способ защиты зон и объектов от несанкционированного проникновения с помощью квч-излучения и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ защиты зон и объектов от несанкционированного проникновения с помощью электромагнитного излучения, заключающийся в обнаружении проникновения нарушителя и генерации потока электромагнитного излучения, отличающийся тем, что после обнаружения несанкционированного проникновения определяют место нарушителя в момент проникновения, ориентируют антенну в это место, после этого генерируют электромагнитное излучение миллиметрового диапазона, при этом рабочие длины волн выбирают соответствующими окнам прозрачности атмосферы и задают плотность потока энергии, вызывающую у нарушителя непереносимые болевые ощущения.

2. Устройство для защиты зон и объектов от несанкционированного проникновения с помощью электромагнитного излучения, содержащее датчики обнаружения проникновения нарушителя и блок воздействия на него потоком электромагнитного излучения, отличающееся тем, что блок воздействия на нарушителя выполнен в виде по крайней мере одной излучающей антенны, сопряженной с генератором электромагнитного излучения миллиметрового диапазона, при этом рабочие длины волн соответствуют окнам прозрачности атмосферы, а плотность потока энергии вызывает у нарушителя непереносимые болевые ощущения, кроме того, дополнительно введено устройство управления, обрабатывающее сигналы с датчиков обнаружения проникновения нарушителя и выдающее команду на ориентацию излучающей антенны в место нахождения нарушителя.

Описание изобретения к патенту

Изобретение на способ и устройство относится к технике защиты охраняемой территории от несанкционированного проникновения нарушителя и может быть использовано на особо важных военных и государственных объектах, складах с ядерными материалами, хранилищах драгметаллов, офисах коммерческих фирм и других охраняемых территориях.

Известны различные способы защиты объектов (заявка Франции №2654239, патент РФ №2211427), которые заключаются в воздействии на нарушителя электрическим током. Однако в ряде случаев эти способы носят характер пассивной защиты и воздействие на нарушителя происходит только в результате его прикосновения к охраняемому объекту или к ограждениям объекта. В этих случаях защитные устройства (заграждения) расположены стационарно и защищают ту область пространства, которую занимают сами. Наличие большого числа подобных ограждений делает охранную систему открытой, а следовательно, уязвимой к выводу ее из строя.

Известен способ и система защиты охраняемой территории путем воздействия на нарушителя шаговым напряжением, параметры которого соответствуют нелетальной области воздействия на человека (патент РФ №2226001). На участке местности на небольшую глубину в горизонтальной плоскости в грунт укладывается луч, состоящий из проводника, покрытого изоляцией и гальванически соединенного с электродом, под которым размещена подкладка из материала с высоким удельным электрическим сопротивлением, проводник соединяется с источником, формирующим воздействие. Вне участка или на самом участке скрытно размещаются датчики, реагирующие на появление нарушителя. При попадании нарушителя в зону действия какого-либо датчика происходит активация наиболее близкого к объекту воздействия луча, вызывающая вокруг электрода стекание тока в грунт, и, как следствие, между ступнями ног нарушителя возникает шаговое напряжение. Недостатком данного способа является то, что токопроводящий луч находится непосредственно в земле и подвержен коррозии вследствие воздействия на него почвы и влаги. Это приведет к существенному уменьшению срока службы системы.

Известен способ и система для защиты охраняемой территории от несанкционированного проникновения, заключающийся в создании электропроводной зоны, обнаружении проникновения и генерации высоковольтных импульсов в электропроводной зоне, причем создание электропроводной зоны осуществляется после обнаружения вторжения с определением места в момент вторжения с помощью электропроводной аэрозоли (патент РФ №2210115). Этот способ и система выбраны в качестве прототипа.

Недостатком такого способа является относительно небольшая дальность, на которую может быть распылена токопроводящая аэрозоль. Кроме того, при сильных порывах ветра аэрозоль может быть отнесена в сторону от места нахождения нарушителя, в результате чего вероятность его поражения существенно снизится.

Решаемая техническая задача состоит в разработке способа защиты охраняемой территории от несанкционированного проникновения, обладающего высокой степенью эффективности и надежности поражения нарушителя.

Технический результат заключается в эффективности поражения нарушителя, затрудненности защиты от воздействия, скрытности расположения на всей охраняемой территории.

