SENZORI TERESTRI INDEPENDENTI PENTRU SUPRAVEGHEREA FRONTIEREI
Data: 1-15 septembrie 2004
Supravegherea frontierei se realizeaza, in principal, prin utilizarea a doua tipuri de senzori: senzorii independenti de elementul uman (in actiunea intrinseca de detectie) si senzorii dependenti de actiunea unui operator pentru realizarea functiei de detectie.
Scopul primar al senzorilor independenti este de a detecta activitate in zona pe care o monitorizeaza (in cele mai multe cazuri activitatea este reprezentata de incercarea intrusilor de a patrunde in aria monitorizata) si de a o raporta elementelor de decizie. Un scop secundar il poate constitui masurarea anumitor caracteristici: greutate, dimensiuni etc., pentru a se realiza identificarea elementelor intruse, aspecte care reprezinta un suport al deciziei.
Fiecarui senzor ii este atribuit un numar de identificare iar in momentul in care se produce un anumit eveniment in zona, senzorul transmite codul sau de identificare prin radio catre o statie de receptie, unde acesta se inregistreaza alaturi de locatia senzorului. Statiile de receptie pot fi portabile sau fixe (dispecerate de monitorizare permanenta). Un numar mare de senzori necesita in mod normal existenta unui computer amplasat in statia de monitorizare permanenta, pentru a afisa starea si semnalele vehiculate, pe o harta. In urma avertizarilor primite de la senzori, o echipa de interventie se va deplasa la locul indicat pentru rezolvarea situatiei.
Senzorii terestri independenti se prezinta in diferite forme si dimensiuni, sunt proiectati prin diferite tehnologii specifice, pot fi desfasurati in teren in diferite moduri si pot detecta, localiza sau recunoaste diferite tipuri de elemente intruse in spatiul monitorizat.
Pentru indeplinirea misiunilor specifice, senzorii trebuie interconectati cu un centru de comanda prin legaturi de comunicatie sigure, prin intermediul carora se transmit periodic mesaje de stare a câmpului supravegheat si a senzorilor. Performanta depinde de caracteristicile terenului, de starea vremii si de perturbatiile mediului. Pentru identificarea zonelor de amplasare optime precum si pentru atingerea performantei senzorilor au fost dezvoltate aplicatii complexe rulate cu ajutorul calculatorului.
Senzorii au capacitatea de procesare a semnalelor, pentru a analiza caracteristicile elementelor intruse si a transmite informatiile de detectie la o locatie de monitorizare aflata la distanta. Desfasurarea in câmpul tactic se poate realiza prin mai multe tehnici: prin intermediul proiectilelor de artilerie (cazul aplicatiilor militare), prin lansare din avion/elicopter sau se pot instala manual. Desfasurarea senzorilor pe câmpul monitorizat prin intermediul proiectilelor de artilerie sau a aparatelor de zbor presupune o inalta robustete, rezistenta la socuri si chiar la actiunea apei, a elementelor senzoriale.
Viata operationala a senzorilor poate fi extinsa prin inglobarea in structura acestora a unor surse inteligente de management al energiei. Aceste surse sunt proiectate astfel incât zona sa fie monitorizata la fiecare câteva secunde, cu un consum minim de energie. In momentul in care se produce o detectie, consumul de energie creste pentru regimul de monitorizare in timp real. Senzorii independenti terestri au o distanta de detectie si identificare limitata. Aceste limitari sunt datorate in general perturbatiilor de mediu, starii vremii sau schimbarilor petrecute de-a lungul unei zile. Exista necesitatea amplasarii acestor senzori in aliniamente alaturate pentru a asigura monitorizarea continua a elementelor intruse. O retea de noduri care foloseste tehnologii multiple poate localiza si identifica cu acuratete evenimentul produs.
