Взломай, если сможешь! Технологии охраны границ (Часть 1)


«Соседями будем». Мексиканский приграничный город Тихуана (справа) в штате Баха Калифорния примостился под боком у американского города Сан-Диего

Контроль над границами в мирное время никогда не был таким чувствительным, каким он теперь является для Европы и Соединенных Штатов. В Европе симпатия к людям, бегущими от гражданской войны в Сирии и крушения государств в Африке, смешивается со страхом политического насилия и социальных потрясений, усугубляемым уже существующим давлением экономических трудностей.


Технология пока не может решить проблемы, заставляющие беженцев искать лучшую жизнь, но она может способствовать их перенаправлению к официальным пунктам перехода за счет закупоривания «дырявых» участков и помощи в идентификации тех, кто может нести реальную угрозу. «Оптоэлектроника (направление электроники, охватывающее вопросы использования оптических и электрических методов обработки, хранения и передачи информации) является ключевым компонентом интегрированных мультисенсорных систем, обеспечивая автоматическое обнаружение, идентификацию и классификацию целей и минимизируя ложные сигналы тревоги, что значительно снижает нагрузку на персонал службы безопасности», – заметил вице-президент компании Controp Джонни Карни. Он также указал на четко сформировавшуюся разницу на рынке между низким и высоким техническими уровнями касательно характеристик сенсоров и их общей эффективности. «Рынок переполнен оптронными компаниями, впрочем, не все обладают одинаковым уровнем технологии. Фактически всего несколько компаний предлагают действительно высокотехнологичные изделия, – сказал он. – Конкуренция ожесточенная, и некоторые пользователи останавливаются на менее продвинутых технологиях по различным причинам, вместо того, чтобы выбрать самые продвинутые системы, которые действительно помогут решить проблему».

Руководитель исследований в области оптоэлектроники в подразделении Tamam компании Israel Aerospace Industries (IAI) Наве Бахат согласился с этим, добавив при этом, что некоторые покупают в больших количествах «очень, очень дешевые камеры» например, в Интернете на Ebay или Amazon, и не заботятся о поломке некоторых из них. Но ведь есть «реальные границы», которые мониторят высококачественные камеры, некоторые с дальностью действия всего в полкилометра, а другие с существенно большей дальностью, и все они подсоединены к системам анализа изображений, распознавания целей и слежения, базам данных и соответствующему программному обеспечению. В системах высокого класса используются устройства, работающие в разных спектральных диапазонах. Это камеры видимого диапазона, длинноволновой, средневолновой и коротковолновой инфракрасной (ИК) области спектра, неохлаждаемые для небольших дистанций и охлаждаемые для больших дистанций, обеспечивающие возможности слияния изображений, когда картинки с различных источников или сгенерированные разными системами комбинируются так, чтобы получить как можно более детальное изображение. Бахат подчеркнул, что слияние помогает извлечь наилучшую информацию с каждой длины волны, повысить возможности слежения и визуализации на больших дальностях или в плохую погоду.


Эта изгородь стоит на большей части границы штата Аризона с Мексикой, демонстрируя, почему интеллектуальные сетевые сенсорные системы с автоматическим обнаружением и распознаванием целей вызывают такой большой интерес


Израильский офицер беседует с главой Бюро национальной гвардии США на посту наблюдения вблизи израильского города Сдерот на границе с Сектором Газа

Дальнего действия

Бахат также отметил значение стабилизации для камер дальнего действия, добавив, что это должно быть одним из первых решений при определении параметров системы безопасности границы. Вице-президент по маркетингу в американской компании PureTech Systems Эрик Ольсен рассказал о росте потребности в системах сверхдальнего обнаружения, предназначенных для наблюдения за границей и береговой полосой. «Частично этот рост, по всей видимости, связан с пониманием того, что возможности дальнего наблюдения теперь доступны за приемлемую стоимость». Он также указал на растущий интерес к использованию воздушных и наземных мобильных платформ, включая транспортные средства, беспилотные летательные аппараты (БЛА) и аэростаты, в качестве дополнения к стационарным системам охраны границ. Компания больше всего активна на рынках охраны границ Ближнего Востока и Северной Америки; в октябре 2015 года она объявила о завершении начального этапа развертывания обновления системы дистанционного видеонаблюдения RVSS (Remote Video Surveillance System) для Бюро таможенного и пограничного контроля США. Компания PureTech поставляет программное обеспечение для полноформатного видео, обнаружения объектов, контроля сенсоров, а также геопространственный пользовательский интерфейс как член группы General Dynamics, которая выиграла контракт на модернизацию RVSS. Система RVSS состоит из вышек с соответствующим оборудованием, установленных вблизи мексиканской границы, которые позволяют улучшить процесс наблюдения за приграничной полосой.

Ари Чернобров, директор отделения систем безопасности в компании Elbit Systems, подчеркнул, что большая часть требований, за которые его компания борется с конкурентами, включает интеграцию множества технологий, включая автоматические радиолокационные системы обнаружения, необслуживаемые наземные сенсоры, системы анализа и верификации информации с видеодетекторов движения, базирующихся на различных устройствах формирования изображений. Большинство заказчиков хотят иметь дистанции обнаружения объектов как минимум 10 км. Растущие дальности обнаружения создают несколько серьезных проблем, которые уникальны для систем наблюдения, – сказал Ольсен, напомнив о нестабильности изображения, помехах окружающей среды и небольшом массиве пикселей, который не способствует визуализации объекта. «Эти проблемы решаются за счет вычислительной мощности, программной стабилизации, более продвинутого моделирования фона и интеллектуального извлечения особых признаков для более точной идентификации интересующего объекта».

