RU2523068C2 - Method of determining direction of movement of offender at road intersection - Google Patents

Abstract

FIELD: physics.

SUBSTANCE: method employs radio or infrared radiation for signalling coverage of four-way road intersections. Three detectors are deployed at a road intersection such that each covers two roads at once, wherein the direction of movement of an offender is determined from the sequence and numbers of triggered detectors using series of two, three or four alarm signals arriving after a predetermined time interval. The direction of movement since the offender appeared on the intersection and entered the detection zone of the detector is determined from the recorded sequence of the numbers of detectors outputting alarm signals, while continuing to record the time interval corresponding to the movement of the offender.

EFFECT: fewer detectors while maintaining reliable detection of an offender.

11 dwg

Description

Изобретение относится к способам дистанционного охранного мониторинга местности и может быть использовано в случаях применения средств обнаружения (СО) с протяженной зоной обнаружения (ПЗО), построенных на радиолучевом или инфракрасном принципе обнаружения нарушителя, для сигнализационного прикрытия четырехсторонних перекрестков дорог [1, 2].The invention relates to methods for remote security monitoring of the terrain and can be used in cases of using detection tools (CO) with an extended detection zone (PZO), built on the radio-beam or infrared principle of detecting an intruder, for signaling cover of four-way intersections [1, 2].

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 СО с ПЗО, построенные на радиолучевом или инфракрасном принципе обнаружения нарушителя. ПЗО таких СО имеет форму эллипса вращения (длина от нескольких десятков до сотен метров, максимальная ширина - несколько метров) [1]. Так, известен способ определения направления движения нарушителя на четырехстороннем перекрестке с применением рассматриваемых СО, заключающийся в аналитическом выводе о направлении движения нарушителя по очередности и номерам СО, выдавших сигналы тревоги (фиг.1, 2) [2]. Недостатком этого способа является необходимость развертывания четырех СО на перекрестке, по одному на каждой из дорог.Often the route of the intruder moves along the existing network of roads on the ground. In many respects, the success of the detention of the violator depends on the knowledge of the direction of his movement. Therefore, considerable attention is paid to the signal cover of the four-way intersections. In practice, COs with PZOs built on the radio-beam or infrared principle of intruder detection are widely used for this. The PZO of such SOs has the shape of an ellipse of rotation (length from several tens to hundreds of meters, maximum width is several meters) [1]. So, there is a known method of determining the direction of movement of an intruder at a four-way intersection using the considered CO, consisting in an analytical conclusion on the direction of movement of the intruder in sequence and numbers of COs that issued alarms (FIGS. 1, 2) [2]. The disadvantage of this method is the need to deploy four CO at the intersection, one on each of the roads.

Целью изобретения является снижение числа СО для сигнализационного прикрытия четырехстороннего перекрестка дорог с четырех до трех с сохранением возможности определения направления движения нарушителя.The aim of the invention is to reduce the number of COs for the signal cover of a four-way intersection from four to three while maintaining the ability to determine the direction of movement of the intruder.

Для достижения поставленной цели разработан способ определения направления движения нарушителя на перекрестке дорог, заключающийся в развертывании на четырехстороннем перекрестке трех СО таким образом, чтобы каждое СО прикрывало сразу две дороги, и последующем алгоритмическом выводе о направлении движения нарушителя по очередности и номерам сработавших СО в последовательности из двух, трех или четырех сигналов тревоги, поступивших за установленный интервал времени (фиг.3, 4).To achieve this goal, a method has been developed to determine the direction of movement of the intruder at the intersection of roads, which consists in deploying three COs at a four-way intersection so that each CO covers two roads at once, and the subsequent algorithmic conclusion about the direction of movement of the intruder in sequence and numbers of triggered COs in the sequence of two, three or four alarms received for a set time interval (Fig.3, 4).

Схема развертывания СО составляется таким образом, чтобы ПЗО каждого средства прикрывало две дороги с учетом ее возможной длины СО (фиг.5, 6).The deployment plan of RMs is compiled in such a way that the PZZ of each vehicle covers two roads, taking into account its possible length of RMs (Figs. 5, 6).

Конкретные значения этих расстояний определяются тактико-техническими характеристиками СО и могут быть от нескольких десятков до сотни метров [1].The specific values of these distances are determined by the tactical and technical characteristics of CO and can be from several tens to hundreds of meters [1].

