Результат интеллектуальной деятельности: Способ персональной мобильной охраны и предупреждения о скрытых угрозах

Изобретение относится к области охранной сигнализации, в частности к средствам персональной мобильной охраны, предназначенным для обнаружения с помощью технических средств сторонних объектов внешнего воздействия, проникающих в контролируемую зону охраны и создающих для объекта охраны скрытые угрозы.

Общеизвестны стационарные и мобильные технические средства обнаружения для охраны периметров и территорий, работающие на разных физических принципах. Однако эти технические средства обнаружения не предназначены для персональной мобильной охраны человека.

Известны способы тревожного оповещения об угрозах личной безопасности и способы для противодействия этим угрозам. Все эти способы можно условно разделить на две группы.

К первой группе можно отнести способ оповещения центральных постов или служб охраны самим объектом охраны (человеком), при обнаружении им установленной или возможной угрозы. В этом случае человек нажимает на кнопку, скрытую от посторонних глаз, с помощью которой инициируется передача закодированного радиосигнала с координатами нахождения человека на местности на центральный пост охраны. Передача сообщения об угрозе может сопровождаться на местности громким (отпугивающим) звуком. «Тревожная радиокнопка» размещается скрытым образом в одежде (амуниции) человека и крепится, например, с помощью ремня на груди или в виде браслета на запястье руки. Способы и устройства, отнесенные к первой группе подробно описаны, например, в патентах RU №№ - 2288508, 2384885, 2422906, 2438735,2604858; US №№4587516, 5838237, 6239700, 6310539, 6362778, 7038590 и других.

Ко второй группе можно отнести способ дистанционного мониторинга объекта охраны (человека) с помощью датчиков физиологических параметров человека, размещенных на его теле. В качестве датчиков могут быть: датчик кровяного давления, датчик сердечного ритма, датчик скорости дыхания, датчик температуры, детекторы движения/дрожания/положения человека и другие. Эти датчики также располагаются на теле человека в необходимых местах. Способ предназначен для оповещения об угрозах личной безопасности, в том числе уже приведенных к исполнению. Данные датчиков передаются в центральный пост охраны или обрабатываются в персональном компьютере, расположенным на объекте охраны (в одежде или амуниции человека). По показанию датчиков определяется физиологическое состояние человека и дается заключение о необходимости противодействия угрозе и/или оказании медицинской помощи. В отличии от способа первой группы сообщение об угрозе может передаваться в автоматическом режиме без участия объекта охраны. Способы и устройства, отнесенные ко второй группе подробно описаны, например, в патентах RU №№2235365, 2271577; US №№5771001, 6189394, 6239704 и других.

В качестве недостатков способов, приведенных выше, следует отметить отсутствие возможности обеспечения персональной мобильной охраны и предупреждения о скрытых внешних угрозах на удаленных расстояниях от объекта охраны.

В качестве прототипа к заявленному изобретению выбран способ из второй группы, реализованный в известной «Системе дистанционного мониторинга персонала (System for remote monitoring of personnel)», описанной в патенте US №6189394, МПК G08B 25/10, опубл. 2001 г. В этой системе описана реализация способа дистанционного мониторинга персонала для оповещения и противодействия угрозам. Система включает в себя множество датчиков, расположенных на солдате или другом человеке, для обработки сигналов, которые могут использоваться для определения физиологического состояния человека. В качестве датчиков используются датчики кровяного давления, сердечного ритма, скорости дыхания, температуры тела, датчики положения и другие. Указанные датчики совместно с соответствующими электронными модулями расположены на частях тела человека. Каждый из датчиков через соответствующий электронный модуль подключен к персональному блоку обработки (компьютеру), расположенному в одежде (амуниции) человека. Показания датчиков обрабатываются в компьютере и передаются по радиоканалу связи в центральный пост контроля, где оценивается физиологическое состояние человека и принимается решение о необходимости противодействия угрозе и/или оказании медицинской помощи.

Общими признаками способа, описанного в патенте, и предлагаемого способа является использование множества датчиков, расположенных на объекте охраны (человеке), а также обработка показаний датчиков в компьютере для оповещения и противодействия угрозам.

Недостатком способа, описанного в патенте, является отсутствие возможности обеспечения персональной мобильной охраны и предупреждения о скрытых внешних угрозах, находящихся на удаленном расстоянии от объекта охраны.

Скрытая внешняя угроза может быть опасна для объекта охраны тем, что на определенном расстоянии от него на местности (например, с радиусом 20…50 м) сторонний объект внешнего воздействия может быть закамуфлирован и не заметен для объекта охраны. Поэтому раннее выявление наличия угрозы объектом охраны позволяет выиграть время для противодействия этой угрозе.

Целью настоящего изобретения является обеспечение персональной мобильной охраны и предупреждения о скрытых внешних угрозах.

