller passiv RVSO og RLSO.

Passiv RVSO og radar bruger egen stråling fra detektionsobjektet eller ændringen i elektromagnetiske felter fra eksterne kilder forårsaget af det.

Aktiv RVSO og RLSO bruger deres egen EMF-kilde til at danne en følsom zone.

Der er en- og to-positions RVSO og radar:

Enkeltpositioner har en fælles transceiverenhed;

To-positioner har separate sender- og modtagerblokke.

Passive radarer bruges til at opdage ubudne gæster, der har deres egen elektromagnetiske stråling.

Formen af ​​den følsomme zone for passiv RVSO bestemmes af formen på antennestrålingsmønsteret. I det første tilfælde er det normalt cirkulært, og det anvendte område er inden for 10 Hz...10 GHz. I det andet tilfælde har den følsomme zone som regel en stråleform, og meter- og decimeterintervallerne bruges.

Aktive enkeltpositionsradarer omfatter:

Enkeltpositionsradar;

Ikke-lineær radar;

Enkeltpositions mikroovn CO.

Enkeltpositionsradarer af meter-, decimeter-, centimeter- og millimeterområder bruges til at overvåge territoriet, der støder op til særligt vigtige objekter, beskytte kystlinjen, kystzonen og kortdistancerekognoscering under kampforhold. Der er stationære, mobile og bærbare radarer.

En ikke-lineær radar bruger et specielt formet bredbåndssignal og er designet til at registrere en person bag stationære fysiske barrierer og beskyttelsesrum.

Enkeltpositions mikrobølge-CO'er bruges til midlertidigt at blokere huller i hegnet, beskytte mængder af uopvarmede lokaler, indgange til beskyttede bygninger, til at dække "døde zoner" af radiostrålelinjer for at beskytte omkredse og organisere skjulte blokeringslinjer i beskyttede lokaler.

Bemærk: Den "døde zone" er mellemrummet mellem CO og 30, eller huller i 30, hvor sandsynligheden for detektion er mindre end en given.

Disse CO'er fungerer i decimeter-, centimeter- og millimeterintervallerne. Til detektion, en ændring i placeringen af ​​stående bølger i det beskyttede volumen, når et detekteringsobjekt dukker op, eller manifestationen af ​​Doppler-effekten, når detektionsobjektet bevæger sig.

To-positionsradarer opererer i decimeter-, centimeter- og millimeterområdet og bruges til at blokere omkredsen af ​​objekter, midlertidige placeringer af militære enheder, last osv. Det nyttige signal genereres ved, at detektionsobjektet ændrer kommunikationssignalet ved modtagerindgangen.

To-positions RVSO'er opererer i dekameter-, meter- og decimeterbølgelængdeområderne og bruges til at blokere objekternes omkreds og organisere skjulte sikkerhedslinjer. Radioemitterende kabler bruges her som antenneanlæg, et andet navn er en utæt bølgeledning, samt stykkevis knækkede to- og enkeltledere.

Denne klassifikation omfatter ikke nogle SO'er, som er en kombination af flere SO'er, og syntetiske blænderadarer, som stadig er under udvikling.


2. Sender, antennesystem og modtager som en blok til at generere et nyttigt signal


Lad der være en radar med et antennesystem bestående af to identiske antenner med dimensionerne DB lodret og Dr vandret, installeret i en højde HA fra jordoverfladen parallelt med hegnet i en afstand A fra det og i en afstand L fra hver Andet. Antennestrålingsmønsteret bestemmes af vinklerne i henholdsvis lodret og vandret plan.

I dette tilfælde er følgende tilfælde mulige: - Antennesystemet kan betragtes som bestående af punktantenner, hvis følgende betingelser er opfyldt:



Et antennesystem må anses for at være af begrænset størrelse, hvis ovenstående betingelser ikke er opfyldt.



Strøm udsendt af sendeantennen RIZL. er relateret til den effekt, der induceres i RPR-modtageantennen, når antennerne er placeret i frit rum ved udtrykket:



hvor er radarbølgelængden, er antenneforstærkningen.

