Статьи

К списку статей

«Нарушитель не пройдет!» А вы уверены?

О сигнализационной надежности периметровых средств обнаружения

О сигнализационной надежности периметровых средств обнаружения

Станислав Звежинский, кандидат технических наук

Периметровые средства обнаружения (СО) предназначены для сигнализационного блокирования рубежей объектов от несанкционированного вторжения нарушителей. Средство обнаружения при помощи чувствительного элемента (ЧЭ) формирует вдоль охраняемого рубежа зону обнаружения (ЗО) - область пространства с контролируемым физическим полем, которое изменяется при вторжении. Блок электронный (БЭ) воспринимает сигналы с чувствительного элемента, усиливает, фильтрует и обрабатывает их в соответствии с заданным алгоритмом. При этом в случае выполнения алгоритмических условий средства обнаружения вырабатывает сигнал тревоги, который передается в систему сбора и обработки информации системы охранной сигнализации .

Физические признаки нарушителя, благодаря которым он обнаруживается, называются полезными (например, масса - для сейсмических средств обнаружения ), как и сигналы, которые образуются на выходе чувствительного элемента. Различные явления природно-климатического и промышленного характера (например, ветер и электромагнитные помехи от ЛЭП), объекты необнаружения (животные, птицы), воздействуя на средство обнаружения, производят помехи и шумы, которые при определенных условиях могут восприниматься как полезные, являясь причиной ложных тревог. Чем больше различие сигналов и помех, чем « контрастнее » полезные признаки нарушителя, тем его обнаружение происходит с большей сигнализационной надежностью.

Основными тактико-техническими характеристиками (ТТХ) средств обнаружения, которые характеризуют его сигнализационную надежность, являются вероятность обнаружения нарушителя Р0 и средняя наработка на ложную тревогу Тл. Другими важными ТТХ являются длина блокируемого рубежа, способность к классификации нарушителей или определения направления движения, энергопотребление, погонная стоимость, ремонтопригодность. Основные характеристики являются взаимосвязанными (с повышением чувствительности величина Р0 возрастает, Тл уменьшается), поэтому при разработке или настройке средств обнаружения обнаружительную способность стараются довести до удовлетворительного уровня (Р0 > 0,9), высокого уровня (Р0 > 0,95), а в некоторых изделиях - до очень высокого уровня (Р0 > 0,97). При этом большой наработкой на ложную тревогу может считаться величина Тл > 720 час [1]. Наработка достоверно определяется из долговременных испытаний средств обнаружения (не менее 3-6 месяцев) в различных природно-промышленных условиях, не выходящих за рамки технических условий. Понятно, например, что ураганный ветер, расшатывающий или даже разрушающий заграждение, наверняка вызовет ложную тревогу установленного на нем вибрационного СО.

Хотя у производителей периметровых средств обнаружения принято завышать характеристику Тл (как правило, из конъюнктурных соображений), в среде инсталляторов и специалистов существуют достаточно четкие оценки помехоустойчивости того или иного средства обнаружения. К тому же имеется гипотетическая возможность проведения сравнительных полигонных испытаний, зачастую на конкретном объекте так и происходит. Однако корректные испытания должны быть очень длительными и дорогостоящими, кроме того, они не выгодны производителям, поскольку нет гарантии, что не окажешься среди «проигравших». Поэтому действительно независимой экспертизы помехоустойчивости периметровых средств обнаружения в РФ нет, за рубежом можно отметить только один (государственный) центр безопасности Sandia Lab. (США), данные которого, однако, носят обезличенный характер. Оценки самостоятельно проведенных фирмами сравнительных испытаний на помехоустойчивость, если и публикуются, то понятно, с каким результатом [2].

