Радарно-тепловизионный комплекс обнаружения АРГУС.

Еще в начале года я договорился с редакцией журнала Системы безопасности о статье про "тепловидение завтрашнего дня". Довольно необычно писать про технологии завтрашнего дня ведь завтра еще не наступило, а когда оно наступит, еще не факт, что то, что прогнозировалось сегодня будет актуальным. На мой взгляд - беспроигрышный вариант - это делать сегодня максимум возможного и тогда завтра можно работать, как минимум, с актуальными технологиями. По ходу работы над статьей сетевое тепловидение превратилось в сетевые охранные технологии увязки различных систем в единый комплекс!

Тепловидение в охранных системах сейчас переживает период расслоения на два больших сегмента. С одной стороны появляются все более и более дешевые тепловизоры для обычных систем видеонаблюдения. Например, FLIR анонсировал начало выпуска осенью 2014г охранных тепловизоров стоимостью $500, вплотную войдя в сегмент традиционного видеонаблюдения. С другой стороны идет развитие, так называемой, охлаждаемой тепловизионной технологии и интегрированных систем РЛС (радиолокационная станция) - тепловизор. Так вот, эксклюзивные интегрированные решения - это уникальные, дорогостоящие решения, выполняемые под каждый конкретный объект, а дешевые тепловизоры - это стандартные массовые решения.

Радарно-тепловизионный комплекс АРГУС. Обзор технического решения.

Когда я учился в МГТУ им. Н.Э.Баумана, я изучал технологию и организацию производства и меня еще тогда привлекало единичное и мелкосерийное производство, так как при таком производстве можно себя не ограничивать и делать все самое эксклюзивное. Все радарно-оптические комплексы - это эксклюзивные решения, собираемые из мелкосерийно производимых компонентов: радиолокационных станций, мультисенсорных тепловизоров, специального программного обеспечения и высокопроизводительных серверов. Каждый объект, оснащаемый РЛС - особенный, каждый имеет свою специфику и нюансы. Все компоненты комплекса соединяются между собой используя сетевые IP-технологии, появляется распределенная сеть устройств, взаимодействующих между собой и решающих общую задачу.

Продолжим и рассмотрим в самом общем виде радиолокационно-тепловизионный комплекс АРГУС, который можно представить в виде трех основных составных частей.

1. Радиолокатор;
2. Поворотный тепловизор;
3. Аналитический блок;

Логика работы комплекса АРГУС такова. Локатор в постоянном режиме сканирует пространство. Зона покрытия может быть до 360 градусов по горизонтали, т.е. полный круг вокруг места установки локатора. Локатор обнаруживает все движущиеся цели в своей зоне обзора , передает информацию о них в аналитический блок и отображает местоположение и траекторию движения целей на картографическом мониторе.

Аналитический блок - это мозг и сердце всего комплекса. Все мечты и желания по логике работы комплекса исполняет именно он. В самом простом случае аналитический блок обрабатывает поступающую на него информацию о целях, принимает решение о том что цель необходимо показать оператору комплекса и передает цель на поворотный тепловизор. Далее поворотный тепловизор получает команду от аналитического блока и наводится (поворот плюс зумирование) на цель крупно отображая ее на экране.

Сканирование целей радарно-тепловизионным комплексом АРГУС

Таким образом, после этих действий комплекса оператор поучает полную информацию об обнаруженной цели: точное местоположение на карте, траекторию движения и изображение обнаруженной цели. По сути, это мечта любой службы безопасности - знать кто, где, когда и что делает.

Применение сетевых технологий позволяет создавать более сложные подобные комплексы, состоящие из нескольких РЛС и нескольких тепловизоров. При создании таких топографически распределенных комплексов многократно возрастает важность аналитического блока комплекса, так как именно он увязывает все компоненты в единую, слаженную систему.

Радиолокаторы комплекса АРГУС могут располагаться в географически различных местах, на различных высотах. Тепловизоры также могут быть расположены в различных местах, на различных высотах, иметь различные характеристики по разрешающей способности, по полю зрения, по скоростям поворота. Можно предполагать и проектировать различные комбинации и сочетания в зависимости от топологии объекта и тактики охраны объекта. Например могут быть такие комбинации: одна РЛС и один тепловизор, одна РЛС и много тепловизоров, много РЛС и один тепловизор и много РЛС и много тепловизоров. Одна из полезнейших функций аналитического блока - это возможность увязать совместную работу нескольких РЛС и тепловизоров. Например, тепловизор может быть связан с двумя и более РЛС, т.е. может отображать цели, пойманные различными РЛС (если топография это позволяет, конечно).

