Способ комплексного, при необходимости, скрытого поиска и обнаружения взрывчатых веществ и взрывоопасных предметов
Владельцы патента RU 2248593:
Ефремов Александр Иванович (RU)
Заренков Вячеслав Адамович (RU)
Дикарёв Виктор Иванович (RU)
Предлагаемый способ относится к области поисковых работ и предназначен для обнаружения взрывчатых веществ (ВВ) и взрывоопасных предметов (ВП), заложенных, например, в виде мин, бомб и т.п. Предлагаемый способ реализуется устройством, которое содержит задающий генератор, многоотводную линию задержки, фазоинверторы, сумматор, передающую антенну, приемную антенну, усилитель высокой частоты, линию задержки, фазовый детектор и блок регистрации. Технический результат - расширение функциональных возможностей способа за счет скрытой автоматической передачи тревожной информации об обнаружении взрывоопасных объектов на пункт контроля. 2 ил.
Предлагаемый способ относится к области поисковых работ и предназначен для обнаружения взрывчатых веществ (ВВ) и взрывоопасных предметов (ВП), заложенных, например, в виде мин, бомб и т.п.
Известен способ поиска и обнаружения ВВ и ВП с помощью миноискателей и подобных технических средств путем перемещения датчиков (рамок и т.п.) над поверхностью предполагаемого заложения мин или бомб [1, 2].
К недостатку этого способа поиска и обнаружения ВВ и ВП относится повышенный риск операторов, непосредственно несущих над минами устройства поиска и обнаружения, а также нечувствительность данных приборов к запахам ВВ и ВП, невозможность обнаружения ВВ и ВП, не имеющих металлических частей и т.п.
Известен также способ обнаружения мин в почве [3], основанный на облучении почвы, в которой могут находиться мины, многочастотным источником СВЧ-энергии, перемещая его вместе с приемником тепловой энергии над поверхностью почвы. При этом периодически производят в точке наблюдения не менее двух последовательных измерений температуры почвы. Определяют разность температур двух последовательных измерений, интегрируют ее, делят разность температур на проинтегрированную разность, сравнивают полученное значение с заданным пороговым значением. В случае превышения порогового значения фиксируют контуры прироста температуры.
Недостатком данного способа обнаружения мин в почве является также повышенный риск операторов, непосредственно несущих над минами устройства поиска и обнаружения, а также нечувствительность данных приборов к запахам ВВ, содержащихся в минах и т.п.
Общеизвестен также способ поиска и обнаружения ВВ и ВП путем применения на исследуемой территории обученных собак. Но поскольку обнаружение осуществляется только с помощью обоняния собаки, то это ограничивает применение технических методов в поиске и обнаружении.
Общим недостатком вышеуказанных способов является невозможность обеспечения скрытности поиска и обнаружения ВВ и ВП, что может привести к панике в местах массового скопления людей (выставки, залы заседаний, концертные залы, торговые комплексы, вокзалы, аэропорты и т.п.), где следует не допускать ненужной нервозности людей.
Наиболее близким к предлагаемому является способ комплексного, при необходимости, скрытого поиска и обнаружения ВВ и ВП [4], который обеспечивает соединение технических и биологических возможностей поиска ВВ и ВП и при необходимости обеспечивает скрытность рутинных проверок безопасности общественных объектов при массовом скоплении людей (в концертных залах, торговых комплексах, вокзалах, аэропортах и т.п.), где исключается излишняя нервозность людей.
Однако данный способ не обеспечивает возможности для скрытой автоматической передачи тревожной информации об обнаружении взрывоопасного объекта на пункт контроля.
Технической задачей изобретения является расширение функциональных возможностей способа за счет скрытой автоматической передачи тревожной информации об обнаружении взрывоопасного объекта на пункт контроля.