Достижение технического результата обеспечивается тем, что в способе защиты охраняемой территории от несанкционированного проникновения, заключающемся в обнаружении проникновения с определением места в момент вторжения и генерации потока электромагнитного излучения миллиметрового диапазона (КВЧ-излучение) через антенну с высокой направленностью, рабочие длины волн соответствуют окнам прозрачности атмосферы, а плотность потока энергии вызывает у человека непереносимые болевые ощущения.

В заявляемом способе защиты охраняемой территории от несанкционированного проникновения поставленная задача решается всей совокупностью заявляемых признаков.

Воздействие после обнаружения делает поражение максимально неожиданным для нарушителя, а значит, и более эффективным. Кроме того, задействование системы только в момент несанкционированного вторжения позволит существенно снизить затраты на ее эксплуатацию.

Система, позволяющая определить место в момент вторжения, обеспечивает воздействие КВЧ-излучением непосредственно на нарушителя. При этом излучение антенны ориентируется на нарушителя и производится его облучение электромагнитными волнами миллимитрового диапазона. Таким образом, система "активно" атакует нарушителя.

Указанный выше технический результат достигается системой, реализующей заявляемый способ, содержащей датчики обнаружения проникновения нарушителя на охраняемую территорию, устройство управления и блок воздействия на нарушителя, выполненный в виде, по крайней мере одной излучающей антенны, сопряженной с генератором электромагнитного излучения миллиметрового диапазона длин волн.

Выполнение генератора электромагнитного излучения КВЧ-диапазона позволяет максимально быстро и эффективно поразить нарушителя и решает задачу отпугивающего воздействия. Для этого целесообразно использовать электромагнитные волны с рабочей длиной волны 3...3,3 мм или 8,3...8,8 мм и плотностью потока энергии в диапазоне от 5 до 10 Вт/см². Данные длины волн соответствуют окну прозрачности атмосферы [Бецкий О.В. Миллиметровые волны в биологии и медицине], а выбранная плотность потока энергии КВЧ-излучения приводит к возникновению у человека непереносимых болевых ощущений [Бурлаков К.Ю., Наумов Н.Д., Пантелеев С.В. Аналитическая модель теплового воздействия КВЧ-излучения на биоткани // Биомедицинская радиоэлектроника. 1998. №4 с.30-33.].

Сопоставительный анализ заявляемого способа и устройства с прототипом показывает, что заявляемые объекты соответствуют критерию "новизна".

В подтверждение критерия "промышленная применимость" рассмотрим пример конкретного выполнения устройства по осуществлению заявляемого способа.

На чертеже представлена система защиты охраняемой территории от несанкционированного проникновения, использующая вышеназванный эффект.

На чертеже:

1 - нарушитель;

2 - датчики обнаружения;

3 - генератор КВЧ-излучения;

4 - излучающая антенна;

5 - устройство управления.

При несанкционированном проникновении нарушителя 1 на охраняемую территорию срабатывает датчик обнаружения 2, например, вибрационного, или емкостного, или инфракрасного, или др. принципа действия. Сигнал от датчика поступает в устройство управления 5, где обрабатывается с определением места вторжения. После этого устройство управления 5 подает команду на ориентацию излучающей антенны 4 в место нахождения нарушителя 1. После ориентации антенны в необходимом направлении устройство управления 5 запускает генератор КВЧ-излучения 3 и в место нахождения нарушителя излучаются электромагнитные волны КВЧ-диапазона.

Нарушитель, находясь под воздействием КВЧ-излучения, начинает испытывать сильные болевые ощущения. Известно, что при воздействии на человека КВЧ-излучение слабо поглощается обычной одеждой и проникает в кожный покров на глубину до 0,5 мм, где, взаимодействуя с молекулами воды внутриклеточной жидкости, приводит к повышению его температуры. Быстрое нагревание кожного покрова приводит к массовому возбуждению терморецепторов и возникновению болевого шока, аналогичного ожоговому. [Бурлаков К.Ю., Наумов Н.Д., Пантелеев С.В. Аналитическая модель теплового воздействия КВЧ-излучения на биоткани // Биомедицинская радиоэлектроника. 1998. №4 с.30-33.].

Таким образом, предложенные способ и система защиты охраняемой территории от несанкционированного проникновения обеспечивает эффективное, надежное и максимально неожиданное поражение нарушителя.