Поставленная цель достигается за счет того, что способ персональной мобильной охраны и предупреждения о скрытых угрозах, заключающийся в размещении на объекте охраны отдельных датчиков, показания которых обрабатываются с помощью компьютера, отличается тем, что с помощью датчиков охранной сигнализации, скрытно интегрированных в находящуюся на объекте охраны оболочку (одежду, снаряжение, амуницию), формируют вокруг объекта охраны сопровождающую его невидимую, локальную, контролируемую зону охраны, создают систему координат, ориентированную относительно объекта охраны на основе датчиков охранной сигнализации, синхронизированных со средствами информирования объекта охраны о направлении на сторонний объект внешнего воздействия, регистрируют с помощью датчиков охранной сигнализации изменения сигналов в контролируемой зоне охраны при проникновении в нее сторонних объектов внешнего воздействия, и по характеристикам сигналов с помощью соответствующей зависимости, заранее введенной в память компьютера, осуществляют селекцию угроз с определением уровня максимальной угрозы, локализуют сторонний объект внешнего воздействия с максимальным уровнем угрозы в созданной системе координат, и с помощью средств информирования информируют объект охраны о направлении на сторонний объект внешнего воздействия с максимальным уровнем угрозы.

Предложенный способ персональной мобильной охраны и предупреждения о скрытых угрозах позволяет реализовать систему автоматического слежения за сторонними объектами внешнего воздействия, находящимися на удаленном расстоянии от объекта охраны.

На первом этапе реализации предложенного способа формируют вокруг объекта охраны сопровождающую его невидимую, локальную, контролируемую зону охраны с помощью датчиков охранной сигнализации, скрытно интегрированных в находящуюся на объекте охраны оболочку (одежду, снаряжение, амуницию). Контролируемая зона охраны образуется за счет совокупного (комбинированного) формирования зон обнаружения датчиков охранной сигнализации, использующих разные физические принципы действия. В качестве датчиков охранной сигнализации могут использоваться: радиоволновой доплеровский датчик, датчики электрического поля, пассивные инфракрасные датчики, магнитометрические датчики и сейсмические датчики, применяемые как отдельно, так и в различной комбинации. Каждый из указанных датчиков охранной сигнализации формирует сигнал срабатывания (или предупреждения) при проникновении стороннего объекта внешнего воздействия в зону обнаружения этого датчика. Принцип действия указанных датчиков охранной сигнализации общеизвестен и описан в технической литературе и патентных источниках. Принцип работы и технические характеристики радиоволновых доплеровских датчиков изложены, например, в патентах RU №№2584496, 2594383. В качестве датчика электрического поля можно использовать, например, серийно выпускаемый датчик PS25451 серии EPIC в корпусе QFN для дистанционных измерений фирмы Plessey Semiconductors, принцип работы которого описан в материале www.radiant.su/rus/news. Функционирование пассивного инфракрасного датчика подробно описано, например, в патенте RU №2629146. Работа магнитометрического датчика раскрыта, например, в патенте RU №2643233. Использование магнитометрических датчиков предназначено для выявления сторонних объектов внешнего воздействия, имеющих металлическое оружие (автомат, штык-нож и т.п.). Работа сейсмических датчиков с возможностью сейсмопеленгации (указания направления на сторонний объект внешнего воздействия) рассмотрена, например, в патентах RU №№2410751,2568142, 2570230.

Все указанные датчики могут быть реализованы в малогабаритном исполнении для возможности их размещения на объекте охраны (человеке).

Отличительной особенностью контролируемой зоны охраны является то, что она в отличие от стационарных систем сопровождает передвигающийся на местности объект охраны (по аналогии человека с зонтом). Этот своеобразный «защитный зонт» не нуждается в каком-то управлении со стороны объекта охраны и не отвлекает его от выполнения поставленных задач.

Датчики охранной сигнализации крепятся на одежде или амуниции человека скрытым образом, например, в складках или карманах одежды, на поясе, на запястье рук, в головном уборе, каске или шлеме, сейсмические датчики - в каблуках обуви.

На втором этапе реализации предложенного способа создают систему координат, ориентированную относительно объекта охраны на основе датчиков охранной сигнализации, синхронизированных со средствами информирования объекта охраны о направлении на сторонний объект внешнего воздействия. Система координат должна быть привязана к объекту охраны и должна обеспечивать круговой обзор на местности по азимуту, равномерно разделяя его по секторам в соответствии с числом используемых датчиков охранной сигнализации, образующих отдельные зоны обнаружения в пространстве.

На третьем (рабочем) этапе реализации предложенного способа регистрируют с помощью датчиков охранной сигнализации изменения сигналов в контролируемой зоне охраны при проникновении в нее сторонних объектов внешнего воздействия, и по характеристикам сигналов с помощью соответствующей зависимости, заранее введенной в память компьютера, осуществляют селекцию угроз с определением уровня максимальной угрозы, локализуют сторонний объект внешнего воздействия с максимальным уровнем угрозы в созданной системе координат и информируют объект охраны о направлении на сторонний объект внешнего воздействия.

