Фомин П.М., к.т.н., руководитель, Главное управление МЧС России по Удмуртской Республике, г. Ижевск, Россия;
Захаров А.В., генеральный директор – генеральный конструктор, группа компаний ZALA AERO ООО «ЦСТ», г. Ижевск, Россия;
Поздеев А.Г., заместитель начальника отдела, Главное управление МЧС России по Удмуртской Республике, г. Ижевск, Россия;
Белый Ю.М., ведущий инженер-конструктор по системам управления, группа компаний ZALA AERO ООО «ЦСТ», г. Ижевск, Россия
Аннотация
В сфере обеспечения безопасности предприятия разработано значительное количество разнообразных систем противодействия внешним и внутренним угрозам. Построенные на основе комплексного подхода и взаимодействия различных структурированных элементов, эти системы, эффективно работающие в помещениях и на территориях малого размера, учитывая нестабильный человеческий фактор, не являются совершенными для охраны зон большой площади или протяженности. Даже наличие огромного числа технических средств безопасности не всегда оказывается наиболее правильным ре¬шением исходя из критерия «цена/ка¬чество». В этой связи предлагается интеграция беспилотного летательного аппарата в среду комплексной безопасности.
Ключевые слова: система безопасности, беспилотник, беспилотный летательный аппарат, БЛА, охрана.
Интеграция беспилотного летательного аппарата (БЛА) в среду комплексной безопасности (рис. 1) представляет собой новый, инновационный, а главное эффективный способ модернизации имеющейся элементной базы охраны предприятия, а также мониторинга больших по площади территорий, как частного, так и государственного характера. В настоящее время в России отечественная беспилотная авиация находится на этапе становления и бурного развития, особенно в сфере малых и средних БЛА – в стране насчитывается десяток производителей, ведущих активную деятельность в области разработки, производства и эксплуатации беспилотников.
Рис. 1. Комплексная система безопасности предприятия
Неопределенность военного применения «дронов» в структурах Министерства обороны, отсутствие внятной государственной политики развития беспилотного крыла ВВС и армейских сухопутных частей разительно отличается от ускоряющегося процесса внедрения и широкой эксплуатации комплексов с БЛА в гражданской сфере. Очевидную экономическую выгоду экономии средств и универсальность применения, а также возможности беспилотников первыми ощутили на себе авиационные отряды МВД, активно эксплуатирующие БЛА. Министерство по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидациям последствий стихийных бедствий в свою очередь также начало активно внедрять беспилотники в свои отряды и уже имеет значительный опыт их применения. Аэрофотосъемка и картография, мониторинг с/х угодий, прибрежной зоны, границ, криминогенной и чрезвычайных ситуаций – вот тот неполный перечень областей применения беспилотных аппаратов. Процесс интеграции комплексов с БЛА в традиционную налаженную систему деятельности различных организаций и является на текущий момент основной задачей, сопряженной с определенными трудностями, как административного, так и чисто технического характера.
Несмотря на широкий спектр областей эксплуатации БЛА, в своей работе я попытался представить несколько нестандартный, но вместе с тем интересный способ внедрения «дронов»: интеграция беспилотных летательных аппаратов в наземные охранные системы предприятий.
Наземный комплекс
Наземный охранный периметр может быть оснащен детекторами движения, а также многоканальными системами видеонаблюдения. Встроенные лазерные дальномеры позволяют точно определить расстояние до объекта вторжения, а модуль GPS определить его положение на карте охраняемой территории (рис. 2).
Рис. 2 Состав комплекса
Датчики движения с цифровой технологией обработки сигналов предназначены для охраны протяженных периметров средней и большой дальности, таких как аэропорты, крупные промышленные предприятия, склады, а также объекты с высокой степенью безопасности. В зависимости от модели длина чувствительной зоны может составлять от 50 до 500 метров. Блоки датчиков снабжены параболическими антеннами с линейной поляризацией излучения.
Мобильный комплекс
Наземный передвижной комплекс управления (наземная станция управления) на базе автомобиля высокой проходимости представляет собой полноценное рабочее место оператора с богатым функционалом и системой жизнеобеспечения (рис. 3).
Рис. 3 Станция управления
НСУ, в дополнение к уже имеющейся системе видеонаблюдения, может быть оснащена дополнительными камерами слежения, а также прицепом со стационарной НСУ контейнерного типа, позволяющей вести работы на значительном удалении продолжительное время.
Станция обеспечивает постоянный контроль за беспилотными аппаратами (до 4 одновременно), а также синхронизирует полученные данные со стационарных камер и датчиков движения. Использование нескольких мобильных комплексов одновременно позволяет обеспечивать видеонаблюдение в реальном масштабе времени за протяженными охраняемыми территориями. Система мобильного дистанционного видеонаблюдения для охранных систем обеспечивает в реальном масштабе времени передачу видеоинформации с охраняемых объектов с использованием мобильных комплексов видеонаблюдения на стационарные удаленные пункты управления охранных систем.
