На таких поверхностях часть энергии пучка поглощается, часть - рас-
сеивается, часть - отражается назад на приемник. Если между барьером и
УЗ-детектором движения не происходит, то система сигнализации не сраба-
тывает из-за отсутствия допплеровского сигнала. Какие-либо перемещения
по ту сторону барьера на детектор не влияют.
Перемещения вблизи детектора
В главе 4 содержится, как вы помните, указание на быстрый рост
чувствительности УЗ-детектора по мере сокращения дистанции между объек-
том и приемником. Конкретная кривая этого роста зависит от размеров
объекта. Понимание такого затруднения дало инженерам возможность снаб-
дить детектор устройствами, резко снизившими риск ложного срабатывания
от близко пролетающих мелких объектов. В разделе "возможности снижения
потенциальных тревог" об этом говорится подробнее.
Естественные и искусственные шумы в ультразвуковом диапазоне
Ультразвуковой приемник может сработать под действием постороннего
сигнала. С этой сложностью можно справиться правильным выбором частоты,
формы пучка и расположения прибора. В итоге подобный риск может быть
сведен на нет.
Лицензирование
На установку ультразвукового детектора обнаружения нет необходимости
брать правительственную лицензию.
Таковы основные свойства ультразвуковых датчиков. К счастью, большая
их часть - позитивна, а недостатки можно превратить в достоинства.
Недостатки становятся достоинствами
Теперь стоит детально рассмотреть, как недостатки УЗ-детекторов можно
обратить в их достоинства и наилучшим способом их использовать.
Физические свойства нарушителя
Если мы пользуемся для обнаружения УЗ-детектором, то нас интересует
больше допплеровский сдвиг частоты, возникающий при перемещении наруши-
теля по помещению. Если это - опытный взломщик, то он наверняка знает,
что прибор слабо реагирует на очень медленное передвижение. Это происхо-
дит оттого, что конструкторы вынуждены устанавливать в датчике некоторую
минимальную разность частот в сдвиге, защищая таким образом прибор от
случайного срабатывания при постороннем сигнале. Достаточно жестким кри-
терием для этого является требование засекать нарушителя, проходящего
метр за 3 минуты (10 метров за полчаса). Именно 10 метров принимаются за
базовое расстояние, которое мы можем позволить нарушителю пройти в зоне
обнаружения детектора. Учитывая, что взломщику еще необходимо войти и
выйти из здания, его пребывание в помещении затягивается минимум на час.
Это очень серьезная нагрузка на нервы. Чем она выше, тем больше вероят-
ность невольного движения головы, руки или ноги преступника, которое
способен засечь радар.
Менее квалифицированный нарушитель попробует взять скоростью. При оп-
ределении верхней границы чувствительности ультразвукового детектора к
допплеровскому сдвигу от движения конечностей следует исходить из того,
что олимпийский рекорд в скорости - бега порядка 10 метров в секунду.
Нарушитель вряд ли способен на такой стремительный бросок в закрытом по-
мещении. Верхняя граница чувствительности устранит срабатывание прибора
от движений, скажем, насекомых.
Возможность избежать обнаружения
Вот вопрос, который иногда задают о допплеровском принципе ультразву-
кового обнаружения: "что, если нарушитель будет двигаться под прямым уг-
лом ко всем лучам?" Правомерность этого вопроса основана на том факте,
что для возникновения сдвига частят объект должен приближаться или уда-
ляться по сечению пучка. Да, физическая теория признает возможность дви-
жения объекта в луче ультразвука без создания сдвига частот. Однако, к
счастью, на практике это невозможно. Преступник должен двигаться по кру-
гу на одном и том же удалении от радара. Достигнет ли он желаемой цели,
все время ходя вокруг нее? Более того, его руки и ноги тоже должны со-
вершать движение по периметру, и каждое передвижение должно вписываться
в одинаковый радиус. Подобные упражнения фантазии убеждают нас и еще
меньшей вероятности избежать обнаружения.
Контрольное время срабатывания системы
Гораздо более разумным способом избежать обнаружения является движе-
ние рывками. Преступник может резко перемещаться и застывать на время.
Его физическое, а также психологическое напряжение будет меньше, но если
конструктор системы защиты представляет подобный образ действий, он мо-
жет варьировать контрольное время срабатывания системы.