Den underliggende overflades indflydelse på radarens drift er vist i fig. 3.2. Når afstanden L mellem antennerne øges, har det modtagne signal en oscillerende karakter og dæmpes. Efterhånden som højden af ​​HA-antennerne stiger, har det modtagne signal en oscillerende karakter og stiger, hvilket tenderer til værdien af ​​det modtagne signal for fri plads. Et lignende billede observeres med stigende afstand A til et forlænget objekt - et hegn, en mur.


Det er kendt, at når radiobølger udbreder sig fra den sender til den modtagende antenne, dannes der et komplekst interferensmønster. For de fleste radarer og en stor detektionszone er Fresnel-diffraktionstilstanden gyldig.

Det er også kendt, at RF-spredningsområdet er opdelt som følger baseret på forholdet mellem den karakteristiske størrelse af objektet D og radius af den første Fresnel-zone Ri:



Signalgenereringsprocessen i radaren er som følger. En person, der er en ubuden gæst, blokerer konsekvent Fresnel-zonerne, når de bevæger sig over stedet.

Samtidig modelleres en person med en høj grad af nøjagtighed, når han bevæger sig "i højden" og "kravler" af et rektangel med en persons dimensioner, når han bevæger sig "bøjet over" - af to rektangler. Radius af den m-te Fresnel zone




og den største radius af Fresnel-zonen, som bestemmer bredden af ​​detektionszonen, er



Derfor udtrykkes forholdet gennem afstanden fra det elektromagnetiske felts punktkilde til objektet n, afstanden fra objektet til observationspunktet r2 og bølgelængden med følgende formel:



De vigtigste menneskelige parametre, der påvirker parametrene for det nyttige signal, er vist i fig. 3.4.

For at reducere den døde zone, når du opdager en kravlende person, er det nødvendigt at installere en større antenne.

I overensstemmelse med størrelsen af ​​de dyr, der lever på en given genstand, og deres mulige bevægelsesveje, bestemmes niveauet af interfererende pulssignaler.

En anden type interferens er fra den underliggende overflade. De generelle krav til radar på den underliggende overflade er som følger:

Ujævnheder i overfladen er ikke mere end 20 cm;

Græs- og snedække - over 30 cm.

Frekvensbåndet for det nyttige signal bestemmes af minimums- og maksimumsbredden af ​​følsomhedszonen, såvel som minimums- og maksimumshastigheden for bevægelsen af ​​den ubudne gæst. Ved at reducere længden af ​​blokeringssektionen er det følgelig for et bestemt detektionsorgan muligt at detektere en langsommere bevægende ubuden gæst.



For at sikre fælles drift af flere værktøjer, anvendes amplitudemodulation af sonderingssignalet ved forskellige frekvenser. Tidsdeling, som kræver gensidig synkronisering, bruges sjældent.

For at reducere indflydelsen af ​​ændringer i tilstanden af ​​den underliggende overflade på niveauet af det nyttige signal i radaren, bruges en AGC eller logaritmisk forstærker.

I moderne radarsystemer, der bruger digitale behandlingsmetoder, er det som regel muligt at justere længden af ​​det blokerede område og den indtrængendes maksimale og minimale hastighed.

3. Om to tilgange til konstruktion af RVSO


RVSO er bygget på basis af en- eller to-leder ledninger og radio-emitterende kabler. Enkelt- og to-leder ledninger bruges i kontaktmidler, når spærringens top blokeres. Trådlinjens egenskaber afhænger meget af tilstanden af ​​den underliggende overflade.

Alle RVSO'er er karakteriseret ved ujævn følsomhed langs sikkerhedslinjen. For at udligne det i to-tråds linjer bruges en ændring i startbetingelserne for dannelsen af ​​stående bølger i linjerne.

