Дегтярев Дмитрий Сергеевич, начальник управления «Радиолокация», dds@micran.ru
Как работают радары?
Современные системы видеонаблюдения имеют широкий спектр возможностей благодаря новейшим алгоритмам видеоаналитики и нейронных сетей. Однако у них есть большой минус — чем больше охраняемая территория, тем больше требуется камер. Это ведет к росту затрат на установку и обслуживание, увеличивает нагрузку на обслуживающий персонал. Кроме того, в некоторых местах размещение системы видеонаблюдения невозможно, например, на территории археологических заповедников или на водной поверхности. Избежать всех проблем можно за счет применения систем дистанционного зондирования. К самым распространенным технологиям этого вида относятся радарные комплексы охраны.
По сравнению с оптико-электронными средствами охранный радар обеспечивает наблюдение на основе совершенно иной технологии. Принцип его действия заключается в излучении радиоволн и регистрации их отражений от объектов. Разность частот между посланным и принятым сигналом позволяет радару получать информацию о местоположении, размере и скорости объекта.
По методу выделения подвижных целей различают два типа радарных систем:
1) на основе яркостного анализа;
2) на эффекте Доплера.
При яркостном анализе движущиеся цели выделяются при сравнении двух и более радиолокационных кадров. Принцип действия доплеровского радара построен на изменении частоты отражённого сигнала от подвижного объекта в зависимости от скорости его передвижения. Таким образом, любая радиолокационная система работает как своего рода датчик движения на большой открытой территории с возможностью определения точных координат объекта.
Преимущества радаров
При мониторинге объекта важно сократить количество ложных тревог, не пропуская при этом реальных инцидентов. Классические системы видеонаблюдения стабильно работают при благоприятных оптических условиях, но при возникновении помех (например, плохой погоды) могут давать сбой. Радары же позволяют обойти эту проблему. Далее мы разберем, почему радарные системы дают возможность минимизировать влияние неблагоприятных условий оптического наблюдения:
-
Визуальный эффект. Система видеоаналитики регистрирует движение на основе изменения заданного количества пикселей в кадре. Если большое количество пикселей видоизменяется, детектор воспринимает это как движение. Однако система не всегда может сделать правильные выводы. Иногда изменение пикселей может быть обусловлено визуальными явлениями, например, движущимися тенями или лучами света. Некорректная обработка сигнала приведет к срабатыванию ложной тревоги. Радар же обнаруживает только физическое перемещение объектов, при этом полная темнота или контровой свет не являются для него помехой.
-
Погодные явления. Осадки, плотный туман или обледенение могут серьезно повлиять на работу видеоаналитики вплоть до полного её бездействия из-за отсутствия оптической видимости. Сигналы радара менее подвержены погодному влиянию.
-
Мелкие объекты на объективе. Капли дождя или насекомые на объективе камеры являются серьезной помехой для систем видеоаналитики. Радиолокационные датчики не реагируют на такие мелкие объекты.
Способ применения
Радары предназначены для наблюдения за открытой территорией. Это могут быть промышленные объекты, автостоянки, аэропорты, порты или рыбные хозяйства, где не предусмотрена активность в охраняемые периоды.
В зависимости от решаемой задачи применяются радарные системы разной дальности обнаружения. Как правило, в системах используются радары ближнего действия, поскольку подавляющее количество объектов безопасности имеет сложную конфигурацию территории. При таких условиях применение устройств с большой дальностью действия не имеет смысла.
При установке радиолокационного сенсора необходимо иметь в виду, что радар, как и камера, работает в пределах оптической видимости, т. е. имеет теневые зоны. Такие участки могут быть обусловлены строениями, рельефом местности, растительностью и т.д. Чтобы минимизировать количество теневых зон, радары поднимают над препятствиями. При этом стоит учесть ширину диаграммы направленности антенны в вертикальной плоскости: чем уже ширина диаграммы, тем больше «мёртвая зона» под радаром.
Для покрытия большей площади можно использовать несколько радаров. Помимо увеличения охраняемой территории это создаст эффект многоракурсности. Такая особенность позволит увеличить вероятность обнаружения опасности и исключить теневые зоны.
Для принятия мер реагирования на угрозу недостаточно просто обнаружить цель, важно её идентифицировать: определить размер, тип и скорость угрозы. Поэтому системы охраны могут дополняться PTZ-камерами и тепловизорами.
Если на охраняемом объекте группа реагирования находится не постоянно и скорость реакции недостаточно высока, рекомендуем включить в систему охраны такие средства воздействия, как поворотные прожекторы или акустические системы.
При работе с радаром необходимо обратить внимание на следующие ограничения в применении:
-
Плотная застройка. Пространственного разрешения радара может быть недостаточно, чтобы различать объекты между близко стоящими строениями.
-
Густая и высокая трава. Деревья, кустарники и трава также могут отражать радиосигналы. В таком случае цель на радиолокационном изображении будет сливаться с окружающей обстановкой и выделить её будет проблематично. Помимо всего прочего, в ветреную погоду растения будут двигаться, вызывая множество ложных тревог.
Радиолокационная система «GUARD»
При разработке собственной радиолокационной системы компания Микран учла все сильные и слабые стороны этой технологии и создала оптимальное решение для надежной охраны территорий. Радиолокационная система «GUARD» представляет собой комплекс, состоящий из радиолокационных датчиков, интегрированных поворотных камер, тепловизоров и прожекторов.