Обширные данные измерений того, как движутся различные люди, показы-
вают, что человек не способен двигаться быстрее некоторой скорости.
Настроив на нее контрольное время срабатывания, можно с уверенностью ут-
верждать, что сигнал о сдвиге частот, длящийся меньше установленного
срока, не имеет отношения к преступнику. Система способна игнорировать
короткие пульсации силы тока и напряжения в цепи своего электропитания.
Длительный сигнал система однозначно опознает как принадлежащий наруши-
телю, и поднимает тревогу.
Эта методика носит название "сортировка входного сигнала по времени",
и ее нельзя смешивать с растягиванием сигнала в кнопках тревоги. Систе-
ма, как это очевидно, может быть настроена на возможную квалификацию
преступника. Экспериментальным путем можно добиться срабатывания системы
без задержки через десятую долю секунды после начала движения или после
2-3 шагов, то есть - через секунду.
Используемые частоты
Чем выше частота ультразвукового излучения, тем менее чувствителен
ультразвуковой детектор к естественным и искусственным источникам ложных
тревог. Нижняя граница допустимых частот пролегает в районе 20000 герц,
а наиболее часто используется частота 40000 герц. Насколько удобно ис-
пользовать, скажем, частоту в 80000 герц? В принципе, выбор частоты
конструктором определяется следующими обстоятельствами:
Затухание
В главе 4 уже говорилось, что затухание волны в воздухе обратно про-
порционально квадрату частоты. Если быть более предметным, то удвоение
частоты с 20 килогерц до 40 килогерц при сохранении того же угла излуче-
ния и дистанцию вчетверо снижает относительную мощность эха. Новое удво-
ения частоты - до 80 килогерц - снизит исходную мощность эха в 261 раз.
Дальнейшее наращивание частоты потребует или сверхмощного передатчика,
или особо чувствительного приемника.
Форма пучка
Как известно из четвертой главы, способность к фокусированию ультраз-
вука, света и микроволнового излучения описывается близкими физическими
законами. Наиболее часто используемые параметры УЗ-излучения приводятся
ниже, в разделе, посвященном излучателям.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95
сеивается, часть - отражается назад на приемник. Если между барьером и
УЗ-детектором движения не происходит, то система сигнализации не сраба-
тывает из-за отсутствия допплеровского сигнала. Какие-либо перемещения
по ту сторону барьера на детектор не влияют.
Перемещения вблизи детектора
В главе 4 содержится, как вы помните, указание на быстрый рост
чувствительности УЗ-детектора по мере сокращения дистанции между объек-
том и приемником. Конкретная кривая этого роста зависит от размеров
объекта. Понимание такого затруднения дало инженерам возможность снаб-
дить детектор устройствами, резко снизившими риск ложного срабатывания
от близко пролетающих мелких объектов. В разделе "возможности снижения
потенциальных тревог" об этом говорится подробнее.
Естественные и искусственные шумы в ультразвуковом диапазоне
Ультразвуковой приемник может сработать под действием постороннего
сигнала. С этой сложностью можно справиться правильным выбором частоты,
формы пучка и расположения прибора. В итоге подобный риск может быть
сведен на нет.
Лицензирование
На установку ультразвукового детектора обнаружения нет необходимости
брать правительственную лицензию.
Таковы основные свойства ультразвуковых датчиков. К счастью, большая
их часть - позитивна, а недостатки можно превратить в достоинства.
Недостатки становятся достоинствами
Теперь стоит детально рассмотреть, как недостатки УЗ-детекторов можно
обратить в их достоинства и наилучшим способом их использовать.
Физические свойства нарушителя
Если мы пользуемся для обнаружения УЗ-детектором, то нас интересует
больше допплеровский сдвиг частоты, возникающий при перемещении наруши-
теля по помещению. Если это - опытный взломщик, то он наверняка знает,
что прибор слабо реагирует на очень медленное передвижение. Это происхо-
дит оттого, что конструкторы вынуждены устанавливать в датчике некоторую
минимальную разность частот в сдвиге, защищая таким образом прибор от
случайного срабатывания при постороннем сигнале. Достаточно жестким кри-
терием для этого является требование засекать нарушителя, проходящего
метр за 3 минуты (10 метров за полчаса). Именно 10 метров принимаются за
базовое расстояние, которое мы можем позволить нарушителю пройти в зоне
обнаружения детектора. Учитывая, что взломщику еще необходимо войти и
выйти из здания, его пребывание в помещении затягивается минимум на час.
