Strona główna Infrastruktura krytyczna Technologia radarowa sięga poza granice chronionego obiektu

Technologia radarowa sięga poza granice chronionego obiektu

UDOSTĘPNIJ

Eifeh Strom


Ze względu na duży zasięg detekcji i zdolność do działania w niesprzyjających warunkach atmosferycznych i w trudnym środowisku, włączenie radaru do systemu ochrony obwodowej może zapewnić operatorom obserwację na większą odległość, a przy tym oszczędności.

Technologie radarowe i lidarowe rozwijają się, rośnie też liczba ich zastosowań. Choć lidar jest znany przede wszystkim z zastosowań na rynku zaawansowanych systemów wspomagania kierowcy (ADAS – advanced driver assistance system) w pojazdach autonomicznych, to wykorzystuje się go również w takich branżach, jak obronność. Z kolei radar tradycyjnie cieszy się popularnością w zastosowaniach security i dozoru wizyjnego, szczególnie na lotniskach, w portach morskich, bazach wojskowych i ochronie granic.

Na światowym rynku w 2017 r. przewodził region Ameryki Płn. Z kolei do wzrostu w Europie przyczyniają się – wg najnowszego raportu Zion Market Research (ZMR) – bieżące programy rozwoju technologicznego oraz rozszerzania ochrony radarowej i dozoru wizyjnego. Region Azji i Pacyfiku (APAC) natomiast rósł najszybciej. Według szacunku ZMR globalny rynek technologii radarowych w zastosowaniach security i dozoru wizyjnego do 2024 r. osiągnie prawie 10,6 mld USD (wobec 7 mld USD w 2017 r.). Wzrost wynika głównie z większej sprzedaży radarów nawigacyjnych, wykorzystywanych przez bezzałogowe statki powietrzne (UAV), a także rosnącego popytu na lżejsze i energooszczędne urządzenia.

Radar lepszy
W ochronie obwodowej można stosować zarówno radar, jak i lidar, jednak z kilku powodów ten pierwszy sprawdza się lepiej. Chociaż oba rozwiązania umożliwiają skanowanie w zakresie 360°, to ich możliwości i metody wykrywania są różne. Co więcej, także dane przez nie są dostarczane innej natury – radar może „widzieć” dalej, lidar ma lepszą rozdzielczość obrazu. W rezultacie ich cechy sprawiają, że jako rozwiązania do ochrony perymetrycznej nie są swoimi zamiennikami. Radar jest lepiej dostosowany do monitorowania rozległego obszaru ze względu na duży zasięg detekcji. Lidar natomiast działa na znacznie krótszym dystansie ze względu na wpływ warunków atmo-
sferycznych i ograniczoną moc wyjściową. Oba rozwiązania są zwykle używane do wykrywania intruzów (zarówno ludzi, jak i pojazdów), ostatnio znalazły też zastosowanie w przechwytywaniu dronów.

Z perspektywy ochrony obwodowej radar jest lepszym wyborem. W porównaniu do tradycyjnych zabezpieczeń umożliwia detekcję po wewnętrznej stronie granicy, a także na zewnątrz chronionego obszaru. Daje pełen wgląd w zdarzenia mające miejsce na terenie obiektu i poza nim. Ma też znaczną przewagę nad lidarem i innymi technologiami ochrony obwodowej ze względu na zdolność do działania w niekorzystnych warunkach atmosferycznych i oświetleniowych. Na funkcjonowanie radaru nie mają wpływu żadne zmiany środowiskowe. Z kolei pracę lidaru może zakłócać pył, piasek i mgła, powodując spadek jego wydajności. Jest on również nieodporny na silne opady deszczu i śniegu.