В то время как другие системы видеонаблюдения, даже при наличии видеоаналитики, ориентированы на фиксацию произошедших событий, «GUARD» является системой реального времени. Радиолокационные сенсоры могут зафиксировать цель ещё до её появления в объективах видеокамер даже за пределами охраняемой территории. Таким образом, применение радарного комплекса позволяет сократить время реакции на угрозу со стороны персонала службы безопасности.
Базовый состав системы состоит из 4 частей: радиолокационного сенсора, тепловизионно-оптического оборудования, блока сопряжения для подключения к сетям питания и передачи данных и серверного оборудования — компьютеров в 19-дюймовых корпусах либо в настольном исполнении.
Первые три элемента устанавливаются на улице. Инженеры Микрана специально сделали их максимально легкими, что позволяет осуществлять монтаж на существующих мачтах и зданиях без возведения отдельных сооружений. Установка оборудования не требует специальных навыков и особых требований к точности. Все геометрические отклонения от идеального положения можно откалибровать на программном уровне. Отдельно стоит отметить, что все устройства в составе системы «GUARD» подключаются через стандартные сети Ethernet, которые, как правило, уже имеются в местах установки.
Данные преимущества позволяют значительно снизить стоимость установки по сравнению с системами видеонаблюдением. Одновременно с этим малое количество устройств позволяет существенно сократить затраты на содержание технического обслуживающего персонала и операторов. Таким образом, радиолокационная система охраны «GUARD» обеспечивает безопасность больших территорий, обладая при этом крайне низкой стоимостью на единицу площади.
Ключевые особенности
Удобный пользовательский интерфейс
При разработке данной системы значительное внимание уделялось не только технической, но и эстетической составляющей продукта. Многолетний опыт взаимодействия с реальными пользователями позволил создать максимально простой и понятный интерфейс, не требующий специальных навыков и длительного обучения персонала. Программное обеспечение позволяет настроить индивидуальный набор инструментов, отображаемых оператору.
Фильтрация ложных срабатываний
Отличительной особенностью системы «GUARD» является эффективная фильтрация ложных срабатываний, которая позволяет исключить тревоги от мелких животных, птиц, кустарников и других помех. Эта возможность позволяет использовать радиолокационную систему в самых сложных условиях.
Настройка охраняемых зон
Далеко не всегда требуется охрана всей территории объекта. Чаще всего надзор нужен над отдельными участками, где запрещено находиться человеку или транспорту в штатном режиме. Программное обеспечение системы «GUARD» позволяет создавать любое количество зон охраны произвольной формы на интерактивной карте. При этом радар способен фиксировать в этих зонах неограниченное количество целей.
Ведение архива событий
Несмотря на то, что система «GUARD» ориентирована на работу в режиме реального времени, ее можно подключить к серверу архивации для хранения данных радиолокации и видеоинформации. Это позволяет проводить качественную оценку и анализ произошедших событий.
Адаптивность
«GUARD» может использоваться как автономная система, так и являться частью общей инфраструктуры комплексной системы охраны, включающей в себя ряд вспомогательных инструментов охранной сигнализации: датчики движения, активные инфракрасные барьеры, радиолучевые датчики, лазерные сканирующие датчики, вибродатчики и так далее.
Технические характеристики сенсоров
Радиолокационные сенсоры, входящие в состав комплекса «GUARD» позволяют обнаруживать автомобили на расстоянии до 5,5 км и человека до 3,1 км во всех направлениях за 2,5 секунды, что дает возможность своевременно обнаружить нарушителя.
Работа в Х-диапазоне на частоте чуть менее 10 ГГц позволяет радарам Микрана стабильно работать даже во время сильных осадков. Кроме того, погрешность, с которой «GUARD» определяет положение объекта, достигает всего 1,5 метров по дальности и 10 по азимуту. Этих параметров вполне достаточно, чтобы безошибочно навести оптические датчики для идентификации цели. Применение твёрдотельной элементной базы позволяет продлить срок службы радара и отказаться от регламентных замен узлов как у магнетронных радаров. Потребляемая мощность сенсоров не превышает 100 Вт, что не даёт ощутимой нагрузки на существующие сети питания и не требует их модернизации. Также радары системы «GUARD» имеют сертификат транспортной безопасности в соответствии с постановлением правительства №969 и могут быть использованы на объектах Минтранса.
Таблица 1. Технические характеристики сенсоров MRS-1000/MRS-1001
Послепродажное обслуживание
Радиолокационная система «GUARD» имеет свою специфику и особенности применения, поэтому перед установкой на конкретном объекте компания Микран проводит натурные испытания. Эти предпроектные мероприятия позволяют снять все вопросы, касающиеся работы комплекса, и выбрать оптимальный вариант системы безопасности. Также Микран оказывает услуги по индивидуальной настройке программного обеспечения «GUARD» под требования пользователя. Благодаря такому тесному взаимодействию с клиентами система постоянно модернизируется: улучшаются алгоритмы обнаружения, добавляются новые возможности и поддерживаемые устройства. Обновления для существующих клиентов являются бесплатными.
Кто использует радиолокационные системы охраны «GUARD»?
География Сегодня охранные системы Микрана установлены в аэропортах Томска, Барнаула и Владивостока, на Саратовской, Бурейской и Богучанской ГЭС, на Ленинградская АЭС, на нефтеналивном комплексе «Шесхарис» и т.д. Помимо отечественных клиентов, радары Микрана по достоинству оценили и успешно используют их в своих проектах зарубежные партнёры. К ним относятся Ocean Pioneer Technology Development Co, Transas Marine Pacific PTE, Wartsila, Visionary Marine Technology.
Подробнее о радиолокационной системе охраны GUARD смотрите на нашем youtube-канале: https://www.youtube.com/user/Micran
Элемент не найден