Как правило, чаще всего встречаются комбинации, когда к одному РЛС привязаны несколько тепловизоров. Такие комбинации дают преимущество по одновременному сопровождению нескольких целей. Это и понятно, один тепловизор в один момент времени может сопровождать только одну цель, когда РЛС может одновременно засекать сразу практически неограниченное количество целей. Объекты, где сразу одновременно находится множество двигающихся целей лучше всего оснащать несколькими тепловизорами.

Поговорим о некоторых функциях аналитического блока комплекса АРГУС. Взаимосвязь локаторов и тепловизоров. На карту охраняемого объекта можно наносить зоны работы локаторов и зоны, где локаторы работать не должны. Каждой такой зоне можно назначить ответственные тепловизоры и только от тактики работы и желания зависит на какие зоны привязать какие тепловизоры. При желании можно организовать так, что при попадании в зону цели на нее сразу будет наводиться два и более тепловизоров. Это имеет смысл, если при дальнейшем движении цель может выйти из зоны действия одного из тепловизоров. Тогда ее автоматически продолжит вести второй тепловизор.

Взаимосвязь тепловизоров и периметральной сигнализации. Аналитический блок способен увязать совместную работу тепловизоров и периметральной сигнализации. Алгоритм работы такой связки довольно простой. При сработке определенной зоны сигнализации, аналитический блок определяет эту зону и поворачивает на нее тепловизор. Таким образом оператор комплекса получает информацию о нарушителе, пересекающем периметр. На карте объекта отображается место сработки периметральной сигнализации и видеоизображение, получаемое с тепловизора.

Отслеживание по принципу "свой-чужой" (Blue Force Tracking). Очень важная функция комплекса АРГУС. Для тех объектов, на которых в зоне работы локатора присутствует собственный персонал очень важно не вызывать тревоги при попадании своего человека в зону обнаружения. Также необходимо знать в каком месте объекта кто находится. Во время задержания нарушителей полезно иметь информацию не только о передвижении нарушителя, но и о передвижении собственных сотрудников. Тоже самое относится к транспортным средствам и судам. Для судов разработаны различные AIS системы - системы автоматической идентификации. Такие системы по радиосвязи передают свои координаты в центр мониторинга, в котором отображается полная картина расположения и движения судов. Для персонала часто используются системы RFID. И AIS и RFID системы могут быть интегрированы с аналитическим блоком.

В радиолокационно-тепловизионных комплексах АРГУС используются понятия "свой-чужой" или Blue Force Tracking. Персонал и техника, имеющие специальные метки отображаются на карте как "свой", все остальные - как "чужой". Кроме того, по ID номерам меток, отображенных на карте можно идентифицировать кто конкретно находится в каком месте объекта и куда движется.

Автосопровождение целей радарно-тепловизионным комплексом АРГУС

Варианты монтажа и использования комплекса. Применение радиолокационно-тепловизионных комплексов АРГУС можно условно поделить на два вида. Стационарные комплексы и мобильные комплексы. В мобильных комплексах добавляется цифровой магнитный комплекс (DMC), системы геопозиционирования (GPS) и активной картографии тех мест, где перемещается мобильный комплекс. Под активной картографией имеется в виду возможность комплекса в зависимости от своего местоположения автоматически подкладывать нужную карту и определять правильное направления на север. Мобильные комплексы бывают выполненными на базе транспортного средства с установленными радаром и тепловизором на мачтах, либо в переносном варианте на треногах. Когда есть необходимость наблюдения из одной точки, то очень выгодно располагать локатор и тепловизор как единый блок на одной мачте или треноге. Такое расположение является оптимальным и для настройки совместной работы, так как исключаются ошибки связанные с расположением локатора и тепловизора в разных местах. Хотя этими ошибками можно пренебречь, так как их влияние минимально, при грамотно работающих алгоритмах аналитического блока.

Стационарные инсталляции хоть и не так сложны, как мобильные, но не менее интересны в плане топологии расположения локаторов и тепловизоров. Локаторы необходимо устанавливать так, чтобы закрыть как можно больше необходимого пространства. Тепловизоры должны быть установлены так, чтобы закрывать свою необходимую зону обзора и часть покрываемой локатором территории. Взаимосвязь между установленными в различных частях объекта тепловизорами и радарами осуществляется через аналитический блок, который обрабатывает координаты целей, полученных с локатора и передает нужные данный для поворота тепловизора.

Грамотный микс комплекса АРГУС из технологий локации, тепловидения, IP-сетей, систем GPS, RFID, AIS, увязанный алгоритмами работы комплекса обнаружения действительно способен обеспечить охрану объекта на высоком уровне, который можно описать так "хочу знать и видеть кто, где, когда и что делает".