Kolejną zaletą zastosowania radaru na dużych obszarach jest to, że jest on tańszy od tradycyjnych systemów ochrony obwodowej, takich jak ogrodzenia, zabezpieczenia mechaniczne, oświetlenie czy kamery dozorowe. Jeden radar może pokrywać detekcją obszar setek kilometrów kwadratowych, jest niezawodny, pracuje przy każdej praktycznie pogodzie w dzień i w nocy, bez obciążeń stałymi kosztami. A ponieważ jego zasięg jest większy, potrzeba mniej innych czujników do pokrycia zasięgiem tego samego obszaru. Zaletą dozorowania dużego obszaru jest to, że radar dostarcza operatorom ostrzeżenia z wyprzedzeniem, dzięki czemu mają więcej czasu na przechwycenie intruzów. Cały czas śledzi intruzów na chronionym terenie, więc operatorzy znają ich dokładną lokalizację. Tradycyjne metody są znacznie mniej precyzyjne i często mogą wykrywać intruza tylko przy ogrodzeniu, nie przekazując żadnych informacji, gdy się od niego oddali.

Nie oznacza to jednak, że radar jest rozwiązaniem idealnym. Technologie radarowa i lidarowa są nieodporne na przeszkody w polu widzenia. Przykładowo duże obiekty, takie jak budynki czy drzewa, mogą wpłynąć na skuteczność wykrywania. Instalując radary, należy upewnić się, czy mają one czyste pole widzenia, nie są bowiem w stanie „przenikać” obiektów. Ważne jest również, aby je lokalizować z dala od dużych obiektów, które mogą powodować odbicia o dużej części emitowanej energii, co ograniczy skuteczność rozwiązania. Jeśli z jakichś powodów instalacja musi znaleźć się blisko dużego obiektu, emisję można kontrolować – przy obrocie radaru, gdy trafi na przeszkodę, wiązka jest wyłączana, co eliminuje odbicia. Radar musi być instalowany wystarczająco wysoko nad ziemią – im dłuższy jego zasięg, tym wyżej powinien być zamontowany.

Najbardziej zainteresowani
Popyt na technologie radarowe i lidarowe stale rośnie. Jednym z tego powodów mogą być takie zdarzenia, jak niedawne wtargnięcia na tereny lotnisk, które spowodowały poważne zakłócenia w lotach, zaszkodziły reputacji portów i wymagały kosztownych działań PR w zarządzaniu kryzysowym. Z kolei w obiektach infrastruktury krytycznej dąży się do obniżenia kosztów ochrony i ograniczenia liczby fałszywych alarmów.

Lidar sprawdza się w ochronie obwodowej w zastosowaniach niewymagających dużego zasięgu detekcji, gdzie nie panują niekorzystne warunki atmosferyczne. Sprowadza się np. do hal przemysłowych i innych zastosowań wewnętrznych. Do ochrony dużych otwartych przestrzeniach idealną propozycją jest radar – odporne rozwiązanie, sprawdzające się w niekorzystnych warunkach meteorologicznych i trudnych środowiskach. Dzięki dużemu zasięgowi detekcji największe korzyści są osiągane w wykrywania intruzów na rozległych obszarach zarówno wewnątrz, jak i poza ich granicą zewnętrzną. Natomiast gdy obszar chroniony znajduje się pośrodku lasu i jest otoczony drzewami lub innymi wysokimi obiektami, radary nie będą najlepszym wyborem. Korzyści z ekonomicznego, stałego monitoringu zapewnianego przez radary odniosą obiekty działające na otwartej przestrzeni.

Dotyczy to infrastruktury krytycznej (ale nie ogranicza się tylko do niej), rezydencji, zapór, portów morskich i lotniczych, więzień, granic państwa, instalacji wojskowych, stadionów, budynków rządowych, elektrowni i podstacji. Stałe pokrycie, praca w dzień i w nocy w każdych warunkach atmosferycznych, niewielkie rozmiary, duży zasięg, efektywność kosztowa i względna niejawność działania przyczyniają się do akceptacji techniki radarowej.

Kamera i radar – idealna para
Jednym ze sposobów uzupełnienia niedostatków radaru w ochronie obwodowej jest powiązanie go z innym detektorem, np. kamerą dozorową. Podobnie jak radar, same kamery nie są wystarczająco skutecznym rozwiązaniem zabezpieczającym chronione granice. Po zintegrowaniu obu rozwiązań operatorzy security będą uzyskiwać dostarczane przez radar dane o lokalizacji uzupełnione obrazem z kamer.