Поставленная задача решается тем, что согласно способа комплексного, при необходимости, скрытого поиска и обнаружения взрывчатых веществ и взрывоопасных предметов, заключающегося в комплексном использовании специально обученных на поиск собак и специальных приборов поиска и обнаружения, при этом чувствительные элементы и датчики приборов поиска и обнаружения скрытно размещают на собаках, например, в ошейнике, уздечке или жилете, а сами приборы поиска и обнаружения также скрытно располагают на операторе, сопровождающем собаку, и маскируют их под бытовые приборы - плеер, радиоприемник и т.п., предметы, оснащенные наушниками, а соединительный кабель располагают в поводке, соединяющем собаку и оператора, при обнаружении взрывчатых веществ и взрывоопасных предметов формируют радиоимпульс длительностью τ И, подают его на вход многоотводной линии задержки, минимальное время задержки τ З которой выбирают равной длительности τ и радиоимпульса, манипулируют задержанные радиоимпульсы по фазе на 180° в соответствии с идентификационным кодом оператора, суммируют задержанные и проманипулированные по фазе на 180° радиоимпульсы, формируя тем самым сложный радиосигнал с фазовой манипуляцией, излучают его в эфир, улавливают на пункте контроля, усиливают по напряжению, задерживают по времени на величину длительности τ И радиоимпульса, сравнивают по фазе последующий радиоимпульс с предыдущим, при равенстве фаз формируют положительный прямоугольный видеоимпульс, а при неравенстве фаз - отрицательный прямоугольный видеоимпульс, формируя тем самым аналог идентификационного кода оператора.
Предлагаемый способ реализуется следующим образом.
На собаке размещают, например, кольцевую антенну миноискателя в ошейнике. Соединительный кабель от кольцевой антенны вмонтируют в поводок, который по руке оператора протягивают к приемнику, размещенному на теле оператора в виде плеера, подключенного к наушникам.
В случае проверки (плановой или по телефонному звонку) оператор прогуливается с собакой по контролируемой территории. Обнаружение взрывоопасного предмета вызывает звуковой или световой сигнал у оператора и включение задающего генератора 1 (фиг.1), который формирует радиоимпульс (фиг.2, а)
Uc(t)=Vc·Cos· (Wct+ϕ c), 0≤ t≤ τ И,
где Vc, Wс, ϕ c, τ и - амплитуда, несущая частота, начальная фаза и длительность радиосигнала.
Сформированный импульс с выхода задающего генератора 1 поступает на вход многоотводной линии задержки 2.i (i=1, 2,... , n) и на (n+1)-ый вход сумматора 4. В многоотводной линии задержки 2.i время задержки между ближайшими соседними отводами равно длительности радиоимпульса (τ Зi=τ И, i=1, 2,... , n). В некоторых отводах линии задержки включены фазоинверторы 3.j (j=1, 2,... , m), обеспечивающие на своих выходах поворот фазы на 180° в соответствии с идентификационным кодом M(t) (фиг.2, б) оператора (фиг.2, в, г). На выходе сумматора 4 образуется сложный фазоманипулированный (ФМн) радиосигнал в виде алгебраической суммы радиоимпульсов со всех отводов линии задержки 2.i (i=1, 2,... , n) и с выхода задающего генератора 1 (фиг.2, д)
U1(t)=Vc·Cos· [Wct+ϕ K(t)+ϕ c], 0≤ t≤ Tc,
где ϕ K(t)={0, π } - манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции в соответствии с модулирующим кодом M(t), (фиг.2, б), причем ϕ K1(t)=const при К· τ И<t<(К+1)τ И и может изменяться скачком при t=K· τ И, т.е. на границах между элементарными посылками (К=1,... , n);
τ И, n - длительность и количество элементарных радиоимпульсов, из которых составлен сигнал длительностью Тс(Тс=τ И·n)
Данный радиосигнал излучается передающей антенной 5 в эфир, улавливается приемной антенной 6 пункта контроля и через усилитель 7 высокой частоты поступает на первый вход фазового детектора 9 непосредственно и на второй вход фазового детектора 9 через линию задержки 8, время задержки τ З которой выбирается равным длительности радиоимпульса (τ З=τ И). В фазовом детекторе 9 сравнивается фаза предыдущего радиоимпульса с фазой последующего радиоимпульса. Если указанные радиоимпульсы имеют одинаковые фазы, то формируется положительный видеоимпульс. Если указанные радиоимпульсы имеют разные фазы, то формируется отрицательный видеоимпульс.