Предлагаемый способ персональный мобильный охраны и предупреждения о скрытых угрозах может быть применим для охраны отдельных личностей, ВИП-персон, работников силовых структур (МО, МВД, ФСБ, МЧС), представителей СВР, спецподразделений, пограничных нарядов, часовых и других важных и особо важных объектов охраны.

Следует отметить, что предлагаемый способ обеспечивает работоспособность в двух режимах - при передвижении (ходьбе) и при неподвижном положении объекта охраны. Естественно, что в движении за счет дополнительных помех от движения рук и ног, функционирование системы будет снижено. Однако, при неподвижном положении объекта охраны функционирование системы будет реализовано в полной мере. Поэтому для более детального выявления уровня максимальной угрозы рекомендуется в процессе движения при необходимости делать периодические остановки. Заявляемый способ может быть реализован с помощью многих вариантов систем или устройств. В качестве примера можно привести систему, иллюстрирующую одну из возможных реализаций предлагаемого способа.

В одежду, находящуюся на объекте охраны (на теле человека), скрытно (незаметно для постороннего взгляда) интегрируют (размещают) несколько датчиков охранной сигнализации. Например, на головном уборе человека (шлеме, каске) размещают радиоволновой доплеровский датчик, имеющий круговую куполообразную зону обнаружения. Вокруг тела человека (например, на поясе или ремне) равномерно размещают несколько датчиков охранной сигнализации, обеспечивающих круговой обзор на местности по азимуту, равномерно разделяя его по секторам в соответствии с числом используемых датчиков охранной сигнализации, образуя при этом отдельные, направленные в пространстве зоны обнаружения. В качестве датчиков охранной сигнализации, например, могут быть использованы датчики электрического поля с зонами обнаружения в виде секторов, ориентируемых на местности по азимуту. Зона обнаружения радиоволнового доплеровского датчика совместно с зонами обнаружения нескольких датчиков электрического поля образуют для объекта охраны контролируемую зону охраны. Также скрытно, в одежде, находящейся на теле человека, размещают компьютер со специальным программным обеспечением и средства информирования о направлении на сторонний объект внешнего воздействия. В качестве компьютера используют один из возможных серийных носимых вариантов карманного персонального компьютера (планшетный компьютер, нетбук, коммуникатор, смартфон) или специально разработанный малогабаритный персональный компьютер. В качестве средств информирования могут быть использованы средства светового, звукового и тактильного оповещения. В качестве тактильных средств в данном примере используют равномерно распределенные вибрационные датчики, закрепленные на теле человека с помощью эластичной повязки, причем каждый из этих датчиков, с помощью соответствующей зависимости, заранее введенной в память компьютера, синхронизирован в созданной системе координат по азимуту с соответствующим датчиком охранной сигнализации (датчиком электрического поля). Показания датчиков охранной сигнализации (радиоволнового доплеровского датчика и датчиков электрического поля) передаются по проводным линиям связи, скрытым в складках одежды или амуниции, в компьютер, где они обрабатываются с помощью соответствующей зависимости, заранее введенной в память компьютера. В рабочем режиме при движении человека на местности происходит непрерывный контроль по характеристикам сигналов, принимаемых с датчиков охранной сигнализации, за скрытыми угрозами для человека. При изменении сигналов в контролируемой зоне охраны регистрируют наличие сигнала срабатывания соответствующего датчика охранной сигнализации. Например, при срабатывании радиоволнового доплеровского датчика с круговой куполообразной зоной обнаружения, фиксируется одна из возможных угроз и включается поиск азимутального направления на эту угрозу с использованием датчиков электрического поля. При срабатывании одного из датчиков электрического поля формируется окончательный сигнал о наличии угрозы и принимается решение об информировании объекта охраны о направлении на сторонний объект внешнего воздействия. В данном примере по сигналу с компьютера происходит срабатывание соответствующего вибрационного датчика на эластичной повязке человека, по которому он оповещается о направлении на сторонний объект внешнего воздействия для противодействия этой угрозе. В реальной обстановке возможных угроз для человека одновременно может быть несколько, поэтому в компьютере предусмотрена возможность осуществления селекции угроз с определением уровня максимальной угрозы. В этом случае компьютер локализует сторонний объект внешнего воздействия с максимальным уровнем угрозы в созданной системе координат и информирует человека о направлении на сторонний объект внешнего воздействия.

Таким образом, при реализации заявленного способа с использованием перечисленных признаков, будет обеспечиваться персональная мобильная охрана с предупреждением о скрытых угрозах. Заявленный способ промышленно применим.