In general, senzorii pot fi acustici, seismici, magnetici sau cu actiune in spectrul infrarosu (IR). Corelarea caracteristicilor de la diferite tehnologii imbunatateste capabilitatea de recunoastere a elementelor intruse. De exemplu, prin obtinerea informatiilor de la senzorii cu tehnologie acustica, seismica si IR se poate determina clasificarea si identificarea, iar prin fuziunea datelor se poate, prin triangulatie, sa se determine locatia intrusului.
Un sistem de comunicatii robust, cât si cunoasterea informatiilor despre vreme si teren sunt extrem de importante pentru acest tip de senzori. Compresia datelor si criptarea acestora se pot utiliza pentru a fi asigurata o cât mai mica probabilitate de interceptare si o cât mai mica probabilitate de detectie a senzorilor de catre elementele intruse.
Cerintele operationale ale senzorilor sunt: pret scazut; dimensiuni reduse; arie de acoperire larga; robustete; rezistenta la actiunea mediului inconjurator si a conditiilor meteo; monitorizare de la distanta; posibilitatea de reprogramare; durata mare de viata; comunicatii robuste cu probabilitate scazuta de interceptare si cu probabilitate scazuta de detectie.
In continuare sunt prezentate câteva categorii de senzori utilizati in scopul supravegherii frontierei.
Senzori de tip infrarosu activ
Senzorul cu “rupere” de fascicul detecteaza schimbari in intensitatea semnalului unui fascicul infrarosu creat intre un transmitator si un receptor.
Senzorul cu rupere de fascicul necesita o cale optica neobstructionata. Când un intrus “rupe” fasciculul (invizibil pentru ochiul uman) se genereaza o alarma. Utilizarea se poate realiza de-a lungul drumurilor, potecilor, malurilor apelor care ofera cai de acces in zona securizata. Separarea tipica receptor-transmitator este de aproximativ 100 m, dar la noile sisteme aceasta ajunge la aproximativ 150 m. Cea mai simpla versiune consta intr-o singura pereche de senzori montati pe tripod. Costul unui asemenea echipament (o singura pereche de senzori), fara echipamentul de comunicatie, ajunge la cca 500 $. Sunt disponibile si sisteme pentru acoperirea distantelor mai mici, de aproximativ 30 m. Un sistem mai complex cu mai multe transmitatoare si receptoare poate fi instalat pe stâlpi ce se dispun la cele doua margini ale zonei de detectie. Va rezulta astfel un plan vertical care poate masura profilul unui obiect ce patrunde in interiorul sau. Daca se utilizeaza seturi paralele de fascicule, sistemul poate determina daca un obiect este mai mare decât o dimensiune specificata, cât si directia miscarii obiectului.
Ceata, ploaia, praful reduc puterea fasciculului infrarosu dintre transmitator si receptor. Miscarea vegetatiei datorata vântului, cât si orice alt obiect sau animal care intrerupe fasciculul pot produce alarme false. Acestea se reduc prin utilizarea unui sistem de fascicule multiple, iar declansarea alarmei necesita ca un anume numar de fascicule sa fie intrerupte.
Senzori de tip infrarosu pasiv
Acest tip de senzori masoara nivelul radiatiei infrarosii a zonei de actiune, care se reflecta in câmpul sau de vedere. Persoanele sau autovehiculele sunt mai calde decât mediul in care patrund, deci puterea energiei reflectate se schimba in momentul intruziunii in zona monitorizata. Distanta de detectie nominala este de 30 m pentru persoane si~50 m pentru autovehicule.
Un singur senzor, de dimensiuni minime, portabil, alimentat de la baterie, are un pret de aproximativ 500 $. In acest pret este inclus si transmitatorul propriu. Alarmele false pot aparea la rasaritul si la apusul soarelui. In verile calduroase unele obiecte pot radia o energie infrarosie mai puternica decât altele, creându-se un “spot” fierbinte in câmpul de vedere al senzorului si astfel o alarma falsa. Sensibilitatea senzorului poate fi ajustata pentru a se reduce rata de alarme false care rezulta din activitatea naturala. Senzorii trebuie plasati cu foarte mare grija, pentru a nu fi expusi direct la soare pe timpul apusului sau rasaritului.