При этом в состав комплексов видеонаблюдения входят как собственные средства создания мультисервисной сети, так и средства обеспечивающие сопряжение с территориальными мультисервисными сетями, поддерживающими технологию TCP/IP.
Автомобильный парк заказчика может быть оснащен маяками для последующего определения транспорта в системе «свой-чужой».
Воздушный сектор
Система подразумевает интеграцию беспилотного летательного аппарата в среду комплексной безопасности и представляет собой эффективный способ модернизации имеющейся элементной базы охраны предприятия.
Как часть комплексной безопасности предприятия способна выполнять следующие задачи:
- наблюдение территорий в радиусе до 50 км в режиме получения видеосигнала высокого разрешения с БЛА в прямой трансляции на мониторы центра управления;
- постоянный круглосуточный мониторинг территорий в радиусе до 200 км при условии записи полученных данных на цифровой носитель на борту планера;
- обнаружение, идентификация и ведение движущихся объектов;
- при наличии системы «свой-чужой», оперативное информирование о нарушении границ и вторжении на территорию постороннего объекта (рис. 4).
Рис. 4 Площадь визуального покрытия
Система действует по следующему принципу.
Детекторы движения выявляют факт нарушения границы и место проникновения. Ближайшие видеокамеры захватывают объект и ведут его до момента подлета БЛА, который приняв сигнал тревоги, автоматически выдвигается к заданному квадрату. Видеонаблюдение ведется как с наземных камер, расположенных по периметру территории, так и с использованием видеокамер, расположенных на беспилотном летательном аппарате.
Система включает в себя воздушный сектор – комплексы БЛА; наземный периметр – охранные извещатели для открытых пространств (датчики движения и т.д.); периферийные устройства охранной сигнализации (пульт управления, системы оповещения); системы видеонаблюдения/видеорегистрации; системы контроля, передачи и отображения извещений, а также мобильный наземный комплекс управления высокой проходимости и дополнительную многофункциональную стационарную станцию управления контейнерного типа с системой полного жизнеобеспечения.
Беспилотный летательный аппарат, входящий в состав мобильного комплекса, обеспечивает видеонаблюдение за охраняемым объектом с высоты от 100 до 400 м в радиусе до 25 км от мобильного комплекса, либо от стационарного центра управления, обеспечивая тем самым более широкий круг обзора, по сравнению с наземными видеокамерами, а также наблюдение за объектами, доступ к которым по наземному маршруту затруднен.
Видеоинформация с БЛА по радиоканалу передается на наземный мобильный комплекс. Управление БЛА осуществляется оператором с земли либо полет проходит в автоматическом режиме. Запуск и посадка БЛА не предъявляют никаких специальных требований.
Видеоинформация с камер видеонаблюдения через видеокодер поступает в систему, просматривается оператором, и по его желанию любая из видеокамер может быть подключена к системе передачи по каналам связи на стационарный пункт управления охранной системы. Выбор видеокамеры может производить также оператор стационарного пункта управления.
В системе используются эффективные алгоритмы сжатия, обработки и форматирования данных под требования сетей TCP/IP, обеспечивающие передачу видеопотока по современным мультисервисным сетям (рис. 5).
Рис. 5 Инфраструктура данных
Наземные видеокамеры позволяют реализовать режим кругового наблюдения за объектами в радиусе до 10 км с использованием обычных камер или многоканальных комплексных объективов, размещенных на поворотном устройстве. Взаимодействуя с традиционной системой видеонаблюдения, интегральная система позволяет расширить границы и диапазон зоны мониторинга.
Удаленный доступ к центру управления посредством сетей Интернет позволяет в прямом режиме получить всю необходимую информацию о ситуации на объекте, даже находясь вне контролируемой зоны (рис. 6).
Рис. 6 Выводимое изображение с БЛА
Литература
1. Бурков В.Н., Толстых А.В., Овчинникова Т.И., Уандыков Б.К. Модели оптимального управления промышленной безопасностью // Проблемы безопасности и чрезвычайные ситуации. – 2004. – № 3 – С. 30-41.
2. Толстых А.В. Моделирование механизмов управления безопасностью // Проблемы управления. – 2004. – № 4. – С. 71-75.
3. Гедзберг Ю.М. Охранное телевидение. Горячая линия-Телеком. 2005г.
4. Охранные системы. Информационное издание. – Выпуск 4. – М.: Солон, 1996.
5. Технические средства охраны, безопасности и сигнализации: Справочник. – ВИМИ, 1994.
6. Управление и наведение беспилотных маневренных летательных аппаратов на основе современных информационных технологий / Красильщиков М.Н., Серебряков Г.Г. – ФИЗМАТЛИТ, 2005.
7. Интернет-ресурсы: www.zala.aero, www.ruvsa.com, www.gsm-guard.net, www.uav.ru, www.airwar.ru, www.auvsi.org.