На четырехстороннем перекрестке движение нарушителя возможно в 12 направлениях. В зависимости от направления его движения возможно последовательное поступление от двух до четырех сигналов тревоги от СО, при этом для направлений АВ, ВА, DB, DA, СА, СВ вся последовательность сигналов совпадает с началом последовательности сигналов для других направлений (фиг.7). Поэтому по направлениям движения АВ, ВА, DB, DA, СА, СВ окончательный вывод возможен не ранее окончания установленного интервала времени (ДТ). Этот интервал определяется максимально возможным временем, за которое нарушитель пересечет все ПЗО при движении в заданном направлении. Он зависит от минимальной скорости движения нарушителя и расстояния, проходимого им от первой ПЗО до последней (фиг.3, 5):At a four-way intersection, the movement of the intruder is possible in 12 directions. Depending on the direction of its movement, a sequential receipt of two to four alarms from CO is possible, while for the directions AB, VA, DB, DA, CA, CB the entire sequence of signals coincides with the beginning of the sequence of signals for other directions (Fig. 7). Therefore, in the directions of movement AB, VA, DB, DA, CA, CB, the final conclusion is possible no earlier than the end of the set time interval (DT). This interval is determined by the maximum possible time during which the intruder crosses all the PZZ when moving in a given direction. It depends on the minimum speed of the offender and the distance traveled by him from the first PZO to the last (Figs. 3, 5):

$$\Delta t_{N\max }=S_N/V_{\min },\left(1\right)$$

$$\Delta t_{N\max }=S_N/V_{\min },\left(\mathrm{one}\right)$$

где Δt_Nmax - максимально возможное время движения нарушителя через перекресток в заданном направлении от первой до последней ПЗО, с;where Δt _Nmax is the maximum possible time of movement of the intruder through the intersection in a given direction from the first to the last PZO, s;

S_N - расстояние, проходимое нарушителем через перекресток в заданном направлении от первой до последней ПЗО, м;S _N - the distance traveled by the intruder through the intersection in a given direction from the first to the last PZO, m;

V_min - нижний предел скорости нарушителя на перекрестке, м/с.V _min - the lower limit of the speed of the intruder at the intersection, m / s.

С учетом разработанной схемы развертывания СО на перекрестке эти расстояния S_N одинаковы для всех направлений и равны, поэтому (фиг.8):Given the developed scheme for the deployment of CO at the intersection, these distances S _{N are the} same for all directions and are equal, therefore (Fig. 8):

$$S_1=S_2\cdots =S_{12}=S=6\cdot L_{охр}/\mathrm{5,}\left(2\right)$$

$$S_{\mathrm{one}}={\mathrm{<figure-callout\; id="2"\; label="S"\; filenames="00000007.png,00000009.png"\; state="\{\{state\}\}">S</figure-callout>}}_2\cdots ={\mathrm{<figure-callout\; id="12"\; label="S"\; filenames="00000007.png,00000009.png"\; state="\{\{state\}\}">S</figure-callout>}}_{12}=S=6\cdot L_{\mathrm{about}xR}/\mathrm{5,}\left(2\right)$$

где S - расстояние, проходимое нарушителем через перекресток в заданном направлении от первой до последней ПЗО и принимаемое для всех направлений, м;where S is the distance traveled by the intruder through the intersection in a given direction from the first to the last PZO and accepted for all directions, m;

L_oxp - длина ПЗО применяемого СО, м.L _oxp - the length of the PZO used CO, m

Таким образом, максимально возможное время движения нарушителя через перекресток от первой до последней ПЗО:Thus, the maximum possible time of movement of the intruder through the intersection from the first to the last PZO:

$$\Delta t_{N\max }=6\cdot Lохр/5\cdot V_{\min }.\left(3\right)$$

$$\Delta t_{N\max }=6\cdot L\mathrm{about}xR/5\cdot V_{\min }.\left(3\right)$$

Нижние пределы скоростей нарушителя зависят от конкретных условий местности, определены практически, известны и подтверждены на основе статистических исследований (фиг.9) [3-5].The lower limits of the speed of the intruder depend on the specific conditions of the terrain, determined practically, known and confirmed on the basis of statistical studies (Fig.9) [3-5].