For at kompensere for ujævnheden i RVSO'ens følsomme zone er forskellige metoder blevet foreslået og brugt, såsom:

Sondering af luftbårne stoffer med radio- og videoimpulser;

Sondering af luftbølger med et signal med lineær frekvensmodulation;

Sondering af LVV med et multi-frekvenssignal, inklusive frekvensskift;

Kabelbelastning skifte;

Omskiftning af sende- og modtagekabler;

Brug af to modtagekabler, adskilt lokalt.

Eksisterende RVSO LVV og de anvendte følsomhedsudligningsmetoder kan opdeles i to grupper:

1. RVSO LVV med envejstilslutning af sender og modtager. For at udligne følsomheden anvendes pulserede sonderingssignaler, mens ujævnheden i følsomheden reduceres ved at opdele 43 i elementære sektioner med kort længde.

2. RVSO LVV med modkobling af sender og modtager. Ujævnheder i følsomheden reduceres på grund af multi-kanal signalbehandling. For at danne to eller flere PF-implementeringer bruges forskellige metoder: to med afstand fra hinanden modtagekabler, omskiftning af kabelbelastninger, omskiftning af sende- og modtagekabler, multi-frekvens sonderingssignaler osv.

Lad os overveje den første gruppe af metoder. Brugen af ​​radioimpulser med en fyldningsfrekvens på omkring 60 MHz gør det muligt at opnå elementære sektioner på omkring 30 m i længden, hvilket ikke giver kompensation for lavfrekvente og højfrekvente harmoniske for alle typer pund. Dette værktøj bruges til at blokere grænser i ørken- og halvørkenområder i USA, Canada og Israel, hvor perioden med lavfrekvente rumlige harmoniske er mere eller mindre sammenlignelig med størrelsen af ​​det elementære område.



Det kan bevises, at ved brug af et stort antal sonderingsfrekvenser i området 30...90 MHz, er det muligt at kompensere for ujævn følsomhed op til et niveau på 2...3 dB. Et stort antal empiriske detektionsalgoritmer er beskrevet i litteraturen: med logisk behandling af kanaler i henhold til M ud af N-skemaet, med multiplikation af aktuelle signalværdier, med summering af kvadraterne af aktuelle signalværdier osv. Det er vist, at flerfrekvensmetoder gør det muligt ikke kun at opnå høj ensartethed af følsomhed langs grænsens længde, men også om nødvendigt at udvikle en algoritme til styring af formen af ​​43 RVSO LVV, for eksempel for at opnå 43 bredder fra 1 til 8 m.

Detektionsområdet vist i fig. 3.6 kan repræsenteres som et netværk med fire terminaler, hvis tilsvarende elektriske kredsløb er vist i fig. 3.7.



Lad os overveje spændingsoverførselskoefficienten for et to-terminalt netværk. For interne strømme og spændinger, når man bestemmer Ki, er det bedre at bruge parametrene for et type A fire-terminal netværk, for hvilket



Hvor spændingsforhold, når udgangskontakterne på quadripolen er åbne;



den reciproke af overføringsledningsevnen med kortsluttede udgangsterminaler;



Med afstemt belastning . Så, ved at erstatte værdierne af ZH og Z2 i, får vi:



For de behandlede tilfælde, hvornår , kan udtrykket Zw i nævneren negligeres. Så får vi:



For et udstrålende kabel er Zw = const, så alle ændringer i transmissionskoefficienten vil afhænge af ændringer i koblingsmodstanden Z.

Lad os overveje ændringer i mediets overførselsledningsevne i tværsnittet af diagrammet over den eksplosive blandings interaktionszone, vist i fig. 3.8.

Da modtage- og sendelinjerne er placeret på modsatte sider af jord/luft-grænsefladen, kan kommunikationsmodstanden opdeles i to komponenter: Z - luftrumskommunikationsmodstand og Zy - jordkommunikationsmodstand. Derefter Jordbindingsmodstanden kan repræsenteres som



hvor Zro = const Gf er en koefficient afhængig af jordtypen og dens fugtighed.



