Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ СИГНАЛИЗАЦИОННОГО ПРИКРЫТИЯ ЧЕТЫРЕХСТОРОННЕГО ПЕРЕКРЕСТКА ДОРОГ

Изобретение относится к способам дистанционного охранного мониторинга местности и может быть использовано в случаях применения средств обнаружения (СО) с протяженной зоной обнаружения (ЗО), построенных на радиолучевом принципе обнаружения нарушителя, для сигнализационного прикрытия четырехсторонних перекрестков дорог [1].

Часто маршрут движения нарушителя проходит по имеющейся сети дорог на местности. Во многом успех задержания нарушителя зависит от знания направления его движения. Поэтому сигнализационному прикрытию четырехсторонних перекрестков дорог уделяется значительное внимание. На практике для этого широко применяются средства обнаружения с протяженной ЗО, построенных на радиолучевом принципе обнаружения нарушителя. Многие из этих средств имеют зону обнаружения протяженностью несколько сотен метров (250-500 м) [1].

Известен способ сигнализационного прикрытия четырехстороннего перекрестка, заключающийся в развертывании на четырехстороннем перекрестке дорог четырех СО с протяженной ЗО так, чтобы зона обнаружения каждого средства пересекала одну из дорог и перекресток дорог со всех четырех сторон по периметру был прикрыт этими средствами; определении направления движения нарушителя через перекресток по очередности поступления сигналов тревоги за установленный интервал времени от двух средств обнаружения с момента поступления первого сигнала тревоги согласно таблице соответствия направления движения нарушителя и последовательности средств обнаружения, выдавших сигнал тревоги (фиг. 1, 2) [1].

В известном способе в случае движения нарушителя в обход перекрестка два СО переходят в режим тревоги в той же последовательности, что и при его движении через перекресток, это не позволяет разделить между собой факт движения объекта через перекресток и факта движения объекта в обход перекрестка [1]. Вместе с тем силам реагирования принципиально важно знать, как именно движется нарушитель - через перекресток или в обход него, так как эти данные во многом определяют успех их дальнейших действий. Также в известном способе СО развернуты на перекрестке таким образом, что парами находятся напротив друг друга и это снижает протяженность сигнализационного рубежа (L рубежа), прикрывающего пути обхода перекрестка (фиг. 1).

Таким образом, недостатками известного способа являются отсутствие возможности разделения между собой факта движения нарушителя через перекресток и факта его движения в обход перекрестка; небольшая протяженность сигнализационного рубежа, прикрывающего пути обхода перекрестка, которая не превышает протяженности зоны обнаружения одного средства обнаружения.

Целью изобретения является получение дополнительной возможности определять факт движения нарушителя в обход перекрестка и направление этого движения, а также увеличение протяженности сигнализационного рубежа, прикрывающего пути обхода перекрестка, без применения дополнительных СО.

Для достижения поставленной цели разработан способ сигнализационного прикрытия четырехстороннего перекрестка дорог, заключающийся в развертывании на четырехстороннем перекрестке дорог четырех СО с протяженной ЗО так, чтобы оси зон обнаружения максимально были приближены к центру перекрестка на расстояние, равном двойной максимальной ширине зоны обнаружения; зоны обнаружения каждого средства обнаружения смещены относительно друг друга и центра перекрестка таким образом, чтобы меньшей своей частью образовывать четырехугольник вокруг центра перекрестка и большей своей частью быть вне этого четырехугольника и лежать поперек одного из четырех направлений обхода перекрестка; определении направления движения нарушителя через перекресток по очередности поступления сигналов тревоги от двух СО согласно таблице соответствия направления движения нарушителя и последовательности СО, выдавших сигнал тревоги; определении факта обхода перекрестка дорог и направление этого обхода по средству обнаружения, выдавшему единственный сигнал тревоги в течение установленного интервала времени с момента поступления этого сигнала (фиг. 3, 4), СО разворачиваются на перекрестке так, чтобы оси их ЗО максимально были приближены к центру перекрестка на расстояние, при котором гарантировано не происходит ложного срабатывание этих средства при движении нарушителя по дороге, расположенной вблизи ЗО, и которая не пересекает эту дорогу (ось зоны обнаружения лежит вдоль дороги). Эти расстояния равны (фиг. 5):

где OA′, OB′, OC′, OD′ - расстояние от оси зоны обнаружения до дороги, которой она параллельна, м;

Н - максимальная ширина зона обнаружения средства обнаружения, м.