Еще одной проблемой является борьба с уводом изображения, то есть со смещением центрального пикселя камеры с объекта при приближении объективом на несколько километров. «Камера с большим уводом может держать объект в центре при нулевом увеличении, но полностью теряет из виду этот «центральный» объект при увеличении коэффициента масштабирования, – сказал он. – Кроме более точной механической конструкции для компенсации может быть использовано программное обеспечение анализа видео». На ближних дистанциях задачи контроля камеры также становятся сложнее при увеличении дальности, добавил господин Ольсен. «Простые движения, например центрирование интересующего объекта, поворот в его сторону или процесс слежения автоматической камеры за объектом на расстоянии нескольких километров, становятся все сложнее, поскольку панорамирование, наклоны и масштабирование камеры должно контролироваться с очень малой дискретностью».

Представитель компании Controp подчеркнул, что для наблюдения за границей необходима оптоэлектроника, которая позволяет классифицировать объект для быстрого принятия решений, заметив при этом, что автоматическая классификация повышает качество принятия решений и снижает количество необходимого персонала. Кроме того, установка камер увеличенной дальности действия на вышках определяет потребность в улучшенной стабилизации, поскольку вышки могут раскачиваться от ветра и перемещаться в различных направлениях в связи с тем, что их составные части увеличиваются и сокращаются при изменении температуры. В компании также отмечают растущий спрос на оптоэлектронику для транспортных средств. Это, по словам Карни, определяет потребность в установке устройств ближнего, среднего и дальнего наблюдения и различных сенсоров на одной платформе. На ближних дистанциях охлаждаемая инфракрасная камера не так важна, достаточно и неохлаждаемого сенсора. Для средних дистанций может быть достаточно максимальных фокусных расстояний 250 или 450 мм, тогда как для больших дальностей необходимы объективы 720 или 1200 мм. «Для поставщиков важно предоставить заказчикам линейку систем и возможностей, удовлетворяющих различным требованиям, некоторые из которых являются следствием специфических условий, присущих данной приграничной местности, – сказал он. – В то время как обнаружение, как правило, достигается за счет использования радара, за идентификацию и распознавание отвечают оптоэлектронные системы. Эти задачи требуют высочайшего качества изображения, которое может быть получено только высококачественной тепловизионной камерой со стабилизацией». Компания недавно представила новую, систему названную 3D-GUARD, которую описывает как продвинутую трехмерную видеосистему определения движения. Каждая система 3D-GUARD состоит из двух стационарных камер с фиксированным полем зрения и дальностью обнаружения до одного километра.


Модернизация системы RVSS, заказанная американским Бюро таможенного и пограничного контроля, отличается функциями анализа видеоинформации и геопространственного управления, разработанными компанией PureTech Systems как часть комплексного решения General Dynamics, и имеет этот продвинутый графический пользовательский интерфейс


Система компании Controp 3D-GUARD базируется на двух стереоскопических камерах, устанавливаемых на мачты или вышки, и контролируемые центральной системой управления. Стационарная стереоскопическая система камер с фиксированным полем зрения позволяет уменьшить число ложных тревог


Сканирующая пассивная легкая система TORNADO кругового обзора компании Controp предназначена для автоматического обнаружения вторжения и слежения за человеком на дистанции до 4 км

Это система круглосуточного действия, предназначенная для защиты стратегических объектов, а также охраны периметров и границ, определяет движущиеся объекты и нарушителей автоматически и включает сигнал тревоги. Предоставляя точную информацию по местонахождению объекта, его размерам и движению, система 3D-GUARD работает как надежная «виртуальная изгородь». Она может устанавливаться на мачты или вышки, работать как система быстрого развертывания или как отдельная система, управляемая с центрального контрольного пункта. «Возможности этой новой «несканирующей» системы позволяют резко уменьшить число ложных срабатываний, что типично для других систем видеоанализа», – добавил Карни.

Для автоматического дальнего определения движения компания Controp разработала и недавно представила систему TORNADO, которую она описывает как «пассивная быстросканирующая инфракрасная камера, предоставляющая панорамное изображение на 360 градусов». TORNADO базируется на инфракрасной камере, работающей в средневолновой ИК-области спектра (далее просто средневолновая) с панорамным охватом и сектором вертикального обзора от 0 до 18 градусов, что позволяет обнаруживать воздушные объекты, в частности БЛА. «В системе TORNADO используются уникальные программные алгоритмы, которые автоматически определяют и отслеживают любой движущийся объект. Она может обнаружить очень небольшие объекты в сотнях метров и крупные объекты даже в десятках километров». Наконец, компания Controp разработала SPEED-LR интеллектуальную, дальнего действия, широкоугольную, стабилизированную систему определения вторжения, которая автоматически определяет движение в панорамном изображении. Она может устанавливаться на мачты вышки треноги и другие опоры. Система SPEED-LR включает тепловизионную камеру дальнего действия с непрерывным увеличением, дневную цветную телекамеру, безопасный для глаз лазерный дальномер и лазерный указатель. Она может автоматически определять распознавать, идентифицировать и отслеживать объекты в радиусе до 10 км, сообщили в компании.


Стабилизированная и поэтому пригодная для установки на высокие мачты и вышки система компании Controp SPEED-LR имеет в своем составе тепловизор с непрерывным увеличением, цветную телекамеру, монохромную ПЗС-камеру, лазерный дальномер и лазерный указатель

Продолжение следуеет
Автор:
Alex Alexeev
Ctrl Enter

Заметив ошибку в тексте, выделите текст с ошибкой и нажмите Ctrl+Enter

50 комментариев
Информация

Уважаемый читатель, чтобы оставлять комментарии к публикации, необходимо зарегистрироваться.
Уже зарегистрированы? Войти