Fra udtryk og vi har



Når en ubuden gæst kommer ind i interaktionszonen for et flydende sprængstof, opstår der en heterogenitet, som ændrer kommunikationsmodstanden Zc. Desuden, hvis heterogenitet opstår i luftrummet, ændres modstanden ZB, mens modstanden Zr forbliver uændret:



hvor m er modulationskoefficienten for luftrumskommunikationsmodstand. Herfra



For udstrålende kabler vil modulationskoefficienten af ​​indgangssignalet M være proportional med modulationskoefficienten for kommunikationsmodstanden:



Som en analyse af andre muligheder for det relative arrangement af kabler har vist, har den ovenfor diskuterede mulighed en række fordele:

Mindre afhængig af jordbundsforhold;

Højere signal-til-støj-forhold.

Analyse af det udstrålende kabels felt viser tilstedeværelsen af ​​to bølger, der udbreder sig med forskellige fasehastigheder inde i kablet og langs den ydre overflade af kablet. En mere præcis løsning viste, at der ud over de angivne to typer bølger skulle være andre rumlige komponenter til stede.

Hvis vi udfører en detaljeret analyse af de langsgående og tværgående komponenter af den elektriske feltstyrke langs kablet, vil en kort opsummering af den blive reduceret til følgende.

Komponenterne i det elektromagnetiske felt af et udstrålende kabel i det ydre miljø indeholder flere komponenter, der adskiller sig i udbredelseskoefficient eller fasehastighed.

Den rumlige hovedkomponent af feltet skyldes den interne T-bølge, der strømmer gennem spalterne. Denne komponent, udtrykt ved multiplikatoren , afhænger ikke af mediets elektriske egenskaber. Den anden komponent, udtrykt som



er en analytisk repræsentation af en overfladebølge. Tredje komponent



er en analytisk repræsentation af en rumbølge. Dens fasehastighed bestemmes af de elektriske parametre for kablets dielektriske kappe. Fjerde komponent



er en rumlig bølge, og dens fasehastighed er fuldstændig bestemt af de elektriske parametre i det ydre miljø. Værdierne i de givne udtryk fj betyder:

m er modulationskoefficienten for luftrumskommunikationsmodstand;

d - perforeringsstigning af den ydre kabelelektrode; k - konst;

Z - koordinat for at krydse sikkerhedslinjen; hp, Pl p2 - fasekoefficienter.

Kablets samlede elektriske felt i længderetningen er summen af ​​hovedkomponentens slag med den anden, tredje og fjerde komponent. Det resulterende felt skal være ret komplekst. Den første ulempe ved denne model af den udstrålende struktur er, at der i det resulterende udtryk for den langsgående komponent af den elektriske feltstyrke ikke er noget diskret spektrum af rumlige harmoniske på grund af den diskrete fordeling af de udstrålende spalter.

Derudover kan man ud fra det opnåede udtryk drage en ukorrekt konklusion om, at grundharmonikkens længdefordeling ikke afhænger af Z-koordinaten. Samtidig afspejler denne model mere præcist feltfordelingen langs det udstrålende kabel end andre og gør det er muligt at forklare udseendet af den anden rumlige harmoniske som en funktion af den ujævne følsomhed af CO . Til dato har det dog ikke været muligt at opnå værdierne af amplituderne og dæmpningskoefficienterne for rumlige harmoniske teoretisk. Afhængigheden af ​​faldet i harmoniske amplituder i radial retning er også ukendt, hvilket ikke tillader os at drage en konklusion om værdien af ​​transmissionskoefficienten for det sende-modtagende kabelsystem, når det er placeret i forskellige miljøer.

Resultaterne af eksperimentelle undersøgelser præsenteret i litteraturen viser, at ujævnheden i feltfordelingen langs det udstrålende kabel kan nå 50 dB.

Ved brug af kortsluttede belastnings- eller tomgangstilstande samt ufuldstændig tilpasning af belastningen med kablets karakteristiske impedans, bør modstrømmen af ​​energi skabt af den reflekterede bølge også tages i betragtning. Overlejret på hinanden vil de direkte og reflekterede bølger også skabe en stående bølge, og det resulterende feltmønster langs kablet vil blive endnu mere komplekst.