Как это ни покажется странным на первый взгляд, но ситуация с достоверной оценкой вероятности обнаружения нарушителя еще более неопределенная и запутанная. Связано это с тем, что нарушители, которые вторгаются в зону обнаружения, могут быть не только роботообразными существами, под которые пишутся технические условия (ТУ), но интеллектуально и технически вооруженными. Например, под нарушителем иногда полагается некий абстрактный среднестатистический человек весом не менее 50 кг, преодолевающий зону обнаружения пешим образом и монотонно со скоростью от 0,3 до 5 м/с либо интенсивно разрушающий имеющееся на рубеже заграждение определенных размеров [3-5]. А если движение не монотонное, на ходулях и с малой скоростью (меньше 0,2 м/с), если разрушение заграждения происходит посредством очень редких воздействий (например, реже, чем раз в 5 минут) и т.д. - ясно, что при этом вероятность обнаружения будет снижаться вплоть до нуля, в зависимости от подготовленности нарушителя, которая обусловлена его целью.

Целями нарушителей, вторгающимися на объект, могут быть случайный или спонтанный интерес, причинение ущерба без мотивации, хищение имущества, нанесение умышленного вреда людям или имуществу, сбор информации об объекте и т.д. В соответствии с целями, нарушители в различной степени готовятся (или не готовятся) к преодолению охранного рубежа, чтобы по возможности остаться незамеченными. При этом информация о физическом принципе работы, месте установки или (еще хуже) виде средства обнаружения, полученная различными путями, может облегчить тренированному нарушителю преодоление зоны обнаружения без выработки сигнала тревоги, т.е. осуществить «обход». Такие подготовленные нарушители представляют наибольшую опасность для охранной сигнализации, что, однако, не всегда тождественно с точки зрения непосредственной угрозы или ущерба конкретному объекту. Примером может служить разведчик, искушенный и хорошо осведомленный о системе охраны, целью которого является сбор информации об объекте, а не кража, чего больше всего опасаются хозяева.

Модель нарушителя, с точки зрения его проникающей способности и носимой угрозы, не есть какая-то догма - для разных средств обнаружения и конкретных объектов она различается, и весьма существенно. Например, для маскируемого сейсмического средства обнаружения, блокирующего участок государственной границы на юге РФ, модель может с наибольшей вероятностью включать вооруженного бандита или контрабандиста, не обремененного лишними знаниями или техническими средствами для облегчения вторжения. Для того же средства, установленного на ядерно-опасном объекте, наиболее вероятной моделью будет разведчик или диверсант, хорошо подготовленный и тренированный для преодоления зоны обнаружения. Во втором случае вероятность обнаружения нарушителя будет существенно меньше, что должно учитываться в общей концепции охраны.

Характеристика средства обнаружения, называемая «уязвимость к обходу», несмотря на попытки ее формализации, является качественной (больше/меньше). Любой тип периметровых средств обнаружения в той или иной степени уязвим к обходу - меньше ему подвержены маскируемые (невидимые) или малозаметные средства обнаружения, пассивного способа обнаружения (не обнаруживаются радиосканерами), обладающие не контактной, а объемной зоной обнаружения, стелющейся вдоль поверхности без «дыр» или зон пониженной чувствительности. Обычно при описании конкретного средства обнаружения не упоминаются возможности «обхода», однако в специальной технической литературе обязательно есть ссылки на эти недостатки [6, 7].

Попытаемся связать понятия «уязвимость к обходу», «угроза объекту», «подготовленный нарушитель» в рамках статистической модели нарушителя и обнаружения его угрозы объекту охраны. Это позволит, на наш взгляд, не только более реально оценить обнаружительную способность периметровых средств обнаружения, но и даст возможность планировать эксперименты по их проверке. Проверка помехоустойчивости периметровых средств обнаружения так же, как показывает практика, нуждается в уточнении.

«Статистический» нарушитель должен вбирать в себя частоту появления на рубеже охраны различных нарушителей, разделенных на типы i = 1, 2… по уровню своей подготовленности и, соответственно, «проницаемости». Каждому типу может быть поставлена в соответствие вероятность его обнаружения Р0i данным средством обнаружения и степень ki = 1, 2… потенциального ущерба, который могут нанести такие нарушители охраняемому объекту. Интегральная вероятность обнаружения угрозы объекту вбирает в себя эти частные характеристики.