Это очень серьезная нагрузка на нервы. Чем она выше, тем больше вероят-
ность невольного движения головы, руки или ноги преступника, которое
способен засечь радар.
Менее квалифицированный нарушитель попробует взять скоростью. При оп-
ределении верхней границы чувствительности ультразвукового детектора к
допплеровскому сдвигу от движения конечностей следует исходить из того,
что олимпийский рекорд в скорости - бега порядка 10 метров в секунду.
Нарушитель вряд ли способен на такой стремительный бросок в закрытом по-
мещении. Верхняя граница чувствительности устранит срабатывание прибора
от движений, скажем, насекомых.
Возможность избежать обнаружения
Вот вопрос, который иногда задают о допплеровском принципе ультразву-
кового обнаружения: "что, если нарушитель будет двигаться под прямым уг-
лом ко всем лучам?" Правомерность этого вопроса основана на том факте,
что для возникновения сдвига частят объект должен приближаться или уда-
ляться по сечению пучка. Да, физическая теория признает возможность дви-
жения объекта в луче ультразвука без создания сдвига частот. Однако, к
счастью, на практике это невозможно. Преступник должен двигаться по кру-
гу на одном и том же удалении от радара. Достигнет ли он желаемой цели,
все время ходя вокруг нее? Более того, его руки и ноги тоже должны со-
вершать движение по периметру, и каждое передвижение должно вписываться
в одинаковый радиус. Подобные упражнения фантазии убеждают нас и еще
меньшей вероятности избежать обнаружения.
Контрольное время срабатывания системы
Гораздо более разумным способом избежать обнаружения является движе-
ние рывками. Преступник может резко перемещаться и застывать на время.
Его физическое, а также психологическое напряжение будет меньше, но если
конструктор системы защиты представляет подобный образ действий, он мо-
жет варьировать контрольное время срабатывания системы.
Обширные данные измерений того, как движутся различные люди, показы-
вают, что человек не способен двигаться быстрее некоторой скорости.
Настроив на нее контрольное время срабатывания, можно с уверенностью ут-
верждать, что сигнал о сдвиге частот, длящийся меньше установленного
срока, не имеет отношения к преступнику. Система способна игнорировать
короткие пульсации силы тока и напряжения в цепи своего электропитания.
Длительный сигнал система однозначно опознает как принадлежащий наруши-
телю, и поднимает тревогу.
Эта методика носит название "сортировка входного сигнала по времени",
и ее нельзя смешивать с растягиванием сигнала в кнопках тревоги. Систе-
ма, как это очевидно, может быть настроена на возможную квалификацию
преступника. Экспериментальным путем можно добиться срабатывания системы
без задержки через десятую долю секунды после начала движения или после
2-3 шагов, то есть - через секунду.
Используемые частоты
Чем выше частота ультразвукового излучения, тем менее чувствителен
ультразвуковой детектор к естественным и искусственным источникам ложных
тревог. Нижняя граница допустимых частот пролегает в районе 20000 герц,
а наиболее часто используется частота 40000 герц. Насколько удобно ис-
пользовать, скажем, частоту в 80000 герц? В принципе, выбор частоты
конструктором определяется следующими обстоятельствами:
Затухание
В главе 4 уже говорилось, что затухание волны в воздухе обратно про-
порционально квадрату частоты. Если быть более предметным, то удвоение
частоты с 20 килогерц до 40 килогерц при сохранении того же угла излуче-
ния и дистанцию вчетверо снижает относительную мощность эха. Новое удво-
ения частоты - до 80 килогерц - снизит исходную мощность эха в 261 раз.
Дальнейшее наращивание частоты потребует или сверхмощного передатчика,
или особо чувствительного приемника.
Форма пучка
Как известно из четвертой главы, способность к фокусированию ультраз-
вука, света и микроволнового излучения описывается близкими физическими
законами. Наиболее часто используемые параметры УЗ-излучения приводятся
ниже, в разделе, посвященном излучателям.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95