На выходе фазового детектора 9 выделяется модулирующий код M1(t) (фиг.2, ж), пропорциональный модулирующему коду M(t) (фиг.2, б). Указанный код является тревожным сообщением об обнаружении взрывчатых веществ и взрывоопасных предметов, отражает идентификационный номер оператора, который патрулирует определенную территорию и фиксируется блоком 10 регистрации.
Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с прототипом обеспечивает скрытую автоматическую передачу тревожной информации об обнаружении взрывоопасного объекта на пункт контроля. Для этого используются радиоканал и сложные радиосигналы с фазовой манипуляцией, которые обладают высокой энергетической и структурной скрытностью.
Энергетическая скрытность данных радиосигналов обусловлена их высокой сжимаемостью во времени и по спектру при оптимальной обработке, что позволяет снизить мгновенную излучаемую мощность. Вследствие этого сложный радиосигнал в точке приема может оказаться замаскированным шумами и помехами. Причем энергия сложного радиосигнала отнюдь не мала, она просто распределена по частотно-временной области так, что в каждой точке этой области мощность радиосигнала меньше мощности шумов и помех.
Структурная скрытность сложных радиосигналов обусловлена большим разнообразием их форм и значительными диапазонами изменений параметров, что затрудняет оптимальную или хотя бы квазиоптимальную обработку сложных радиосигналов априорно неизвестной структуры с целью повышения чувствительности приемника.
Тем самым функциональные возможности способа расширены.
Литература
1. Патент РФ №2.079.100, F 42 В 23/16.
2. Патент РФ №2.121.662, F 42 В 23/16.
3. Патент РФ №2.206.107. Способ обнаружения мин в почве. Заренков В.А., Заренков Д.В., Дикарев В.И., Койнаш Б.В., G 01 V 3/12, 2002.
4. Патент РФ №2.186.411. Способ комплексного, при необходимости, скрытого поиска и обнаружения взрывчатых и взрывоопасных предметов. Куприн И.В., G 01 V 3/00, 2000.
Способ комплексного, при необходимости, скрытого поиска и обнаружения взрывчатых веществ и взрывоопасных предметов, заключающийся в комплексном использовании специально обученных на поиск собак и специальных приборов поиска и обнаружения, при этом чувствительные элементы и датчики приборов поиска и обнаружения скрытно размещают на собаках, например, в ошейнике, уздечке или жилете, а сами приборы поиска и обнаружения также скрытно располагают на операторе, сопровождающем собаку, и маскируют их под бытовые приборы - плеер, радиоприемник и т.п. предметы, оснащенные наушниками, а соединительный кабель располагают в поводке, соединяющем собаку и оператора, отличающийся тем, что при обнаружении взрывчатых веществ и взрывоопасных предметов формируют радиоимпульс длительностью τи, подают его на вход многоотводной линии задержки, минимальное время задержки τз которой выбирают равным длительности τи радиоимпульса, манипулируют задержанные радиоимпульсы по фазе на 180° в соответствии с идентификационным кодом оператора, суммируют задержанные и промодулированные по фазе на 180° радиоимпульсы, формируя тем самым сложный радиосигнал с фазовой манипуляцией, излучают его в эфир, улавливают на пункте контроля, усиливают по напряжению, задерживают по времени на величину длительности τи радиоимпульса, сравнивают по фазе последующий радиоимпульс с предыдущим, при равенстве фаз формируют положительный прямоугольный видеоимпульс, а при неравенстве фаз - отрицательный прямоугольный видеоимпульс, формируя тем самым аналог идентификационного кода оператора.