Hvis vi kun tager hensyn til refleksionen fra den uovertrufne belastning og negligerer bølgedæmpningen langs kablet, så kan den resulterende feltstyrke langs kablet repræsenteres som summen af ​​de direkte og reflekterede bølger.

I dette tilfælde bestemmes de direkte og reflekterede bølger af udtrykkene:



hvor A, B, C, D er amplituderne af rumlige bølger; - bølgeudbredelseskoefficienter; p - refleksionskoefficient.

Under hensyntagen til pariteten af ​​cosinusfunktionen kan den langsgående fordeling af det resulterende kabelfelt udtrykkes som:



Ud fra ovenstående kan det oplyses:

Det resulterende feltmønster langs det udstrålende kabel er en superposition af mindst fire typer bølger;

Ujævnheden af ​​feltstyrken langs kablet er op til 40 dB i enkeltfrekvenstilstand;

Den underliggende overflade har en vis indflydelse på feltfordelingen og koblingskoefficienten mellem kabler.

Samtidig skal det bemærkes, at af praktisk interesse er den komplekse transmissionskoefficient for det transmitterende - modtagende kabelsystem og dets ændringer under en persons passage. Hidtil har det ikke været muligt at opnå en sådan afhængighed teoretisk. Derfor blev en model for følsomhedsfunktionen af ​​RVSO LVV konstrueret. Med PF mener vi afhængigheden af ​​den maksimale amplitude af det nyttige signal, når en person passerer gennem den følsomme zone af RVSO LVV på koordinaterne for grænsens krydsningspunkt og frekvensen af ​​sonderingssignalet, dvs. PF = F, hvor Z er koordinaten for at krydse grænsen, f er frekvensen af ​​sonderingssignalet.

PF kan bestemmes på to grundlæggende forskellige måder:

For det første gennem parallelle passager af den følsomme zone med et interval på 0,7 ... 1 m. Størrelsen af ​​intervallet bestemmes af dimensionerne og nøjagtigheden af ​​personens bevægelse over kabellinjen;

For det andet foretages en enkelt passage langs kabellinjen, direkte under det udstrålende kabel. Det er ekstremt arbejdskrævende at udføre flere krydspassager af én person hver 0,7 m over en 125 m lang sektion. Faktisk vil måling af PF-værdierne ved 179 punkter kræve 4500 til 6000 grænseoverskridelser. Under en sådan række eksperimenter vil værdierne af signalparametrene på grund af indflydelsen af ​​klimatiske og meteorologiske faktorer ændre sig betydeligt, hvilket vil devaluere resultaterne af det udførte arbejde.

For en anden metode kan unøjagtigheden af ​​banen for en persons bevægelse langs kablet og ligeledes manglende evne til nøjagtigt at bestemme læggelinjen for det modtagende kabel føre til betydelige systematiske fejl ved bestemmelse af PF under en langsgående passage. For at opsætte eksperimentet blev der derfor udviklet og begrundet en teknik til optagelse af signaler under en langsgående passage.

Visuel analyse af det rumlige spektrum af Fourier-frekvensspektret viser tilstedeværelsen af ​​to udtalte harmoniske komponenter med perioder på 14...17 og 1,5...2,5 m, karakteristisk for enhver frekvens af sonderingssignalet. Et vigtigt spørgsmål opstår: er de detekterede rumlige harmoniske ens for alle signalfrekvenser? Hvis de rumlige frekvenser ikke er ens, kan inhomogeniteter kompenseres ved at bruge flere særligt udvalgte lydfrekvenser.

Således kan vi konkludere, at PF er beskrevet ved et udtryk af formen:



hvor a og b er konstanter, der bestemmer amplituderne af rumlige harmoniske; f - frekvensen af ​​sonderingssignalet - koefficienter, der bestemmer afhængigheden af ​​perioden for den rumlige harmoniske af frekvensen af ​​sonderingssignalet - konstanter, der bestemmer den relative position af de rumlige harmoniske.