Степень осведомленности нарушителей о системе охраны периметра различна - от незнания или некоторого знакомства до полного знания и тренированности преодоления. В связи с этим, можно согласиться с зарубежными авторами [8] и выделить 4 типа нарушителей. Первый - так называемые «нормальные» или случайные нарушители, как правило, достоверно обнаруживаются в соответствии с «роботообразным» сценарием их действия, заложенным в алгоритм обработки информации средствами обнаружения. Только для таких нарушителей обеспечивается вероятность обнаружения, приводимая, например, в ТУ на изделие. Они представляют собой основной, наиболее распространенный тип.

Второй тип нарушителей отичается тем, что люди имеют некоторое визуальное представление об установленной охранной сигнализации, что-то читали в технической или популярной литературе, поэтому стараются своим поведением снизить, как им кажется, воздействие на средства обнаружения. Например, уменьшить или увеличить скорость, применить для преодоления попутные средства или материалы (доска, палка). Такие «неквалифицированные» нарушители, не знающие физического принципа обнаружения, как правило, удовлетворительно обнаруживаются периметровыми средствами обнаружения, но может быть, не столь уверенно. Возможны случаи, когда ухищрения приводят к обратному результату, как, например, попытка ползком преодолеть зону обнаружения маскируемого радиоволнового средства обнаружения на основе эффекта линии вытекающей волны (ЛВВ). Таких нарушителей по численности в среднем в 1,5-2 раза меньше, чем случайных, однако существуют объекты (например, вдали от городской черты), где они преобладают.

Третий тип представляет собой «квалифицированных» нарушителей, хорошо знакомых с системой охраны. Такая информация может быть получена, например, агентурно, «зондированием» рубежа охраны. Одиночные нарушители, как правило, имеют специальные технические средства для облегчения преодоления рубежа (стремянка) или даже «обхода» средств обнаружения, например путем подкопа под сигнализационным заграждением. Группа нарушителей может помогать друг другу в преодолении зоны обнаружения, например производя «зашумляющие» сигналы на рубеже. Неуверенное обнаружение таких нарушителей возможно по случайным отклонениям от планируемого сценария преодоления, по причине нетренированности, дополнительного случайного «вклада» помех. Их процентный состав невелик, однако зачастую именно с ними отождествляется максимальная угроза объекту.

И наконец, последний тип «высококвалифицированных» нарушителей, надо сказать прямо, одиночными периметровыми средствами обнаружения если и обнаруживается, то крайне неудовлетворительно. Реальное обнаружение таких нарушителей (с вероятностью не более 0,8) возможно путем комплексирования рубежа охраны двумя или тремя средствами обнаружения различного физического принципа действия, сконфигурированными в пространстве так, чтобы максимально затруднить «обход». Примером может служить организация периметра военных баз НАТО, стоимость которого превышает 1000 долл./м:

  • первый рубеж охраны - заграждение из колючей проволоки высотой до 4 м с установленным на нем проводно-натяжным средством обнаружения, дополнительно отсекающее случайных нарушителей и животных, мусор при ветре;
    второй рубеж - радиотехническое двухпозиционное средство обнаружения, у которого зона обнаружения шириной до 5 м практически примыкает к заграждению с внутренней стороны, либо маскируемое сейсмическое или ЛВВ-радиоволновое, зона обнаружения которых скрыта и распространяется вглубь;
    третий рубеж - сеточное внутреннее заграждение, расположенное в 5-8 м от первого, блокируемое вибрационным либо инфракрасным средством обнаружения.

Конечно, и эти рубежи периметра теоретически можно преодолеть (глубокий длинный туннель, дельтаплан), но на такие «экзотические» случаи есть противодействие - решение упирается в погонную стоимость, которую может себе позволить заказчик.

В табл. 1 приведены типы нарушителей и их характеристики в соответствии с предлагаемой классификацией, которая может быть расширена или уточнена, исходя из специфики объекта охраны.