Для надежности результата вывода установленный интервал времени, за который нарушитель пройдет перекресток в заданном направлении от первой до последней ПЗО, берется с коэффициентом 1,2:To ensure the reliability of the withdrawal result, the set time interval for which the intruder will cross the intersection in a given direction from the first to the last PZO is taken with a coefficient of 1.2:

$$\Delta T=\mathrm{1,2}\Delta t_{\max },\left(4\right)$$

$$\Delta T=\mathrm{1,2}\Delta t_{\max },\left(\mathrm{four}\right)$$

где ΔT - установленный интервал времени, за который нарушитель пройдет перекресток в заданном направлении от первой до последней ПЗО, с. Таким образом, решение о направлении движения нарушителя принимается на основании полученной последовательности сигналов от СО и измеренного интервала времени Δt (фиг.10).where ΔT is the set time interval for which the intruder will pass the intersection in a given direction from the first to the last PZO, s. Thus, the decision on the direction of movement of the intruder is made on the basis of the obtained sequence of signals from CO and the measured time interval Δt (Fig. 10).

Способ включает два этапа: подготовительный и основной. Подготовительный этап:The method includes two stages: preparatory and main. Preparatory stage:

1. Развертывание СО №3 с учетом рекомендуемых расстояний от центра перекрестка до точки пересечения оси ПЗО СО (фиг.4, 5).1. The deployment of SO No. 3, taking into account the recommended distances from the center of the intersection to the point of intersection of the axis of the PZO SO (figure 4, 5).

2. Развертывание на перекрестке СО №1, 2, аппаратуры приема сигналов, анализа и представления информации (АПАПИ) (фиг.4, 5, 11).2. Deployment at the intersection WITH No. 1, 2, equipment for receiving signals, analysis and presentation of information (APAPI) (Fig.4, 5, 11).

3. Определение расчетного интервала времени ЛТ по формулам (3)-(4).3. Determination of the calculated time interval of LT according to formulas (3) - (4).

4. Составление таблицы принятия решения о направлении движения нарушителя на четырехстороннем перекрестке (фиг.10).4. Drawing up a decision table on the direction of movement of the offender at the four-way intersection (figure 10).

Основной этап начинается при движении нарушителя через перекресток дорог и включает следующие мероприятия.The main stage begins when the offender moves through the crossroads and includes the following activities.

1. Регистрацию АПАПИ первого сигнала тревоги от СО при появлении нарушителя на перекрестке и начало отсчета интервала времени Δt.1. Registration APAPI of the first alarm signal from the CO when an intruder appears at the intersection and the beginning of the countdown of the time interval Δt.

2. Регистрацию АПАПИ последующих сигналов тревоги от СО, продолжение отсчета интервала времени Δt.2. Registration APAPI subsequent alarms from the CO, the continuation of the countdown of the time interval Δt.

3. Принятие решения о направлении движения нарушителя согласно таблице (фиг.10).3. The decision on the direction of movement of the intruder according to the table (figure 10).

Сущность изобретения поясняется графическими материалами, где на:The invention is illustrated graphic materials, where:

- фиг.1 представлена схема известного способа определения направления движения нарушителя на перекрестке дорог;- figure 1 presents a diagram of a known method for determining the direction of movement of an intruder at a crossroads;

- фиг.2 - таблица принятия решения о направлении движения нарушителя на перекрестке дорог для известного способа;- figure 2 is a decision table on the direction of movement of the intruder at the crossroads for a known method;

- фиг.3 - схема предлагаемого способа определения направления движения нарушителя на перекрестке дорог;- figure 3 - diagram of the proposed method for determining the direction of movement of the intruder at the crossroads;

- фиг.4 - таблица соответствия направлений движения нарушителя и последовательности сигналов тревоги;- figure 4 is a table of correspondence of the directions of movement of the intruder and the sequence of alarms;

- фиг.5 - схема развертывания средств обнаружения на перекрестке дорог;- Fig.5 is a diagram of the deployment of detection tools at the intersection of roads;

- фиг.6 - таблица рекомендуемых размеров при развертывании средств обнаружения на перекрестке дорог;- Fig.6 is a table of recommended sizes when deploying detection tools at a crossroads;

- фиг.7 - таблица соответствия направлений движения нарушителя и последовательности сигналов тревоги, у которых совпадают первые два (три) номера средств обнаружения;- Fig.7 is a table of correspondence of the directions of movement of the intruder and the sequence of alarms, in which the first two (three) numbers of the detection means coincide;