Dzięki kamerom można dokonać weryfikacji „swój czy wróg”, ale przekazują one obraz tylko z tego rejonu, który obserwują. Identyfikacja staje się trudniejsza, gdy cele są liczne lub znajdują się w większej odległości, kamera musi wtedy wykonać zbliżenie, przy którym jej pole widzenia znacznie się zmniejsza. Ogranicza to świadomość sytuacyjną. W tym czasie, gdy kamera skupia się na identyfikacji odległego intruza, inni, będący poza jej polem widzenia, mogą wejść do monitorowanej strefy. Radary z kolei wykrywają wszystkie cele o dowolnych rozmiarach bez konieczności zmiany pola widzenia: od tak małych, jak komercyjne drony, aż po statki wycieczkowe. Radar nieustannie skanuje przestrzeń 360°, szukając wszystkich celów, od których odbita energia powraca do radaru. Idealne rozwiązanie ochrony obwodowej obejmuje radar, kamerę oraz oprogramowanie sterujące i zarządzające. Radar wykrywa cel, a oprogramowanie wydaje polecenie kamerze, aby skierowała się na niego w celu zidentyfikowania intruza.

Niektóre technologie radarowe można zintegrować z kamerami termowizyjnymi lub tradycyjnymi albo z siecią innych czujników w celu pełnego pokrycia obszaru, rozróżnienia celów i dostarczania informacji dotyczących ich prędkości, kierunku ruchu i rozmiaru.

Postępy w technologii radarowej
Jak twierdzi badająca rynek firma Zion Market Research, postęp technologiczny w systemach radarowych może w najbliższej przyszłości stworzyć nowe możliwości na rynku radarowej ochrony i dozoru. Wzrost popytu na technologie radarowe i lidarowe sprawił, że producenci pracują nad rozwiązaniami dostosowanymi do konkretnych potrzeb nabywców. Do coraz większego ich wykorzystania w ochronie obwodowej przyczynia się rozwój technologii, ulepszone algorytmy klasyfikowania celów, spadek cen oraz łatwość użycia.

Gdy do różnych zagrożeń dołączyły drony, radary trzeba było dostosować do wykrywania tych urządzeń. Tradycyjnie radary stosowane w ochronie obwodowej są naziemne i służą do wykrywania intruzów przy ziemi. Mają kąt wzniesienia (elewacji) wiązki 5 stopni lub mniejszy. Niedawno pojawiły się rozwiązania (np. serii FLIR Ranger) służące również do wykrywania zagrożeń powietrznych (takich jak drony), w których kąt wzniesienia wynosi od 20 do 60 stopni. Takie radary zapewniają niemal hemisferyczną detekcję zagrożeń zarówno na ziemi, jak i w powietrzu. Firma Navtech Radar z kolei ulepszyła swój system AdvanceGuard, który jest wysokiej rozdzielczości rozwiązaniem radarowym do monitoringu. Oferuje on teraz także opcję weryfikacji „swój czy wróg”. System wykorzystuje detekcję opartą na regułach, działania legalne są odfiltrowywane, a poziom fałszywych alarmów ograniczony do minimum. System analizuje zachowania, rozróżniając zdarzenia dozwolone, takie jak uprawniony pojazd pracownika, od intruzów i zagrożeń. Zapewniając świadomość sytuacyjną całego zdarzenia, dostarcza operatorom informacje o dokładnej lokalizacji intruza w czasie rzeczywistym. Jego zdolność do wczesnego wykrywania ma kluczowe znaczenie na tak trudnym obszarze, jak lotniska, gdzie intruz musi być przechwycony, zanim naruszy bezpieczeństwo. Ogranicza to zakłócenia w funkcjonowaniu obiektów, które mogą być długotrwałe, kosztowne i niebezpieczne.

W nadchodzących latach powinien nastąpić sukcesywny rozwój technologii, producenci będą dokładać starań, by móc zaoferować klientom jak najlepsze rozwiązania.