Таблица 1. Типы нарушителей периметровых средств обнаружения

Классы нарушителей Типы нарушителей по осведомленности о системе охраны Состав Вероятность обнаружения (типично) Особенности процесса обнаружения
Нормальные 1. Не знакомые с системой охраны Случайные или любопытные люди, хулиганы, пьяные, мелкие воры, вандалы, иммигранты Р01 > 0,9-0,98 В соответствии с ТУ на изделие
Подготовленные:
1) неквалифи-
цированные;
2. Знакомые по внешним признакам с установленной системой сигнализации Воры, грабители, контрабандисты, наркокурьеры, нарушители государственной границы Р02 ~ 0,5-0,9 Уменьшенные полезные сигналы
2) квалифициро-
ванные;
3. Хорошо осведомленные о средствах обнаружения, использующие вспомогательные средства Искусные воры, убийцы, террористы, группа, ранее работавшие на объекте Р03 ~ 0,1-0,3 Благодаря отклонениям от сценария, вызванным нетренированностью и алгоритмическими ошибками, случайными помехами
3) высоко-
квалифицированные
4. Полностью осведомленные о средствах обнаружения и тренированные, использующие вспомогательные средства Разведчики, диверсанты, банковские грабители Р04 ~ 0-0,05 По случайным отклонениям от составленного сценария, вызванным нештатными событиями или помехами


Каждый i-й тип нарушителей (i = 1-4) может характеризоваться условной вероятностью Рi появления на рубеже периметра, i (Рi) = 1. Корректная оценка этого распределения очень важна и принимается, исходя из специфики объекта, имеющейся статистики зарегистрированных нарушений, окружающей криминальной обстановки, ситуации в регионе и т.д. Если 20 лет назад количество вооруженных нарушителей государственной границы не превышало нескольких процентов, то в настоящее время на южных границах РФ их «вклад» увеличился более чем на порядок. Для типичного случая периметровой охраны объекта (предприятие, база, склад) в городской черте можно полагать: Р1 ~ 0,5-0,8; Р2 ~ 0,2-0,4; Р3 ~ 0,05-0,2; Р4 ~ 0.

Продолжение статьи

Журнал "БДИ" №2 (53) - 2004 г.


Системы охраны периметра

Внешний вид ИД-40 Внешний вид ИД-40
ИД-40
2 660

Производитель Полисервис
Внешний вид ИД-70 Внешний вид ИД-70
ИД-70
4 240

Производитель Полисервис
Внешний вид ИКС-1 Внешний вид ИКС-1
ИКС-1
2 750

Производитель Полисервис
Внешний вид ИД-40-312 Внешний вид ИД-40-312
Зона обнаружения "коридор" 40х3х2 м, Iпотр.=5 мА, металлический корпус , -40...+50°C, IP65
3 120

Производитель Полисервис
Внешний вид ИКС-1-012 Внешний вид ИКС-1-012
Извещатель охранный инфракрасный 1 ИК-луч, до 100 м, Uпит.=8…28 В, металлический корпус, -40...+50°C, IP65, Iпотр. БИ=0,5 мА, Iпотр. БП=3 мА
3 160

Производитель Полисервис
Внешний вид ИД-40-1 Внешний вид ИД-40-1
Зона обнаружения "коридор" 40х3х2 м, Iпотр.=16 мА
3 310

Производитель Полисервис
Внешний вид ИД-50 Внешний вид ИД-50
ИД-50
3 380

Производитель Полисервис
Внешний вид Паук-ВП Внешний вид Паук-ВП
Паук-ВП
3 404

Производитель Охранная техника
Внешний вид ИД-12Е Внешний вид ИД-12Е
ИД-12Е
3 420

Производитель Полисервис
Внешний вид ИД-50-312 Внешний вид ИД-50-312
Зона обнаружения "коридор" 50х3х2 м, Iпотр.=5 мА, металлический корпус , -40...+50°C, IP65
3 980

Производитель Полисервис
Найдено товаров: 198
1 2 3 4 5

Возврат к списку

Создание проекта системы видеонаблюдения всего за несколько минут;
Все РЕАЛЬНО: в т.ч. сектора наблюдения, параметры кабельных трасс;
Загрузка готовых планов и их масштабирование;
Спецификация обрудования и смета создается автоматически;
Дружелюбный интерфейс;
Индивидуальные настройки программы и оборудования.
Техподдержка встроена непосредственно в программу.
Регистрация занимает одну минуту.

ОТ ЗАПРОСА ДО ОФОРМЛЕННОГО ПРЕДЛОЖЕНИЯ - 15 МИНУТ