- фиг.8 - таблица расстояний, проходимых нарушителем от первой до последней зоны обнаружения в заданном направлении;- Fig. 8 is a table of distances traveled by the intruder from the first to the last detection zone in a given direction;

- фиг.9 - таблица диапазонов скоростей нарушителя на различных участках местности;- Fig.9 is a table of ranges of speeds of the intruder in different areas;

- фиг.10 - таблица принятия решения о направлении движения нарушителя на перекрестке дорог;- figure 10 is a decision table on the direction of movement of the offender at a crossroads;

- фиг.11 - структурная схема взаимосвязи применяемых устройств при реализации способа.- Fig.11 is a structural diagram of the relationship of the devices used in the implementation of the method.

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 (фиг.11).When implementing the method, the following devices are used: detection means 1 with transmitter No. 1, timer control device 2, detection means 4 with transmitter No. 2, signal receiver 5, resolving device 6, detection means 7 with transmitter No. 3, monitor 8 (FIG. eleven).

Способ включает два этапа: подготовительный и основной.The method includes two stages: preparatory and main.

Подготовительный этап:Preparatory stage:

1. Развертывание средства обнаружения с передатчиком №3 с учетом рекомендуемых расстояний от центра перекрестка до точки пересечения оси ПЗО СО (фиг.5, 6).1. The deployment of the detection means with the transmitter No. 3, taking into account the recommended distances from the center of the intersection to the point of intersection of the axis of the PZO WITH (Fig.5, 6).

2. Развертывание на перекрестке средств обнаружения с передатчиком №1, 2 (фиг.5, 6).2. Deployment at the intersection of detection tools with the transmitter No. 1, 2 (Fig.5, 6).

3. 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.11).3. The deployment on the ground of the equipment for receiving signals, analysis and presentation of information, including: a timer control device 2, a timer 3, a detection means 4 with a transmitter, a signal receiver 5, a resolving device 6, a monitor 8 (Fig. 11).

4. Определение расчетного интервала времени ΔT (формула 3, 4).4. Determination of the estimated time interval ΔT (formula 3, 4).

5. Составление таблицы принятия решения о направлении движения нарушителя на четырехстороннем перекрестке и загрузку ее в решающее устройство 6 (фиг.10, 11).5. Drawing up a decision table on the direction of movement of the intruder at the four-way intersection and loading it into the decisive device 6 (Fig.10, 11).

Основной этап начинается при движении нарушителя через перекресток дорог и включает:The main stage begins when the offender moves through a crossroads and includes:

1. Регистрацию приемником 5 первого сигнала тревоги от одного из средств 1, 4 или 7 обнаружения с передатчиком при пересечении нарушителем его ПЗО, запуск таймера 3 устройством 2 управления таймером, начало отсчета им интервала времени Δt и запись номера средства обнаружения в решающее устройство 6 (фиг.11).1. Registration by the receiver 5 of the first alarm signal from one of the detection means 1, 4 or 7 with the transmitter when the intruder crosses its PZO, start the timer 3 by the timer control device 2, start the countdown of the time interval Δt and record the number of the detection means in the resolver 6 11).

2. Продолжение отсчета интервала времени Δt таймером 3 и регистрацию приемником 5 последующих сигналов тревоги от средств обнаружения при пересечении нарушителем их ПЗО, запись их в решающее устройство 6 и (фиг.11).2. Continuation of the countdown of the time interval Δt by the timer 3 and registration by the receiver 5 of subsequent alarms from the detection means when the intruder crosses their PZO, recording them in the resolver 6 and (11).

3. Сравнение решающим устройством 6 поступающей последовательности сигналов с имеющимися последовательностями сигналов в таблице принятия решения о направлении движения нарушителя на перекрестке дорог (фиг.10).3. Comparison by the resolver 6 of the incoming signal sequence with the available signal sequences in the decision table on the direction of movement of the intruder at the crossroads (Fig. 10).

4. Окончание отсчета интервала времени Δt таймером 3 и регистрацию приемником 5 сигналов тревоги от средств обнаружения по команде решающего устройства 6 при условии совпадения полученной последовательности сигналов с имеющимися последовательностями сигналов и соответствия отсчитанного интервала времени Δt согласно таблице принятия решения о направлении движения нарушителя на перекрестке дорог (фиг.10).4. The end of the countdown of the time interval Δt by the timer 3 and registration by the receiver 5 of alarms from the detection means at the command of the resolver 6, provided that the obtained sequence of signals matches the available signal sequences and the counted down time interval Δt matches the decision table on the direction of the movement of the intruder at the intersection (figure 10).