Зоны обнаружения каждого СО смещены относительно друг друга и центра перекрестка таким образом, чтобы меньшей своей частью образовывать четырехугольник вокруг центра перекрестка, протяженность этой части равна 4·Н (фиг. 5). Большей своей частью быть вне этого четырехугольника и лежать поперек одного из четырех направлений обхода перекрестка. Таким образом, протяженность сигнализационного рубежа в предлагаемом способе увеличивается и равна (фиг. 1, 6):

где L рубежа - протяженность сигнализационного рубежа, прикрывающего перекресток с каждой из сторон, м;

Lзо - протяженность зоны обнаружения одного СО, м.

Как правило, максимальная ширина зоны обнаружения Н у радиолучевых средств лежит в пределах до 2 метров при протяженности зоны обнаружения Lзо до 250 и до 6 метров при протяженности зоны обнаружения до 500 метров соответственно [1]. То есть, ширина зоны обнаружения Н составляет около 1% от протяженности зоны обнаружения Lзо. Тогда, выразив в формуле 2 ширину зоны обнаружения Н через протяженности зоны обнаружения Lзо, получим, что протяженность сигнализационного рубежа, прикрывающего перекресток с каждой из сторон, равна (фиг. 6):

То есть, по сравнению с существующим способом сигнализационного прикрытия перекрестка, у которого протяженность сигнализационного рубежа не больше протяженности ЗО одного средства, в предлагаемом способе протяженность рубежа увеличена на 90% (фиг. 1, 6, формула 3).

Через четырехсторонний перекресток движение нарушителя возможно в 12 направлениях. При этом в режим тревоги переходят два из четырех средств, ЗО которых пересечет нарушитель (фиг. 4). При движении же нарушителя в обход перекрестка благодаря специально разработанной схеме развертывания СО в режим тревоги переходит одно из четырех средств (фиг. 3, 4). Поэтому для исключения ошибки вывода о движении нарушителя, решение о движении нарушителя в обход перекрестка окончательно принимается не ранее окончания установленного интервала времени с момента поступления единственного сигнала тревоги от СО (ΔT). Этот интервал определяется максимально возможным временем, за которое нарушитель пересечет две ЗО при движении в заданном направлении через перекресток. Он зависит от минимальной скорости движения нарушителя и расстояния, проходимого им от первой до второй ЗО (фиг. 3, 5):

где Δt_Nmax - максимально возможное время движения нарушителя через перекресток в заданном направлении от первой до второй ЗО, с;

S_N - расстояние, проходимое нарушителем через перекресток в заданном направлении от первой до второй ЗО, м;

Vmin - нижний предел скорости нарушителя на перекрестке, м/с.

С учетом разработанной схемы развертывания СО на перекрестке эти расстояния S_N одинаковы для всех направлений и равны, поэтому (фиг. 5):

где S - расстояние, проходимое нарушителем через перекресток в заданном направлении от первой до второй ЗО, м.

Таким образом, максимально возможное время движения нарушителя через перекресток от первой до второй ЗО:

где Δtmax - максимально возможное время движения нарушителя через перекресток с пересечением зон обнаружения двух средств, принимаемое для всех направлений, с;

Нижние пределы скоростей нарушителя зависят от конкретных условий местности, определены практически, известны и подтверждены на основе статистических исследований (фиг. 7). [2, 3]

Для надежности результата вывода принимаемый за расчетный интервал времени, за который нарушитель пройдет перекресток в заданном направлении от первой до второй ЗО берется с коэффициентом 1, 2:

где ΔТ - принимаемый за расчетный интервал времени, за который нарушитель пройдет перекресток в заданном направлении с пересечением зон обнаружения двух средств, с.