En vigtig opgave er at evaluere værdierne af ovenstående koefficienter, deres afhængighed af tilstanden af ​​den underliggende overflade og ændringshastigheden.

De opnåede data om værdien af ​​perioderne med rumlige harmoniske 14...17 og 1,5...2,5 m refererer til våd tørvejord. Når jorden tørrer ud, stiger værdierne af perioderne med rumlige frekvenser med 10 ... 15%. Under hensyntagen til det faktum, at våd tørv har den højeste dielektriske konstant sammenlignet med andre jordarter, kan det antages, at de opnåede værdier af perioderne med rumlige frekvenser er de nedre grænser for deres ændringer.

Lignende abstracts:

Emne: taktik for at udstyre objekter med perimetersystemer tyverialarm forbundet med at udstyre anlægget med hegn. Tekniske midler og beskyttelsessystemer til anlæggets ydre omkreds. Typer af perimeter sikkerhedsalarmsystemer.

Årsager til at bruge en collinear array-antenne med serie-excitation og dens beregning ved hjælp af Marconi-Franklin-modellen. Bestemmelse af karakteristika for det udstrålende element af antennen. Evaluering af resultaterne opnået ved hjælp af "SAR32"-programmet.

Teoretisk grundlag radar. Dannelse af et multifrekvenssignal. Multi-frekvens radar af mål. Metoder til behandling af multifrekvenssignaler. Støjimmunitet af multi-frekvens radarer. Fordelen ved radar sammenlignet med optiske.

Sikkerhedsalarmsystemer, der tager hensyn til de særlige forhold ved beskyttede genstande, bestemt af koncentrationen, betydningen og omkostningerne ved beskyttede genstande materielle aktiver. Undergrupper af beskyttede objekter. Begreber og definitioner brugt i sikkerhedsalarmsystemer.

De vigtigste parametre for overfladebølgeantennen og dens fødelinje, udviklingen af ​​deres skitse til skala, der angiver de vigtigste geometriske dimensioner og grafik af de normaliserede strålingsmønstre af antennen. Beregning af den strøm, der leveres til antennen af ​​en mikrobølgegenerator.

De vigtigste opgaver for radarstationer med udvælgelse af bevægelige mål. Metode til vurdering af effektiviteten af ​​radarer med SDC baseret på sammenlignende analyse sandsynligheden for korrekt detektion under hensyntagen til indflydelsen af ​​jordens krumning og dæmpningen af ​​radiobølger.

Flyvekontrolradarstationer. Udvikling af driftsalgoritmer og blokdiagrammer af jammer- og stationsbeskyttelsesenheder, analyse af kompleksets effektivitet. Beregning af jammerparametre og jammingdækningsområder.

Arbejdet undersøger emnet arten af ​​indvirkningen af ​​interferens på driften af ​​systemer og principperne for deres beskyttelse. Adskillelse af interferens i grupper: støj, interfererende stråling og interfererende refleksioner. Interferenser og deres klassificering. Støjspektrum. Detektionsteori. Tidens funktioner.

Et ligningssystem, der bestemmer rækkevidden af ​​sekundære radarer. Betingelser for optimaliteten af ​​dette system ud fra et energisynspunkt. Beregning af sendereffekt og transpondermodtagerfølsomhed, radarens grundlæggende egenskaber.

At studere formålet med fiberoptiske kabler som guider til kablede telekommunikationssystemer, der anvender elektromagnetisk stråling i det optiske område som informationssignalbærer. Karakteristika og klassificering af optiske kabler.

Konceptet og essensen af ​​et rumligt signal i den fjerne zone af en strålingskilde. Principper og karakteristika for rum-tid ækvivalens af signalbehandling. Tilfældigt rumligt signal, dets karakteristika og funktioner. Refleksion af støj.

generelle karakteristika og anvendelsesområde for antennesystemer. Bestemmelse af parametre og design af symmetriske vibratorantenner, beskrivelse af metoder til deres excitation. Beregning af et collineært antennearray med parallel excitation, opbygning af diagrammer.