5. Выведение результата на монитор 8 (фиг.11).5. The output of the result to the monitor 8 (Fig.11).

Технический результат состоит в снижении числа СО для сигнализационного прикрытия перекрестка дорог с четырех до трех с сохранением возможности определения направления движения нарушителя.The technical result consists in reducing the number of COs for the signal cover of the intersection from four to three while maintaining the ability to determine the direction of movement of the intruder.

Источники информацииInformation sources

1. Магауенов Р.Г. Системы охранной сигнализации: основы теории и принципы построения: уч. пособие / Р.Г.Магауенов - М.: Горячая - Телеком, 2004. - 367 с.1. Magauenov R.G. Burglar alarm systems: the basics of theory and construction principles: study. allowance / R.G. Magauenov - M .: Hot - Telecom, 2004 .-- 367 p.

2. Коршняков В.Г. Сигнализационные средства охраны локальных участков: уч. пособие / В.Г.Коршняков - Калининград: КПИ ФСБ РФ, 2004. - 135 с.2. Korshnyakov V.G. Signaling means of protection of local areas: uc. allowance / V.G. Korshnyakov - Kaliningrad: KPI of the FSB of the Russian Federation, 2004. - 135 p.

3. Псарев А.А. Военная топография: Учебник. - М.: Воениздат, 1986. - 384 с.3. Psarev A.A. Military Topography: Textbook. - M .: Military Publishing House, 1986 .-- 384 p.

4. Баленко С.В. Школа выживания. - М.: 1994. - 140 с.4. Balenko S.V. Survival School. - M .: 1994. - 140 p.

5. Шумов В.В. Применение математических методов и моделей для обоснования решений на охрану государственной границы: Научно-практическое пособие. - Часть 2. - М.: Просвещение, 1996. - 196 с.5. Shumov VV The use of mathematical methods and models to substantiate decisions on the protection of the state border: Scientific and practical manual. - Part 2. - M .: Education, 1996. - 196 p.

Claims (1)

Способ определения направления движения нарушителя на перекрестке дорог, заключающийся в развертывании на четырехстороннем перекрестке дорог средств обнаружения с протяженной зоной обнаружения, выдаче сигналов тревоги, анализе очередности поступления сигналов тревоги от средств обнаружения, отличающийся тем, что разворачиваются только три средства обнаружения, каждое из которых прикрывает сразу две дороги, причем применяется алгоритм, определяющий направление движения по последовательности из двух, трех или четырех сигналов тревоги, поступивших за установленный интервал времени, причем средства обнаружения разворачиваются на перекрестке таким образом, чтобы расстояния S_N, проходимые нарушителем через перекресток в заданном направлении от первой до последней протяженной зоны обнаружения, были одинаковы для всех направлений, обеспечивается регистрация аппаратурой приема сигналов, анализа и представления информации первого сигнала тревоги от средства обнаружения при появлении нарушителя на перекрестке, а также регистрация начала отсчета интервала времени Δt, обеспечивается регистрация последующих сигналов тревоги от соответствующих средств обнаружения с продолжением отсчета интервала времени Δt, а по таблице соответствия направлений движения нарушителя и последовательности сигналов тревоги определяется направление движения нарушителя. The method for determining the direction of movement of an intruder at a crossroads, which consists in deploying detection tools with a long detection area at a four-way intersection, issuing alarms, analyzing the order of receipt of alarms from detection means, characterized in that only three detection means are deployed, each of which covers two roads at once, and an algorithm is applied that determines the direction of movement in a sequence of two, three or four alarms gi arriving for a set time interval, and the detection means are deployed at the intersection so that the distances S _N traveled by the intruder through the intersection in the given direction from the first to the last extended detection zone are the same for all directions, the reception of signals and analysis are recorded and presenting information of the first alarm signal from the detection means when an intruder appears at the intersection, as well as registering the start of the time interval Δt, registration of subsequent alarms from the corresponding detection means is ensured with the continuation of the time interval Δt, and the direction of movement of the intruder is determined from the table of correspondence of the directions of movement of the intruder and the sequence of alarms.

Images