Сущность изобретения поясняется графическими материалами, где представлено на:

фиг. - 1 схема развертывания средств обнаружения в известном способе сигнализационного прикрытия четырехстороннего перекрестка дорог и вариантами направлений движения нарушителя;

фиг. 2 - таблица принятия решения о направлении движения нарушителя на перекрестке дорог для известного способа;

фиг. 3 - схема развертывания средств обнаружения в предлагаемом способе сигнализационного прикрытия четырехстороннего перекрестка дорог и вариантами направлений движения нарушителя;

фиг. 4 - таблица принятия решения о направлении движения нарушителя на перекрестке дорог;

фиг. 5 - схема развертывания средств обнаружения вблизи центра перекрестка;

фиг. 6 - схема развертывания средств обнаружения на четырехстороннем перекрестке дорог;

фиг. 7 - таблица диапазонов скоростей нарушителя на различных участках местности;

фиг. 8 - структурная схема взаимосвязи применяемых устройств при реализации способа.

При реализации способа применяются следующие устройства: средство 1 обнаружения с передатчиком №1, устройство 2 управления таймером 3, средство 4 обнаружения с передатчиком №2, приемник 5 сигналов, решающее устройство 6, средство 7 обнаружения с передатчиком №3, монитор 8, средство 9 обнаружения с передатчиком №4 (фиг. 8).

Способ включает два этапа: подготовительный и основной.

Подготовительный этап:

1. Развертывание на перекрестке дорог средств 1, 4, 7 и 9 обнаружения с передатчиком (фиг. 5, 6).

2. Развертывание на местности аппаратуры приема сигналов, анализа и представления информации, включающей в себя: устройство 2 управления таймером 3, таймер 3, средство 4 обнаружения с передатчиком, приемник 5 сигналов, решающее устройство 6, монитор 8 (фиг. 8).

3. Определение расчетного интервала времени ΔΤ (формула 6, 7).

4. Составление таблицы принятия решения о направлении движения нарушителя на четырехстороннем перекрестке и загрузку ее в решающее устройство 6 (фиг. 4).

Основной этап начинается при движении нарушителя через перекресток дорог или в обход него и включает:

1. Регистрацию приемником 5 первого сигнала тревоги от одного из средств 1, 4, 7 или 9 обнаружения с передатчиком при пересечении нарушителем его ПЗО, запуском таймера 3 устройством 2 управления таймером, начало отсчета им интервала времени Δt и записью номера средства обнаружения в решающее устройство 6 (фиг. 8).

2. Продолжение отсчета интервала времени Δt таймером 3 до достижения им значения ΔΤ и в случае регистрации приемником 5 второго сигнала тревоги записью номера сработавшего средства обнаружения в решающее устройство 6 и принятие решения о направлении движения нарушителя через перекресток дорог решающим устройством 6 (фиг. 4).

3. Окончание отсчета интервала времени Δt таймером 3 в случае непоступления второго сигнала тревоги в течение интервала времени ΔT и принятия решения о направлении движения нарушителя в обход перекрестке дорог решающим устройством 6 (фиг. 4).

4. Выведение результата на монитор 8 (фиг. 8).

Техническим результатом являются получение дополнительной возможности определять факт движения нарушителя в обход перекрестка и направление этого движения; увеличение протяженности сигнализационного рубежа, прикрывающего пути обхода перекрестка без применения дополнительных СО.

Источники информации

1. Магауенов Р.Г. Системы охранной сигнализации: основы теории и принципы построения: уч. пособие / Р.Г. Магауенов. - М.: Горячая - Телеком, 2004. - 367 с.

2. Псарев А.А. Военная топография: Учебник. - М.: Воениздат, 1986. - 384 с.

3. Баленко С.В. Школа выживания. - М.: 1994. - 140 с.